Основные проблемы, связанные с учетом человеческого фактора при проектировании роботизированных систем
Согласно оценке Бюро по технологии конгресса США (1982г.), существует целый ряд формальных и организационных барьеров на пути использования информационной технологии, имеющих отношение также и к применению промышленных роботов. Они включают высокую начальную цену, отсутствие - высококачественных программ и нехватку адекватно обученного цехового персонала. В связи с этим Розенброк [23] рассматривает два жизненно важных поведенческо-социальных вопроса, а именно: 1) работа с роботами обычно требует новых навыков (хотя нет никаких видимых причин, почему бы этим новым навыкам не базироваться на старых и не вырабатываться на их основе); 2) роботизация производства способствует разбиению рабочих мест на более мелкие, причем Некоторые из этих частных задач надлежит выполнять роботам,
Негативные аспекты |
Таблица 714. Социальные аспекты воздействия роботов в промышленности (13]
Позитивные аспекты
1. Повышение благосостояния рабочих
2. Повышение производительности труда
3. Повышение социальной защищенности рабочих
4. Освобождение рабочих от жестких временных ограничений
J5. Легкость сохранения стандартов качества
6. Простота планирования производства
7. Создание новых рабочих мест с Высокими требованиями к квалификации
1. Проблемы безработицы
2. Исчезновение старинных уважаемых профессий
3. Нехватка инженеров и квалифицированных рабочих современных специальностей
4. Объем производства не пропорционален затратам рабочей силы
5 Сокращение потока рабочей силы из развивающихся стран в развитые
6. Возникновение проблем безопас» ности труда и взаимодействии робота с человеком
7. Значительный отток рабочей силы из машиностроительной промышленности
Тогда как другие будут выполняться людьми. Это имеет большое значение для подготовки и переподготовки персонала и для формирования благоприятного психологического климата. Многие проблемы, связанные с введением промышленных роботов в производство, уже эффективно решены в Японии. В табл. 7.14 [13] приведены семь позитивных и столько же негативных аспектов социального воздействия роботов.
Наиболее значительное исследование влияния роботизации на деятельность оператора, управление и организацию труда было опубликовано фирмой Fuji [8] на японском и английском языках. В этом отчете объемом 300 страниц обобщены результаты широкомасштабных исследований, предпринятых Японской ассоциацией по управлению. Для оценки воздействия промышленных роботов на управление производством было выбрано более 20 «роботизированных» японских фирм. Были предприняты попытки получить ответы на следующие вопросы:
— с какими проблемами встретились фирмы в процессе введения роботов и как они их решали?
— какой опыт накоплен в результате роботизации технологических процессов?
— как решались каждодневные проблемы рабочих?
— как роботизация различных операций повлияла на персонал в целом?
— как предполагается использовать роботов в будущем?
В исследовании подробно рассматриваются эти и другие Ключевые вопросы. Содержащийся в нем анализ различных конкретных ситуаций и другие данные могли бы послужить Эффективным инструментом для любого промышленника, намеревающегося автоматизировать свое производство. В связи С этим ниже мы остановимся на целях, методах и результатах проведенного исследования.
Цели исследования
Ожидалось, что в 80-е годы мы станем свидетелями широкого использования промышленных роботов, поэтому соответствующая технология и ее применение имеют, несомненно, далеко идущие последствия. Ускорению роботизации способствуют следующие факторы:
1) повышение производительности труда;
2) предупреждение несчастных случаев на производстве и Профессиональных заболеваний;
3) экономия материалов и энергии;
4) улучшение организации управления производством;
5) улучшение условий труда;
6) нехватка квалифицированных рабочих.
Внедрение роботов в производственный процесс дает ряд преимуществ. В то же самое время фирма, намеревающаяся роботизировать свой производственный процесс, обязательно столкнется с рядом серьезных проблем управления. К числу таких проблем относятся взаимоотношения администрации с рабочими, смена рабочих мест, избыток трудовых ресурсов, переподготовка персонала, определение оптимального уровня капиталовложений и оценка последствий роботизации.
Японские исследователи сделали глубокий анализ и дали всестороннюю оценку роботизированной технологии, проблемам применения роботов, вопросам управления трудовыми ресурсами и тенденциями изменения потребностей в роботизации. Полученные результаты позволяют лучше понять трудности технологических нововведений и их связь с задачами управления; они могут служить эффективным инструментом руководителей фирм, профсоюзных лидеров, правительственных агентств и исследовательских институтов.
Метод исследования
Были взяты интервью у высших руководителей более чем 20 фирм в различных отраслях промышленности на разных Этапах роботизации. Интервью были подготовлены на базе обШирного и глубокого независимого исследования, позволившего создать исчерпывающую картину использования роботов в
Японии, причем специальное внимание было уделено вопросам управления. Для интервьюирования были выбраны фирмы, специализирующиеся в области общего и транспортного машиностроения, электрооборудования и приборостроения, причем было выбрано одинаковое число больших, средних и малых фирм.
