Nâng cao kỹ năng cho người vận hành robot: làm thế nào để biến công nhân dây chuyền lắp ráp thành người quản lý dây chuyền tự động hóa

Một công nhân lắp ráp với sáu năm kinh nghiệm trên dây chuyền lắp ráp thủ công được chuyển sang dây chuyền tự động thay thế vị trí cũ. Giờ đây, một cánh tay robot sẽ gắp các bộ phận và một camera quan sát sẽ kiểm tra chúng. Công việc của cô là duy trì hoạt động của dây chuyền. Trong ca làm việc thứ hai, dây chuyền dừng lại. Đèn báo trên đỉnh chuyển sang màu hổ phách, màn hình hiển thị "không tìm thấy bộ phận, thử lại lần 2/3", và cánh tay robot bị kẹt với một bộ phận trong bộ kẹp. Cô hiểu rõ sản phẩm hơn bất kỳ ai trong ca làm việc. Cô không biết liệu mình có thể mở tấm chắn bảo vệ hay không, liệu việc thử lại có khắc phục được sự cố hay không, hoặc nên gọi cho ai.

Đây là một tình huống minh họa, không phải là trường hợp khách hàng đã được ghi nhận. Nó cho thấy khoảng cách mà việc nâng cao kỹ năng cho người vận hành robot cần phải thu hẹp: kỹ năng đọc hiểu những gì một hệ thống tự động đang nói và chỉ thực hiện những phản hồi đã được hệ thống cho phép. Hướng dẫn này dành cho các nhà quản lý đào tạo nhà máy và các trưởng bộ phận bảo trì hoặc chất lượng chịu trách nhiệm về các phản hồi đó. Nó bao gồm thiết kế đào tạo. Chuyên gia về robot hoặc bảo trì nên xác nhận mọi trường hợp và câu trả lời trước khi sử dụng.

Nâng cao kỹ năng cho người vận hành robot là gì?

Việc nâng cao kỹ năng vận hành robot chuẩn bị cho công nhân hiện tại vận hành một dây chuyền tự động: hiểu được trạng thái của nó (đang chạy, chờ, lỗi, dừng vì lý do an toàn), thực hiện các phản hồi được cho phép theo vai trò của họ và báo cáo mọi vấn đề khác. Đó là kỹ năng ra quyết định được xây dựng dựa trên kiến ​​thức quy trình mà mọi người đã có. Nó không phải là lập trình robot hay sửa chữa, vốn là những kỹ năng của kỹ thuật viên.

sự kiện nhanh chóng

1. Mô tả vấn đề về hiệu năng

Hãy bắt đầu với công việc, chứ không phải với robot. Người đó phải làm gì ở khu vực sản xuất, và họ tuyệt đối không được làm gì? Hãy lập cả hai danh sách, bao gồm bảo trì và an toàn, trước khi xây dựng bất kỳ nội dung nào.

Nhu cầu này không phải là trừu tượng. A Nghiên cứu của Deloitte và Viện Sản xuất Một báo cáo được công bố vào tháng 4 năm 2024 ước tính rằng ngành sản xuất của Mỹ có thể cần tới 3.8 triệu lao động mới từ năm 2024 đến năm 2033, và 1.9 triệu trong số những việc làm đó có thể không được lấp đầy nếu không giải quyết được tình trạng thiếu hụt kỹ năng và nguồn ứng viên. Đó là dự báo cho toàn nước Mỹ, chứ không phải là dự báo cho nhà máy của bạn. Điều này giải thích tại sao nhiều nhà máy lại đào tạo lại kỹ năng cho những người họ đang có thay vì tuyển dụng thêm.

Rủi ro của việc đào tạo lại kỹ năng nhanh chóng là người lao động học cách sử dụng các nút bấm thay vì học cách phán đoán. Một người lao động biết "nhấn nút đặt lại" nhưng không biết khi nào được phép đặt lại là một rủi ro về an toàn và chất lượng, chứ không phải là một người quản lý dây chuyền sản xuất. Đối với robot cộng tác, bốn chế độ hoạt động cộng tác (dừng được giám sát theo tiêu chuẩn an toàn, dẫn hướng bằng tay, giám sát tốc độ và khoảng cách, và giới hạn công suất và lực) được mô tả trong các tiêu chuẩn an toàn robot cộng tác ISO 10218 và ISO/TS 15066 và trong... Đây là bài giải thích về Universal Robots.Hãy kiểm tra văn bản tiêu chuẩn hiện hành và đánh giá rủi ro của riêng bạn để biết những quy định nào áp dụng cho ô của bạn.

