Automasi dan Robotik Tidak Akan Menghapus Jurang Tenaga Kerja - Sebaliknya, Ia Akan Mendefinisikannya Semula
Automasi sering diketengahkan sebagai jawapan kepada kekurangan tenaga kerja dalam pembuatan. Dari perspektif kejuruteraan, andaian itu tidak lengkap. Robot, kobot, penglihatan mesin, platform autonomi dan sistem kawalan berbantu AI boleh menghapuskan tugas berulang, tetapi turut mewujudkan keperluan baharu untuk pentauliahan, pengaturcaraan, penyelenggaraan, diagnostik, pengoptimuman proses, keselamatan siber dan latihan operator.
Masalah tenaga kerja tidak hilang apabila operasi manual diautomasikan. Sebaliknya, profil kemahiran yang diperlukan berubah.
Automasi Menghapuskan Tugas, Bukan Tanggungjawab
Automasi industri telah mengubah pembuatan selama berdekad-dekad. Sejak pengenalan Unimate di barisan pengeluaran General Motors pada tahun 1961, sistem robotik secara beransur-ansur mengambil alih kerja kimpalan, pengendalian bahan, pemasangan, pembungkusan, pemeriksaan dan operasi berulang yang lain.
Sistem masa kini jauh lebih canggih. Robot boleh berfungsi dengan sistem penglihatan, penderiaan daya, navigasi autonomi, pembelajaran mesin dan seni bina perisian yang semakin kompleks. Namun begitu, setiap sel automatik masih memerlukan orang yang memahami proses, mengkonfigurasi peralatan, menyelenggara perkakasan, mentafsir maklumat diagnostik dan memulihkan sistem selepas keadaan tidak normal.
Perbezaan ini penting.
Robot mungkin melaksanakan urutan pengeluaran tanpa campur tangan manusia, tetapi sistem pengeluaran di sekeliling robot itu masih bergantung pada pengetahuan kejuruteraan. Program PLC, litar keselamatan, pemacu servo, rangkaian industri, penderia, HMI, robot dan peralatan proses mesti beroperasi sebagai satu sistem bersepadu.
Kesempitan Tenaga Kerja Sebenar Beralih ke Hulu
Pengilang sering memberi tumpuan kepada pengurangan keperluan operator ketika menilai projek automasi. Soalan yang lebih sukar ialah apa yang berlaku selepas pemasangan.
Laluan automatik boleh mengurangkan bilangan orang yang diperlukan untuk menjalankan operasi berulang, sambil meningkatkan keperluan terhadap juruteknik yang mampu mendiagnosis kerosakan merentasi pelbagai lapisan kawalan.
Henti pengeluaran boleh berpunca daripada penderia jarak yang rosak, keadaan PLC yang tidak betul, tamat masa komunikasi, kerosakan servo, keadaan interlock, trip pengawal keselamatan atau masalah mekanikal. Mengenal pasti punca akar sebenar memerlukan pengetahuan peringkat sistem, bukannya sekadar kemahiran mengendalikan peralatan.
Inilah sebabnya penyelenggaraan dan kejuruteraan kawalan semakin penting.
Orang yang memastikan barisan pengeluaran automatik terus beroperasi mungkin perlu memahami lukisan elektrik, logik PLC, Ethernet industri, kawalan gerakan, instrumentasi, sistem keselamatan, robotik dan antara muka mekanikal. Gabungan kemahiran ini jauh lebih sukar ditemui berbanding operator pengeluaran tradisional.
Lebih Banyak Automasi Boleh Mewujudkan Lebih Banyak Pekerjaan Khusus
Andaian umum ialah automasi secara langsung mengurangkan peluang pekerjaan. Pada praktiknya, kesannya banyak bergantung pada cara pengilang melaksanakan teknologi tersebut.
Kemudahan yang sangat diautomatikkan mungkin memerlukan lebih sedikit orang untuk operasi manual berulang, sambil mewujudkan jawatan tambahan dalam kejuruteraan kawalan, robotik, penyelenggaraan mesin, kejuruteraan proses, integrasi sistem, analisis data dan latihan teknikal.
Dari perspektif kejuruteraan, ini bukanlah suatu percanggahan.
Automasi mengubah pembahagian kerja manusia. Campur tangan manual berkurang, manakala tanggungjawab teknikal meningkat.
Cabarannya ialah jawatan baharu ini tidak semestinya dapat diisi hanya dengan melatih semula seorang operator selama beberapa jam. Penyelesaian masalah sistem kawalan industri memerlukan pengalaman praktikal, kaedah diagnostik berstruktur dan kefahaman tentang interaksi antara perkakasan dengan perisian.
Keupayaan Penyelenggaraan Mesti Direka Bentuk Dalam Sistem Automasi
Pengilang hendaklah menganggap kebolehselenggaraan sebagai keperluan kejuruteraan dan bukannya perkara yang difikirkan kemudian.
Sistem automasi yang canggih dari segi teknikal tidak semestinya merupakan sistem pengeluaran yang baik jika kakitangan penyelenggaraan tidak dapat mendiagnosisnya dengan cekap.