Результаты исследования
В исследовании обобщены социальные и экономические факторы, влияющие на распространение роботов (табл. 7.15), и результаты их применения. Внимательное рассмотрение ситуации в японской промышленности показывает, что промышленные роботы используются в первую очередь по следующим причинам:
1) существует нехватка квалифицированных кадров на рабочих местах, для которых характерны «опасные или в каком - то смысле неблагоприятные условия труда», — те немногие квалифицированные рабочие, которые еще остались, в основном пожилые люди;
2) по мере повышения производительности труда и улучшения качества продукции на фоне ужесточения требований рынка конкуренция между фирмами усиливается;
3) ужесточились правила предупреждения несчастных случаев на производстве в соответствии с требованиями министерства труда.
Темпы развития промышленных роботов в Японии совпадают с изменением требований в промышленности. Роботы применяются для удовлетворения перечисленных выше требований, при этом достигнуты следующие результаты:
1) возросла производительность труда и улучшилась адаптируемость к изменениям продукции, характерным для мелкосерийного производства с широкой номенклатурой;
2) улучшилось и стало более стабильным качество продук - ции;
3) повысилась эффективность капиталовложений в оборудование (сократился период окупаемости капитальных затрат) ;
4) улучшилась охрана труда и обеспечение техники безопасности;
5) уменьшилась потребность в рабочей силе;
6) повысилась эффективность планирования производства, в результате стало более стабильным качество, уменьшились объемы незавершенного производства, благодаря чему снизились затраты на содержание запасов и упростилось планирование производства;
7) исключены проблемы, связанные с нехваткой квалифицированных кадров.
Существуют и такие фирмы (хотя нх немного), в которых роботизация дала неожиданные результаты, например:
1) улучшение положения рабочих в результате применения новой технологии побудило их принимать более активное участие в совершенствовании технологических процессов: они подают свои предложения, как наиболее эффективно использовать новую технологию;
2) процессы, используемые в технологической цепочке до и после роботизированных участков, базируются на усовершенствованном периферийном оборудовании и технологических новинках, рассчитанных на обеспечение согласования темпов работы людей с возможностями роботов;
3) реализация «тотально-интегрированных» производственных систем (благодаря установке роботов) позволила перевести на их уровень технологические «секреты» опытных рабочих, а это еще один шаг в направлении полной автоматизации целых производственных линий;
4) выход продукции стабилизировался, т. е. перестал зависеть от числа рабочих и их квалификации;
5) более надежные технологические возможности обусловили рост числа заказов на продукцию.
Стратегические предпосылки к применению роботов в производственных процессах можно обобщенно сформулировать следующим образом:
1) повышая производительность труда и улучшая качество изделий, фирмы способны увеличить свою рыночную долю и тем самым укрепить собственное положение на рынке;
2) фирмы, которые используют промышленные роботы, могут выйти на новые направления бизнеса (включая разработку новой продукции) и завоевать новые для себя рынки;
3) промышленные роботы являются стабильной рабочей силой, обладающей рядом преимуществ.
Исходя из этих результатов, можно сделать вывод, что использование роботов не только обеспечивает конкурентоспособное положение фирмы на рынке, но и играет важную роль в стабилизации ситуации с рабочей силой.
Однако, чтобы получить оптимальный эффект, руководители фирм, использующих роботы, должны уделять большое внимание рассмотрению целого ряда специальных вопросов, важнейшими из которых являются:
1) переобучение и переподготовка персонала одновременно с введением роботов;
2) выполнение специальной конструкторской проработки робота перед его монтажом и вводом в эксплуатацию;
Таблица 7.15. Социальные и экономические факторы, влияющие на распространение роботов (8] |
Результаты при - ~менения роботов |
Специальное ка - ~чества роботов |
Снижение затрат
Общая механизация
Автоматизация Широкоассортиментиых мелкосерийных произ - водственньи систем
Г L I B |
Автоматизация предприятия
Улучшение качества
Повышение точности обработки
Г B Ь |
Стабилизация качества и уменьшение потерь в производственных процессах
Усиление систем нонтооля
Благосостояние рабочего
Сниженные цены
Автоматизация І щиоокоассортиментных мелкосерийных производственных систем
> Уменьшение числа работающих
» Гибкое Пі, Учи веркт..:ь чссть Поимене^^я |
Специслі-ь-е качества, при с и и. ^е маши- |
Длительное непрерывное функционирование
Точность Долговечнее - пь Нелрерь. е-л ч рабств. Вы сон а я с чс сссть |
, Укороченный производств, цикл Улучшение качества
»Повышенная точность обработки
Благосостояние рабочего |
» Стабильное качество и уменьшенные потери
* Освобожбение от мои
К |
Тонньп работ
, Освобождение от ТяЖелого труда > Освобождение от Опасньїх работ
Специальное качества роботов К( механизмов, Заменяющих людей
Мерьі, учитьівающие нехватку квалифицированной, Рабо• |
Решение проблем, связан - нь/х с недостатком квалифицированной рабочей силы
Доступных технических устройствах сделает упрощенные конструктивные решения тейлоровского типа в области организации труда менее значимыми и важными. Принятие на предприятии определенной технологии роботизации должно определять и требования к квалификации рабочей силы. В этой связи особенно важно четко осознавать наличие тесной взаимозависимости между теоретическими знаниями и глубиной понимания функциональных особенностей применения промышленных роботов.