2. Chẩn đoán những thiếu sót về kiến ​​thức và bối cảnh.

Hãy so sánh những yêu cầu của tế bào với những gì chương trình huấn luyện hiện tại của bạn đang thực hành và đánh giá.

1. Người đó hiện đang hành nghề gì? Nếu quá trình đào tạo chỉ bao gồm một bài thuyết trình về các bộ phận của robot và một chuyến tham quan quanh buồng thí nghiệm, họ chỉ nhớ được các sự kiện. Họ chưa được thực hành việc đọc trạng thái của robot và lựa chọn phản ứng phù hợp.
2. Yêu cầu về khả năng nhận thức là gì? Theo phân loại Bloom sửa đổi, việc đọc tín hiệu, thông điệp và một phần trong bộ phận kẹp cùng nhau là ứng dụng, và việc tìm ra lý do tại sao tế bào dừng lại dựa trên một số manh mối là phân tích. Việc nhớ ý nghĩa của từng màu sắc nằm ở cấp độ thấp hơn. Hướng dẫn của chúng tôi về Phù hợp các hoạt động học tập với phân loại Bloom. Giải thích cách đọc hiểu những yêu cầu này.
3. Liệu có yếu tố nào khác ngoài kỹ năng đang cản trở? Hãy kiểm tra nhân lực và trang thiết bị trước khi đưa ra chương trình đào tạo. Nếu thông báo lỗi khó hiểu, quy trình xử lý sự cố kẹt máy đã lỗi thời, hoặc một người phụ trách ba ô máy, thì một khóa học sẽ không giải quyết được vấn đề đó.
4. Mọi người có cùng cách hiểu các tín hiệu không? Việc màu sắc hoặc thông điệp của tín hiệu báo hiệu có ý nghĩa khác nhau ở các ô khác nhau là một vấn đề về thiết kế. Hãy khắc phục lỗi chuẩn trước, sau đó mới huấn luyện người dùng theo chuẩn đó.

3. Thiết kế quá trình chuẩn bị và luyện tập có mục đích.

Hãy giao nhiệm vụ riêng cho từng giai đoạn.

Chuẩn bị: kiểm tra các điều kiện tiên quyết. Một bài kiểm tra chẩn đoán ngắn gọn, tự thực hiện, về quy trình mà ô vận hành thực hiện, các quy tắc an toàn tại địa điểm, các bước khóa và gắn thẻ an toàn, và thuật ngữ mô tả các trạng thái của ô. Một bài kiểm tra như thế này chỉ xác nhận các điều kiện tiên quyết. Không báo cáo nó như một đánh giá khả năng hoạt động.

Thực hành: Kết hợp các kỹ năng với công tác bảo trì. Các phòng thí nghiệm đa kỹ năng, được vận hành cùng với bộ phận bảo trì, cho phép các kỹ thuật viên quan sát cách một tế bào bị lỗi và từng trạng thái lỗi trông như thế nào từ góc nhìn của kỹ thuật viên. Ba bài tập, theo thứ tự độ khó tăng dần:

• Tế bào đang muốn nói với tôi điều gì? Hiển thị hình ảnh tĩnh của thiết bị phát tín hiệu, màn hình và ô. Người học nêu tên tiểu bang và điều họ sẽ kiểm tra đầu tiên.
• Được phép hay không? Đưa ra danh sách các phản ứng có thể xảy ra khi có tín hiệu dừng xe. Người học sẽ phân loại chúng thành các nhóm: "Tôi có thể làm điều này", "Tôi có thể làm điều này sau khi kỹ thuật viên xác nhận" và "Tôi không được làm điều này".
• Biên bản bàn giao. Người học viết ra hai hoặc ba câu mà họ sẽ để lại cho ca làm việc tiếp theo, bao gồm cả những điều họ vẫn cần phải biết.