Semasa mereka bentuk sistem, jurutera hendaklah mempertimbangkan keterlihatan diagnostik, pengenalpastian kerosakan, keperluan alat ganti, akses kepada komponen elektrik, pemantauan rangkaian, pengurusan penggera, prosedur sandaran dan dokumentasi penyelenggaraan.
Program PLC hendaklah mengandungi tag yang bermakna dan logik diagnostik berstruktur. HMI hendaklah menyediakan maklumat kerosakan yang berguna dan bukannya mesej penggera generik. Seni bina rangkaian hendaklah memudahkan kegagalan komunikasi dikenal pasti. Sistem keselamatan hendaklah menyediakan maklumat diagnostik yang sesuai tanpa menggalakkan amalan memintas keselamatan yang tidak selamat.
Keputusan ini secara langsung menjejaskan masa henti.
Sistem yang menjimatkan beberapa saat dalam setiap kejadian penyelesaian masalah boleh menghasilkan peningkatan operasi yang besar sepanjang ribuan kitaran pengeluaran. Oleh itu, usaha kejuruteraan yang dibelanjakan untuk diagnostik dan kebolehselenggaraan boleh sama nilainya dengan fungsi automasi tambahan.
Latihan Tidak Boleh Dipisahkan Daripada Kejuruteraan Automasi
Latihan sering dianggap sebagai peringkat terakhir projek automasi. Pendekatan itu menimbulkan masalah yang tidak perlu.
Pengendali dan juruteknik harus dianggap sebagai pengguna sistem sejak awal projek. Keperluan latihan mereka harus mempengaruhi reka bentuk HMI, struktur penggera, prosedur penyelenggaraan, dokumentasi dan aktiviti pentauliahan.
Latihan yang berkesan harus menjawab soalan praktikal.
Apakah rupa keadaan mesin yang normal? Bagaimanakah pengendali boleh membezakan masalah proses daripada kerosakan peralatan? Penggera manakah yang memerlukan campur tangan segera? Bilakah kakitangan penyelenggaraan perlu dipanggil? Bagaimanakah juruteknik boleh menentukan sama ada masalah berpunca daripada sensor, PLC, rangkaian, pemacu atau peralatan mekanikal?
Soalan-soalan ini lebih bernilai daripada sekadar mengajar pekerja di mana hendak menekan butang.
Juruteknik Terbaik Tidak Semestinya Jurulatih Terbaik
Pengilang kerap memberikan tanggungjawab latihan kepada pekerja yang paling berpengalaman. Hal itu boleh berkesan, tetapi kecekapan teknikal dan kebolehan mengajar ialah dua keupayaan yang berbeza.
Juruteknik berpengalaman mungkin mendiagnosis kerosakan secara intuitif selepas bertahun-tahun terdedah kepada mesin tertentu. Namun, juruteknik baharu memerlukan kaedah yang boleh diulang dan menerangkan sebab setiap langkah diagnostik dilakukan.
Oleh itu, latihan perindustrian yang berkesan harus menukar pengalaman individu kepada prosedur yang didokumentasikan.
Pokok keputusan penyelesaian masalah, lukisan elektrik, contoh diagnostik PLC, sejarah penggera, senarai semak penyelenggaraan, latihan simulasi dan senario kerosakan terkawal dapat membantu menukar pengetahuan yang tidak didokumentasikan kepada pengetahuan yang boleh dipindahkan.
Hal ini amat penting apabila pekerja berpengalaman bersara atau beralih kepada peranan lain. Jika pengetahuan penyelesaian masalah yang kritikal hanya wujud dalam ingatan seseorang, pengilang menghadapi risiko operasi yang besar.
Projek Automasi Harus Merangkumi Seni Bina Kemahiran
Satu pendekatan yang berguna untuk pembangunan tenaga kerja ialah memetakan kemahiran teknikal secara langsung kepada seni bina automasi.
Sebagai contoh, operator mungkin memerlukan kemahiran asas mengendalikan HMI, mentafsir penggera dan melaksanakan prosedur pemulihan yang selamat. Juruteknik penyelenggaraan mungkin memerlukan kemahiran penyelesaian masalah elektrik, diagnostik penderia, kawalan motor dan konfigurasi pemacu. Juruteknik kawalan mungkin memerlukan kemahiran pengaturcaraan PLC, rangkaian industri, kawalan gerakan dan keupayaan penyelesaian masalah berstruktur.
Jurutera peringkat lebih tinggi mungkin turut memerlukan kemahiran dalam seni bina sistem, keselamatan siber, integrasi data, pengoptimuman proses dan pengurusan kitar hayat.
Pendekatan ini menjadikan latihan boleh diukur.
Daripada bertanya sama ada pekerja telah menamatkan kursus, pengilang boleh menilai sama ada kakitangan boleh melaksanakan tugas teknikal yang ditetapkan secara bebas dalam tempoh dan kadar ralat yang boleh diterima.
Pengilangan dengan Kepelbagaian Produk Tinggi Mengubah Persamaan Automasi
Cabaran tenaga kerja menjadi lebih rumit dalam pengilangan dengan kepelbagaian produk tinggi dan volum rendah.
