最近西门子展示了最新的AI协调生产线，引起了整个制造业的广泛关注，在这条生产线上，AI智能体自主管理整个生产流程，自主安排生产计划，自主调度设备，人形机器人负责最终的包装工位，和人类工人协同工作，整个系统特别灵活，换产的时候不用改生产线，只要给AI改改指令就行，换产时间大大缩短，柔性特别高，标志着人机共融的智能制造模式正在从概念走向落地，正在大幅提升制造系统的柔性和敏捷性。但是很多人不知道的是，要让人形机器人真正和人在同一个工作站里协同工作，光有先进的AI和机器人是不够的，很多工厂之前也试过引进协作机器人，但是效果都不好，要么就是为了安全，机器人速度调的特别慢，还不如人自己干快，要么就是机器人的工作位置设计的不合理，工人操作特别别扭，干一天活特别累，要么就是安全防护做的太夸张，整个工作站围的像笼子一样，工人进出特别麻烦，最后很多机器人都被闲置在一边，还是靠人干。所以人机协同，重点不是机器人有多先进，而是整个工作站的设计是不是真的符合人机协同的需求，是不是真的能让人和机器人都能发挥各自的优势，是不是真的能让工人愿意用，用着舒服，这些都需要优秀的工业设计来解决。

江苏创品扎根长三角的制造业集群，这边是国内智能制造推广最快的地区之一，我们全程参与过多款人机协同工作站的设计和优化，陪着客户从概念设计一路走到现场部署使用，深刻理解人机共融场景的真实需求，知道人机协同工作站和传统的自动化工作站完全不一样，传统的自动化工作站是把人排除在外的，整个工作站是全封闭的，只有设备在里面工作，而人机协同工作站是人和机器人在同一个空间里工作，既要发挥机器人速度快、不累、能做重活单调重复活的优势，又要发挥人类灵活、聪明、能处理复杂情况的优势，还要绝对保证工人的安全，不能让机器人伤到工人，还要让工人操作起来舒服，不能太累，还要能快速适配不同的产品，足够柔性，还要控制成本，不能太贵工厂用不起，需要平衡的矛盾特别多，这些矛盾不是靠机器人公司就能解决的，需要设计师一点点权衡取舍，找到最优的平衡点，最后才能做出真正能用好用，工人愿意用的好产品。

设计人机协同包装工作站第一个核心平衡就是人机安全和作业效率的矛盾，人和机器人一起工作，安全永远是第一位的，绝对不能让机器人伤到工人，传统的工业机器人都是用安全围栏围起来的，人进去就停机，很安全，但是人和机器人没法协同工作，协作机器人虽然有人机安全功能，碰到人就会停，但是要是灵敏度调的太高，稍微一碰就停，干活断断续续的，效率特别低，要是灵敏度调的太低，又不安全，真的伤到人就麻烦了，这个矛盾是人机协同工作站设计最核心的难点。我们之前给长三角一家做消费电子的客户设计人机协同包装工作站的时候就遇到过这个问题，客户原来的工作站，用的是某知名品牌的协作机器人，安全功能都有，但是实际用起来效率特别低，工人稍微靠近一点机器人就停了，工人干活的时候畏手畏脚的，还不如全人工干快，工人都特别不愿意用。我们当时重新设计了整个工作站的安全系统，采用了分级安全防护的设计思路，不是简单的一靠近就停，而是把工作站分成了不同的安全区域，最外围是预警区，工人进入这个区域，机器人就会减速，同时发出灯光提示，告诉工人机器人已经检测到你了，中间是减速区，工人再靠近，机器人就会降到特别慢的速度，确保就算碰到人也不会受伤，最核心的是停止区，只有工人进入到机器人的运动范围内，机器人才会停止工作，我们还优化了机器人的运动轨迹，让机器人的运动尽量远离工人常用的操作位置，从物理上减少人和机器人接触的可能性，改完之后，工人作业的时候再也不用畏手畏脚了，正常操作的时候机器人根本不会停，只有真的把手伸到机器人运动范围内的时候才会停机，安全性一点都没降，但是工作效率提升了一倍还多，工人也愿意用了，现在这款工作站已经在客户的十几条生产线上投入使用了，大家都觉得特别好用，又安全又高效，这个项目也让我们深刻体会到，安全不是靠把机器人做的越灵敏越好，而是要靠合理的设计，在保证绝对安全的前提下，尽量减少对作业效率的影响，这样工人才愿意用，不然再安全没人用也是白搭。

