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技術｜智能工廠中的人體工學，科學的才最有效

2021年05月06日

　　智能工廠是指機器之間相互溝通，獨立決策并完全自主管理生產的地方。這也是一個人工干預較少，機器“大展拳腳”的地方。

　　如果我們相信目前提出的種種設想，那智能機器人的出現無疑會弱化人的作用，使之淪為生產過程中的助手，或者將人完全淘汰出局。那么，未來的工業工作站還有必要考慮人的需要嗎？

　　實際情況是，人依然是生產過程中不可或缺的重要因素，那我們就不得不面對另一個問題——工業 4.0 將如何改變工作場所？item 的產品經理和人體工學專家 Marius Geibel 的觀點或許可以給您一些指導。

　　隨著生產的不斷發展，傳統的大規模生產正逐漸淡出人們的視線，取而代之的是定制化單個部件的批量生產。這看似矛盾，但卻變成了現實，這主要得益于生產過程的自動化、智能網絡化和數字化——即工業 4.0。

　　為了在一個批量內實現靈活和定制化生產，增值鏈中的所有站點必須智能聯網。生產過程的上下游（比如入庫和出庫物流）必須不斷共享數據——既要彼此之間共享，也要與生產過程的所有階段共享。

　　事實上，協調不當可能導致整個生產系統陷入癱瘓，比如，當倉庫無法準時供應材料時，工作臺上的工作就無法開展。因此，提供和傳輸信息以及確保這些信息與總體系統之間的密切聯系將變得越來越重要。

　　這給企業帶來了前所未有的機遇，也使企業面臨全新的挑戰，必須要小心應對。

可旋轉的顯示器支架可以確保屏幕移動到準確位置，并且不會限制員工的工作姿勢。

1、大顯身手的人體工學

　　如今，人體工學在工業領域大顯身手。到目前為止，人一直是生產過程中不可取代的重要因素，因為與機器相比，人擁有獨一無二的認知能力和無與倫比的智慧。同樣地，人工操作工作臺是創造價值最多的地方，也具有非常特殊的意義。

　　工作臺最關注的是人體工學，其目的是提高員工的工作效率，而與人體工學密切相關的則是工作臺的可定制性，比如，我們的工作椅可以根據用戶的需求靈活調節，確保用戶在不同的高度都可以開展符合人體工學的工作。此外，帶有無極高度調節系統的工作臺還可以實現用戶從站姿到坐姿的快速切換（反之亦然）。

　　為了避免用戶單側移動，最先進的工作臺系統可以將工具和材料放在所需的位置，并配備 LED 燈和日光燈，以提高用戶的專注力，降低出錯風險。制造商還將 IT 引入工作臺，他們根據人體工學原則在工作臺的適當位置增加了屏幕和顯示器，并通過電纜線槽實現電纜和導線的安全收納。

　　如果員工需要經常查閱顯示器，顯示器就應該放在他們能直接看到的地方，而不是側面的某個角落。否則，他們的工作姿勢就會受到限制，進而導致痛苦的身體勞損。可旋轉的顯示器支架可有效預防用戶的不良姿勢，因為它可以安裝在工作臺的最佳位置。

　　最先進的工業工作臺通常采用模塊化設計，可根據用戶的使用需求進行擴展。因此，它們更能適應不斷變化的工業環境和使用要求。“比如，如果材料供應發生變化，使用模塊化系統的用戶能快速而輕松地適應新的要求，甚至可以避免停機時間。”Geibe l補充說。

　　在設計工作臺時，要將人體工學工作臺設計與高效的內部物流相結合。簡單快速的材料供應、縮短運輸距離、安全的零部件處理以及清晰地標記和分配料盒，都可以優化工作流程，提高工作效率。

2、機器的價值減輕員工壓力

　　將來，機器的價值在于減輕員工的壓力。在未來的生產過程中，我們還需要為手工操作工人專門設計工作臺嗎？關于這個問題，Geibel 給出了肯定的答案。機器人永遠無法取代人的認知能力。在很多方面，人顯然要優于機器，尤其在需要復雜的動作技能時。

　　因此，在未來的工業環境中，人體工學依然不可或缺——如果考慮到目前的人口變化，更是如此。隨著人口老齡化的加劇，企業中的熟練工人越來越少，因此企業應該更加關注工人的身心健康和工作效率。

　　在理想情況下，工作環境的數字化和智能網絡化可以減輕員工的工作壓力。

　　盡管自動化程度越來越高，但仍有一些組裝工作需要人工操作完成，這也是協作型機器人的用武之地，未來的工廠將是工人與機器人協同工作的地方。這些機器人在工作時與人直接接觸，其主要任務是承擔對體力要求高且不符合人體工學的工作，比如抬高和定位重型工件。

　　因此，在設計使用協作型機器人的工作臺時，需要考慮一系列安全標準，比如，需要最大限度地降低人與機器人之間因潛在碰撞造成的傷害風險，并采取有效措施確保員工的動作不受影響。另一個行之有效的方法是借助網絡物理對象（CPO）。CPO 工具可以提供信息，并針對下一個組裝步驟發出指令。另外，它還可以根據員工的身體狀況，自行挑選操作人員。這一切是科幻小說，還是即將成為現實？讓我們拭目以待。