美国智能制造!4年巨头波音回归人机协作
一场关于自动化与人机协作的深度思考:波音777生产线“去机器人化”的背后
在追求极致效率与生产力的当下,自动化技术无疑是全球制造业升级转型的核心引擎。然而,并非所有自动化尝试都能一帆风顺,尤其是在航空制造这样对精度、可靠性要求极高的领域。新媒网跨境获悉,全球航空巨头波音公司在经过四年的实践与探索后,毅然决定在其777及升级版777X客机生产线上,放弃部分此前备受瞩目的全自动化机器人装配系统,转而回归一种“人机协作”的模式。这一举动,引发了业界对于智能制造未来路径的深层讨论。
一、波音“去机器人化”事件始末:一场自动化实践的调整
1. 事件概览:
波音公司,这家总部位于美国伊利诺伊州芝加哥的航空制造巨头,在其777和777X宽体客机机身段的制造过程中,曾大规模引入了一套名为“FAUB”(fuselage automated upright build,机身自动化立式建造)的全自动化系统。这套系统旨在利用机器人协同工作,精确钻孔并紧固金属板,以构建巨型双引擎喷气式飞机的外框架。然而,经过长达四年的试运行,波音公司决定放弃这套系统。
2. 核心调整内容:
波音将转而采用一种结合“柔性轨道”(flex tracks)自动化系统与熟练技工人工操作的新模式。“柔性轨道”系统负责沿机身圆周钻孔,而紧固件的插入工作则将由人工完成。波音发言人保罗·伯格曼(Paul Bergman)表示,这种转变已于2025年第二季度启动,并预计在2025年年底前完成。
3. 地点与人员影响:
此次调整主要发生在波音位于美国华盛顿州埃弗雷特的777系列客机生产工厂。波音方面声明,尽管生产方式有所调整,但777客机生产线的总员工数量不会发生变化。这意味着,工人岗位的转换将是此次调整的核心。
4. 放弃原因:
根据波音方面的解释,“柔性轨道”方案已被证明比机器人系统更可靠,它需要的人工操作更少,返工量也更低。这表明,此前寄予厚望的全自动化系统在实际应用中,并未能达到预期效果,甚至可能导致了生产上的复杂化和效率降低。
二、深度剖析:自动化挑战与“人机协作”的回归
1. FAUB系统的困境:精度与协同的挑战
FAUB系统由具有深厚汽车制造背景的库卡系统(Kuka Systems)公司开发(后该业务被Advanced Integration Technology收购)。其初衷是取代人工技工,将原本需要人工手持工具完成的每架飞机6万颗铆钉的安装工作自动化。FAUB系统曾被波音视为777X先进制造技术的重要组成部分,并计划在未来推广到其他机型项目。
然而,外媒在2016年的一份报道中披露,波音在将FAUB技术引入777生产线初期,便遇到了挑战。机器人系统在机身板外部和内部的同步作业上困难重重,导致生产线出现瓶颈。当时,波音的工人加班时间激增,大量未完成的工作需要在飞机下线后进行补救。负责777X生产的波音副总裁杰森·克拉克(Jason Clark)在2025年早些时候接受采访时曾坦言:“这很难。它让我老了好几岁。”这充分说明了全自动化系统在复杂制造环境中,尤其是在需要高度精确协调的环节,可能面临的巨大技术障碍。
2. 自动化并非万能:特斯拉的先行案例
波音并非唯一在自动化道路上遭遇挑战的制造业巨头。电动汽车制造商特斯拉公司就曾因其高度自动化的汽车和电池装配线而广受关注。特斯拉在初期曾试图大幅减少人工干预,寄希望于机器人在生产中扮演主导角色。然而,这种激进的自动化策略在Model 3轿车的初期生产中暴露出问题,最终影响了产能爬坡。特斯拉的案例与波音此次的经历异曲同工,共同揭示了自动化在某些场景下,可能无法完全取代人类的灵活性、巧妙性与判断力。
3. “人机协作”模式的优势:可靠性与人体工程学
波音回归的“人机协作”模式,即“柔性轨道”系统与熟练技工的结合,被证明是更优选择。这种新方法由Electroimpact公司开发的机器负责机身装配中最耗费体力的环节之一——金属钻孔,从而大大减轻了工人的负担和磨损。同时,波音也对部分装配设计进行了优化,用更易于安装的紧固件替代了部分传统铆钉,进一步提升了人体工程学效率。波音发言人伯格曼指出,这种组合有望在安全性、质量和工厂流程方面带来显著改进。
三、经验与启示:如何为自动化而设计
此次机器人系统的“退役”并非全无价值。波音从中获得了宝贵的经验。杰森·克拉克表示,这是波音“首次如此深入地探索这类技术”,它教会了波音“如何为自动化进行设计”。这是一种重要的认识转变——自动化并非简单地将现有流程机械化,而是需要在产品设计、生产流程乃至工厂布局上,都充分考虑自动化的特点和限制,进行系统性的优化和调整。
尽管波音在特定环节放弃了全自动化机器人,但这并不意味着其整体对自动化的投入减少。事实上,波音777X作为波音有史以来最大的喷气式客机,在制造过程中仍大量依赖机器人技术,例如使用树脂浸渍带旋转成型的机翼,以及在工厂内运输大型组件的自动导航车辆。这表明波音在智能制造领域的探索更加务实和精准,认识到自动化应被应用于最能发挥其优势的领域,而在需要人类灵巧、适应性和问题解决能力的地方,则应充分发挥“人”的作用。
四、结语
波音公司在777生产线上的自动化调整,为全球制造业提供了一个生动的案例。它提醒我们,在推动工业4.0和智能制造的进程中,技术选择并非一蹴而就,更不是一味追求“全自动化”。相反,更应基于对生产流程的深刻理解、对技术能力的精准评估以及对经济效益的综合考量,审慎地探索“人机协作”的最佳平衡点。在未来,高效、高质量的生产,或许将更多地体现在机器与人类智慧的无缝融合之中,而非纯粹的机器替代。
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