Współpraca ludzi i maszyn w logistyce - jak pokonać bariery?

Omawiane zagadnienie wpisuje się w - jak do tej pory - mało rozpowszechnioną w Polsce - koncepcję Social Networked Industry. Według ekspertów dortmundzkiego Instytutu Fraunhofera Przepływu Materiałów i Logistyki (IML) najważniejszym wyróżnikiem tej koncepcji jest umiejscowienie człowieka w coraz większym stopniu w centrum działań związanych z logistyką i produkcją. Co więcej, podkreślają oni, że istotne zadanie Social Networked Industry wiąże się ze swego rodzaju antycypowaniem specyficznych umiejętności i potrzeb człowieka, zwłaszcza w sferze komunikacji i interakcji z działającymi autonomicznie systemami cyberfizycznymi, stanowiącymi kluczowy element Przemysłu 4.0.
Z tej - jak się wydaje - ważnej konstatacji można wysnuć wniosek, że zagadnienie automatyzacji, a tym samym interakcji człowiek-maszyna, powinno być rozpatrywane nie tylko w kategoriach ekonomicznych, takich jak wydajność i zwrot z inwestycji. Kluczem do sukcesu jest wzrost kompetencji pracowników oraz zapewnienie równowagi między dążeniem do uzyskania korzyści ekonomicznych a troską o bezpieczeństwo i zdrowie pracowników.

Kontrowersyjna pomoc? Przykład egzoszkieletów
Bez wątpienia pomysł wspomagania prac fizycznych w magazynach dzięki wykorzystaniu egzoszkieletów (o czym pisaliśmy w poprzednim numerze czasopisma Logistyka - 2/2020) zasługuje na większą uwagę, chociażby - a może przede wszystkim - dlatego, że przemawia ona na korzyść pracowników. Urządzenia te zostały zaprojektowane właśnie z myślą o odciążeniu ich od prac wymagających dużego wysiłku fizycznego. Na ten argument, uzasadniający ich wykorzystanie, wskazują konkretne dane i analizy. Według badań Eurofound z 2012 r. 30 proc. prac (operacji) wykonywanych w związku z przemieszczaniem ładunków przypadało na prace ręczne. Z kolei Europejska Agencja ds. Zdrowia i Bezpieczeństwa Pracy (European Agency for Health and Safety at Work) problem ten określa jako jedno z najistotniejszych wyzwań w obszarze ergonomii pracy w Europie. Wskazują na to badania, z których wynika, że 63 proc. pracowników realizuje prace powtarzalne, a aż 46 proc. wykonuje je w pozycji stanowiącej zagrożenie dla zdrowia.
Z drugiej strony, wykorzystanie egzoszkieletów w środowisku pracy może budzić wątpliwości, ponieważ w obecnej fazie wdrożeń na szerszą skalę - trudno określić konsekwencje ich wpływu na organizm w dłuższym okresie. Ze względu na niewielkie doświadczenie firm związane z eksploatacją tych urządzeń w realiach przemysłowych czy magazynowych, autorzy wspomnianego dokumentu podkreślają aspekt mało zbadanego oddziaływania na układ mięśniowo-kostny człowieka. Kompleksowa ocena wpływu na środowisko pracy wiąże się z potrzebą przekrojowych badań w wielu obszarach, m.in. czynników fizjologicznych i biomechanicznych. W pierwszym przypadku chodzi o zdiagnozowanie ewentualnego poczucia dyskomfortu przez pracownika, wynikającego z faktu noszenia urządzenia podczas kilkugodzinnego dnia pracy.