第二个重要平衡就是人机工效和空间利用率的矛盾，人机协同工作站，人和机器人要在同一个空间里工作，要是为了工人操作舒服，把工作站做的特别大，空间利用率就低，工厂的车间面积都是很贵的，浪费空间就是浪费钱，要是做的太小太挤，工人操作起来就特别别扭，干一天活特别累，还容易出安全事故，这个矛盾也需要平衡解决。我们设计的时候，会用人机工程仿真软件，把工人的动作全程模拟出来，看工人的每一个动作是不是舒服，有没有需要弯腰、伸手够太远、频繁转身的地方，然后优化工作台的高度，物料盒的位置，机器人的安装位置，尽量让工人在最舒服的操作范围内就能完成所有的工作，不用大幅度的转身，不用伸手够太远的东西，不用弯腰，减轻工人的劳动强度，同时我们会尽量优化机器人的运动路径，让机器人在有限的空间里就能完成所有的动作，不需要太大的运动范围，节省空间，我们还会把常用的物料盒做成可替换的结构，用完了直接换一整盒，不用一个个加料，减少工人的辅助时间，提高工作效率。我们还会找真正的一线工人来做测试，让他们实际操作几个小时，听他们的反馈，哪里觉得累，哪里觉得不方便，我们就改哪里，直到大家都觉得舒服为止。很多客户说原来的工作站，工人干一天下来特别累，离职率都高了，现在用了我们设计的工作站，工人说干一天活也不觉得累，轻松多了，效率还比原来高，特别满意。

第三个平衡就是柔性适配能力和操作复杂度的矛盾，人机协同工作站最大的优势就是柔性好，能快速适配不同的产品，不用像传统的自动化线那样，换个产品就要改半天，但是要是柔性做的太好，换产品的时候调整的参数太多，操作就会特别复杂，普通工人不会调，每次换产都要等工程师来调，反而浪费时间，柔性的优势就发挥不出来了，这个矛盾也需要平衡解决。我们设计的时候，会把换产需要调整的地方都做的特别简单直观，比如工装夹具，我们会做成快换结构，不用工具，一按就能拆下来，换另一个产品的夹具上去，几秒钟就能换好，而且有防呆设计，装错了就装不进去，不会出错，机器人的程序我们会提前做好不同产品的模板，换产品的时候，工人只要在触摸屏上选一下对应的产品型号就行，机器人自己就会切换对应的运动程序，不用再重新编程，特别简单，普通工人培训十分钟就能学会换产，不用专业的工程师来操作，我们还会做很多可视化的提示，哪个位置放什么料，用什么夹具，都会有灯光提示，工人不会放错，大大降低了出错率。很多客户说原来换一次产要工程师来调大半天，现在普通工人几分钟就能换好，一天换十几次产品都没问题，真正发挥了人机协同柔性高的优势，特别适合多品种小批量的生产场景，竞争力特别强。

第四个平衡就是自动化程度和人工灵活性的矛盾，很多人做人机协同工作站的时候，总觉得自动化程度越高越好，恨不得所有的事都让机器人做，人只在旁边看着就行，结果就是自动化做的特别复杂，成本特别高，稍微有点异常情况机器人就处理不了，反而要人去给机器人收拾烂摊子，效率还不如人自己干，这个矛盾也需要平衡解决。我们设计的时候，不会盲目的追求全自动化，而是会做合理的分工，简单的、重复的、重的、累的活，让机器人去做，复杂的、灵活的、需要判断的活，让人来做，各自发挥各自的优势，比如包装工作站，机器人负责把重的产品搬过来，套上包装袋，封箱，贴标签，工人只负责检查产品质量，放说明书和配件这些需要灵活判断的活，这样分工之后，机器人干的都是人不愿意干的重活累活，工人干的都是有技术含量的轻松的活，工人也愿意干，效率还特别高，成本也比全自动化低很多，就算产品有变化，调整起来也特别容易，不会因为一点点变化整个系统就用不了。很多客户说原来做的全自动化工作站，花了好多钱，结果产品稍微改一点就用不了了，现在这个人机协同的方案，花了一半的钱，效率差不多，还特别灵活，什么产品都能做，特别划算，性价比特别高。