Phản hồi liên quan đến các quyết định. Câu "Bạn đã xóa phần đó trước khi xác nhận rằng ô nhớ đang ở trạng thái an toàn" hữu ích hơn là điểm phần trăm.

Nhập liệu trực tiếp hay xem xét không đồng bộ? Phản hồi trực tiếp mang lại giá trị cao nhất trong các trường hợp mơ hồ và ranh giới giữa "có thể" và "không được phép", nơi việc nghe lý do tại sao người phụ trách bảo trì lại hành động hoặc không hành động chính là bài học. Việc xem xét không đồng bộ là đủ để nắm vững thuật ngữ và kiểm tra các lựa chọn so với đáp án. Một sự kết hợp phổ biến là chuẩn bị theo tốc độ cá nhân, sau đó là một buổi hướng dẫn về các trường hợp khó, rồi đến thời gian thực hành trên thiết bị dưới sự giám sát.

4. Hãy cùng nhau tìm hiểu một ví dụ thực tế.

Ví dụ minh họa. Chuyên gia về robot hoặc bảo trì cần xác nhận trường hợp và tiêu chí trả lời trước khi sử dụng.

Trường hợp. Một cụm máy dừng giữa chu kỳ. Đèn báo hiệu màu hổ phách. Màn hình hiển thị "không tìm thấy linh kiện, thử lại lần 2/3". Cánh tay robot đứng yên với một linh kiện đang kẹp trong bộ phận gắp. Thẻ hướng dẫn quy trình cho cụm máy này liệt kê ba thao tác người vận hành cần thực hiện: xác nhận cụm máy đang ở trạng thái an toàn, lấy linh kiện ra khỏi khu vực gắp và yêu cầu khởi động lại. Việc thay đổi cài đặt camera và di chuyển cánh tay robot bằng tay chỉ được phép thực hiện bởi kỹ thuật viên.

Nhiệm vụ. Người học nêu rõ những gì tế bào đang "nói" với họ, chọn câu trả lời và cho biết thêm những gì họ cần biết.

Lần thử đầu tiên. "Nó bảo thử lại, vậy tôi sẽ nhấn khởi động lại và để nó thử lần thứ ba." Người học đã sử dụng thông báo và bỏ qua cánh tay, bộ kẹp và quy trình.

Phản hồi và thử lại. Người hướng dẫn hỏi người học xem vật gì vẫn còn trong bộ kẹp, tín hiệu báo hiệu cho họ biết gì về việc tế bào đang chờ hay bị lỗi, và bước nào trên thẻ cần thực hiện trước. Lần thử lại sẽ hỏi về trạng thái, câu trả lời và các câu hỏi chưa được giải đáp.

Một nỗ lực mạnh mẽ hơn. "Sau khi kiểm tra linh kiện thất bại, ô đang chờ và cánh tay robot đang giữ một linh kiện, vì vậy tôi không biết trạng thái của bộ kẹp. Đầu tiên, tôi xác nhận ô đang ở trạng thái an toàn bằng thẻ. Sau đó, tôi chỉ xóa vùng lấy linh kiện nếu có thể làm được mà không cần với tay qua tấm chắn bảo vệ. Tiếp theo, tôi yêu cầu khởi động lại. Nếu nó lại dừng ở cùng một bước, tôi sẽ ngừng thử lại và gọi cho người phụ trách bảo trì, vì việc lặp lại cho thấy có vấn đề về camera hoặc linh kiện, và đó chỉ có kỹ thuật viên mới có thể xử lý. Tôi sẽ ghi lại những gì màn hình hiển thị và thời điểm hiển thị."

Tại sao mỗi câu trả lời lại có thể chấp nhận được hoặc chưa đầy đủ. Đánh giá từng trường hợp dựa trên các tiêu chí đã được phê duyệt, chứ không phải theo sở thích của người điều phối. Lần thử đầu tiên chỉ dựa vào màn hình và có nguy cơ phải khởi động lại do một bộ phận bị kẹt trong bộ kẹp. Lần thử tốt hơn sẽ đọc trạng thái từ nhiều manh mối, tuân thủ danh sách cho phép, đặt giới hạn số lần thử lại và ghi lại bằng chứng. Nó không khẳng định biết nguyên nhân.