Kto kogo uczy? Przykład cobotów
W przypadku wykorzystania cobotów można mówić o wysokim stopniu bezpieczeństwa w kontekście interakcji człowiek-maszyna. Badania przedstawione przez firmę Universal Robots wskazują, że urządzenia te mogą w dużym stopniu przyczynić się do wyeliminowania wielu wypadków przy pracy. Inną - pozytywną z punktu widzenia ergonomii i bezpieczeństwa pracy właściwością (wynikającą z samej konstrukcji tych urządzeń) jest to, że zostały one zaprojektowane w sposób przypominający zachowanie człowieka/pracownika. Ich praca nie wymaga specjalnych zabezpieczeń chroniących pracowników. Na podkreślenie zasługuje jeszcze jedna istotna cecha użytkowa cobotów, niejako "wywodząca się" z samej nazwy (roboty kolaboratywne), a mianowicie ich "wrodzona" (zaprogramowana) zdolność do bezpośredniej współpracy. Cobot wyręcza pracownika nie tylko w sposób "bierny", ale także daje mu możliwość faktycznego współdziałania. W tym przypadku pracownik bezpośrednio zaangażowany w dany proces może sam w prosty sposób przeprogramować urządzenie (fakt, że są one zaprogramowane przed "podjęciem pracy" jest oczywistą kwestią). Jest to możliwe dzięki temu, że pracownik ma do dyspozycji panel operatorski (Human-Machine Interface - HMI). Oczywiście z punktu widzenia konstruktorów i programistów wspomniany interfejs nie jest niczym nowym, ale warto pamiętać o jego funkcjonalności również - czy może właśnie przede wszystkim - z punktu widzenia ergonomii pracy. Kolejnym pozytywnym aspektem jest to, że dzięki "bliskości" urządzenia sami pracownicy szybko nabywają nowych umiejętności.

- Wiele stanowisk i zadań w środowisku produkcyjnym cechuje się niską ergonomią. Roboty współpracujące mogą odciążyć pracowników od wykonywania czynności monotonnych, brudnych lub niebezpiecznych. Podczas gdy roboty wykonują te prace w sposób zautomatyzowany, pracownicy mogą zaangażować się w inne zadania, wymagające ludzkiej kreatywności, przynoszące wyższą satysfakcję i zysk z pracy oraz nieobciążające dla zdrowia. Poprawiamy zatem zarówno bezpieczeństwo, jakość pracy, jak i morale zespołu. Roboty współpracujące zostały zaprojektowane do współpracy z człowiekiem bez dodatkowych środków bezpieczeństwa, takich jak wygrodzenia czy kurtyny (zawsze po ocenie ryzyka całego stanowiska). Dzięki temu operator może używać cobotów jako narzędzia produkcyjnego np. do operacji pick and place, obsługi ciężkich maszyn czy pakowania lub paletyzowania materiałów o dużych gabarytach. Choć najczęściej podkreślane zalety cobotów i robotyzacji widzianej szerzej to korzyści ekonomiczne - przyspieszenie procesów, zwiększenie wydajności, redukcja kosztów czy strat materiałowych, poprawa bezpieczeństwa w miejscu pracy, ergonomii zadań i stanowisk jest bardzo istotnym aspektem, na który wskazuje wielu klientów. Przykładem może być zakład Unilever w Katowicach, w którym 6 cobotów UR10 przejęło prace na końcówkach linii - spotkało się to z pozytywnym przyjęciem ze strony pracowników, którzy przed robotyzacją stanowisk układali produkty na paletach od niskich warstw po najwyższe, pracując przez wiele godzin w niewygodnej pozycji. Całkowita automatyzacja paletyzowania przez coboty sprawiła, że operatorzy zostali odciążeni z 30% zadań. Coboty wykonują najbardziej uciążliwe prace i są przy tym wyjątkowo wydajne - umieszczają na paletach ok. 1100 kartonów podczas ośmiogodzinnej zmiany - powiedział Krzysztof Hajzyk, Channel Development Manager, Universal Robots.

Jak ciekawie i niekonwencjonalnie przedstawić współdziałanie pracowników i urządzeń oraz efekty ich kooperacji w dobie Przemysłu 4.0? Do nietypowej podróży do fabryki przyszłości zachęca np. firma Bosch.

Więcej artykułów na temat przełamywania barier znajdziesz w czasopiśmie Logistyka 3/2020.

E-wydanie czasopisma jest dostępne w naszej ofercie!