还有一个很重要的平衡就是科技感和工人接受度的矛盾，现在很多智能制造的工作站，都喜欢做的特别有科技感，大量的玻璃、金属、炫酷的灯光，看起来特别高大上，但是很多一线工人都觉得这样的设备离自己特别远，有距离感，觉得特别难学，心里有抵触情绪，不愿意用，这个矛盾也需要平衡解决。我们设计的时候，外观会做的简洁大方，符合工业场景的特点，但是不会做的太夸张太有距离感，会用更多工人熟悉的设计元素，按钮、开关、触摸屏的操作逻辑，都会尽量和大家平时用的设备差不多，工人一看就觉得熟悉，不会有畏难情绪，灯光也不会做的太炫酷太晃眼，而是用柔和的指示灯，清晰的指示不同的状态，正常工作是绿色，有问题是红色，换产是黄色，工人一看就知道是什么状态，不用学习就能看懂，我们还会特别注意细节，比如工作台的边缘会做圆角，不会有尖锐的地方刮到工人，台面会用防滑防油的材质，洒了水和油也不会滑，这些细节都考虑到，工人用着就会觉得特别贴心，特别愿意用，接受度就特别高。很多客户说原来的设备做的特别炫酷，工人都不敢碰，怕弄坏了，现在我们设计的工作站，工人觉得亲切，愿意去用，很快就能上手，推广起来特别顺利。

从平衡设计方法论的角度看，人机协同包装工作站设计的核心，就是找对人和机器人各自的位置，发挥各自的优势，做好分工，通过分级安全防护设计、精细化的人机工程优化、简单直观的快换设计、合理的人机分工、亲切友好的外观和交互设计，找到绝对安全还作业效率高、工人操作舒服还节省空间、柔性特别好还操作简单、自动化程度合适还能发挥人的灵活性、专业好用还让工人觉得亲切愿意用多个维度的平衡点，让人机协同不再是展会上的概念，而是能真正落地到工厂的生产现场，真正帮企业提升效率，降低工人的劳动强度，让工人从繁重的重复劳动中解放出来，去做更有价值的工作，这就是设计的力量，也是工业设计对人机共融智能制造最大的贡献。过去很多人机协同工作站都是机器人公司做的，只关心机器人的性能，不关心人的使用感受，也不关心实际的生产效率，结果就是看起来很先进，但是实际用起来不好用，工人不愿意用，现在有了我们这些懂工厂懂工人的设计师参与，就能把先进的机器人技术，变成真正能用好用，工人愿意用的好产品，让人机共融真正落地。江苏创品在长三角陪着制造业一步步转型升级，深刻理解工厂和工人的真实需求，能更好的帮企业做好智能制造升级，让先进的技术真正惠及一线工人。

现在人机共融的智能制造发展越来越快，国家也在大力推动工业机器人和智能制造的发展，过去那种只重视设备性能不重视人的使用感受的时代已经过去了，用户现在需要的是真正能和人协同工作，安全高效，工人愿意用的人机协同系统，通过设计优化，我们就能把同样的机器人，做成体验更好效率更高的工作站，大大提升智能制造的落地效果，这就是设计的价值。我们作为本土的工业设计机构，会继续提升自己的能力，帮助更多的制造企业做好智能制造升级，推出更多安全、高效、好用、工人愿意用的人机协同产品，让工人从繁重的劳动中解放出来，推动制造业的升级转型，满足人民对美好生活的向往，这就是我们工业设计师的价值，我们会继续努力，和本土的制造企业一起成长，推出更多让用户满意的好产品。

很多制造企业现在想要做人机协同的智能制造升级，不用再只盯着买什么品牌的机器人了，找有经验的工业设计团队合作，做好整个工作站的设计，就能把机器人的性能真正发挥出来，提升效率还能降低工人的劳动强度，花很少的投入，就能得到很大的回报，特别划算，产业升级最终受益的就是广大的企业和一线工人，好设计让技术进步真正惠及每一个劳动者，让每个人都能享受科技进步带来的便利和实惠。