Pengeluaran volum besar boleh menghalalkan automasi yang sangat khusus kerana urutan yang sama mungkin dijalankan beribu-ribu atau berjuta-juta kali. Pengilangan tersuai melibatkan perubahan produk, perubahan perkakasan, perubahan resipi, keperluan pemeriksaan dan pelarasan proses yang kerap.
Dalam persekitaran ini, fleksibiliti mungkin lebih bernilai daripada automasi maksimum.
Sistem yang sangat automatik tetapi memerlukan campur tangan kejuruteraan yang meluas setiap kali produk berubah mungkin memberikan nilai praktikal yang lebih rendah berbanding sistem separa automatik yang boleh dikonfigurasi semula dengan cepat oleh juruteknik.
Di sinilah kepakaran manusia kekal amat bernilai.
Oleh itu, pengilang harus menilai automasi berdasarkan ekonomi keseluruhan proses, bukannya bilangan robot. Masa pertukaran, usaha kejuruteraan, keperluan penyelenggaraan, kerumitan pengaturcaraan, keperluan kualiti dan fleksibiliti operator semuanya perlu diambil kira.
AI Akan Meningkatkan Keperluan terhadap Pertimbangan Kejuruteraan
Automasi berbantukan AI akan mengubah persamaan ini dengan lebih lanjut.
AI boleh membantu mengenal pasti corak dalam data mesin, mengesan tingkah laku luar biasa, menyokong penyelenggaraan ramalan, mengoptimumkan parameter pengeluaran dan membantu juruteknik menyelesaikan masalah. Walau bagaimanapun, AI tidak menghapuskan keperluan terhadap pertimbangan kejuruteraan.
Isyarat getaran luar biasa masih memerlukan seseorang yang memahami mesin tersebut. Penyimpangan proses yang tidak dijangka masih memerlukan seseorang untuk menentukan sama ada puncanya ialah instrumentasi, logik kawalan, peralatan mekanikal, variasi bahan atau keadaan proses.
AI boleh mengurangkan masa yang diperlukan untuk mencari maklumat, tetapi tidak secara automatik memberikan tanggungjawab terhadap keputusan kejuruteraan akhir.
Atas sebab itu, organisasi pembuatan pada masa hadapan memerlukan orang yang memahami kedua-dua sistem perindustrian dan teknologi digital.
Strategi Tenaga Kerja Mesti Berubah Seiring dengan Strategi Kawalan
Pengilang harus berhenti menganggap pelaburan dalam automasi dan pembangunan tenaga kerja sebagai program yang berasingan.
Apabila sebuah kilang menambah robot, peralatan yang dikawal PLC, pemeriksaan penglihatan, pengendalian bahan automatik atau sistem gerakan termaju, keperluan tenaga kerjanya berubah serta-merta. Oleh itu, pelan latihan harus dibangunkan seiring dengan seni bina automasi.
Kilang yang paling berkesan berkemungkinan menggabungkan tiga elemen: automasi untuk kerja berulang, sistem kejuruteraan yang menyediakan diagnostik kukuh, dan latihan berstruktur yang membangunkan keupayaan teknikal berkaitan sistem tersebut.
Ini mewujudkan model operasi yang lebih mampan.
Automasi tidak seharusnya diukur hanya berdasarkan jumlah tugas manual yang dihapuskan. Ia juga harus diukur berdasarkan sejauh mana tenaga kerja yang tinggal dapat mengendalikan, menyelenggara, menyelesaikan masalah dan menambah baik sistem automatik tersebut.
Kelebihan Pembuatan Seterusnya Akan Ditentukan oleh Keupayaan Teknikal
Tenaga kerja pembuatan dalam dekad akan datang akan kelihatan berbeza daripada tenaga kerja dekad sebelumnya.
Robot akan terus menjadi lebih berkeupayaan. Robot kolaboratif akan berkembang ke aplikasi yang sebelum ini memerlukan tenaga kerja manual. AI akan semakin membantu pemeriksaan, penyelenggaraan, penjadualan dan pengoptimuman proses. Sistem mudah alih autonomi akan mengendalikan lebih banyak logistik dalaman.
Tiada satu pun perkembangan ini menghapuskan keperluan terhadap tenaga kerja berkemahiran.
Sebaliknya, mereka meningkatkan tahap teknikal orang yang bertanggungjawab terhadap kilang.
Pengilang yang paling mendapat manfaat daripada automasi tidak semestinya mereka yang memasang bilangan robot terbanyak. Sebaliknya, mereka ialah organisasi yang dapat mengintegrasikan automasi dengan seni bina kawalan yang mudah diselenggara, diagnostik praktikal, pemindahan pengetahuan yang tersusun, dan pembangunan tenaga kerja berterusan.
Oleh itu, masalah tenaga kerja yang mendesak bukan sekadar kekurangan orang.
Ini ialah kekurangan tenaga kerja yang memiliki keupayaan teknikal yang tepat untuk sistem perindustrian yang semakin kompleks.
Robot sedang mengubah cara kerja. Pengilang mesti mengubah cara mereka membangunkan tenaga kerja yang mengendalikan dan menyelenggarakannya.