5. Đánh giá năng lực và lập kế hoạch chuyển giao

Bằng chứng về năng lực là phản hồi đối với một trường hợp mới mà người học chưa từng gặp, hoặc một nhiệm vụ được giám sát trên thiết bị di động. Chấm điểm theo thang điểm ngắn từ 0 đến 2 cho mỗi tiêu chí, được xác định cùng với chuyên gia của bạn.

Thang điểm: 0 nghĩa là không có hoặc không được hỗ trợ, 1 nghĩa là một phần với những thiếu sót liên quan, và 2 nghĩa là hoàn chỉnh và được chứng minh dựa trên các tiêu chí đã thống nhất. Xác định riêng các lỗi nghiêm trọng, ví dụ như thò tay vào một ô chưa được xác nhận an toàn, để điểm tổng thể tốt không thể che giấu lỗi này. Bảng đánh giá này là điểm khởi đầu được đề xuất, không phải là tiêu chuẩn sẵn sàng đã được xác nhận. Hướng dẫn của chúng tôi về... đánh giá khả năng phán đoán và giải quyết vấn đề trong quá trình đào tạo Nội dung bao gồm việc viết các điểm neo và hiệu chỉnh người đánh giá.

Theo dõi và giám sát tại nơi làm việc. Sau một khoảng thời gian thích hợp trên tế bào, hãy đưa ra một trường hợp mới hoặc quan sát một nhiệm vụ được giám sát, và so sánh nó với đường cơ sở trên cùng hai thước đo: sự sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ và mức độ leo thang phù hợp. Xác định quần thể, mẫu số và thời gian trước khi bắt đầu. Ghi lại những trường hợp nào đã được thấy trong quá trình huấn luyện, để bạn có thể phân biệt giữa khả năng nhớ lại và khả năng chuyển giao.

Những bằng chứng nào sẽ chứng minh rằng khóa đào tạo đã có hiệu quả?

Hãy tìm những học viên, trong một tình huống mới, biết cách nêu tên tiểu bang chính xác, chọn câu trả lời từ danh sách được phép và báo cáo sự việc đúng lúc. Hãy ghi nhận những gì bạn thấy trên thực tế: ít cuộc gọi không cần thiết cho những trường hợp dừng xe đơn giản và không có sự can thiệp trái phép.

Hãy cẩn thận với các kết quả như thời gian ngừng hoạt động, khởi động lại hoặc chất lượng lần đầu. Nếu có bản cập nhật phần mềm, thiết bị mới hoặc thay đổi ca làm việc trong cùng một khoảng thời gian, hãy kiểm tra trước khi ghi nhận thời gian đào tạo. Hướng dẫn của chúng tôi về kiểm tra kỹ năng khắc phục sự cố của người vận hành máy móc một cách khách quan Mô tả cách đánh giá mà không cần dừng đường dây đang hoạt động.

Trong trường hợp phương thức giao hàng tương tác giúp ích

Các hình thức tương tác rất hữu ích khi mọi người cần cam kết tham gia cuộc gọi trước khi cả nhóm thảo luận. Trong một buổi học trực tiếp, người điều phối có thể hiển thị trạng thái của tế bào và yêu cầu mỗi người học chọn một câu trả lời trước khi đáp án được tiết lộ, điều này giúp phát hiện ra những lỗ hổng mà một không gian yên tĩnh thường che giấu. Các trường hợp tương tự có thể được thực hiện theo tốc độ riêng của người học như một hình thức chuẩn bị. AhaSlides Hỗ trợ học tập tương tác và chuyển đổi linh hoạt giữa hình thức học trực tiếp và tự học. Kiểm tra kỹ lưỡng mọi chức năng soạn thảo, phản hồi hoặc báo cáo mà bạn dự định sử dụng so với quy trình làm việc của riêng bạn. Coi các trình mô phỏng, thực tế ảo, trí tuệ nhân tạo và tích hợp hệ thống là các yếu tố bên ngoài hoặc chưa được xác nhận cho đến khi bạn thấy chúng hoạt động. Thực hành kỹ thuật số bổ sung cho việc đào tạo thiết bị có giám sát và không thay thế nó. Để biết thêm thông tin về thiết kế sản xuất liên quan, hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về... Đào tạo kỹ thuật viên bảo trì về cách hiểu các cảnh báo dự đoán từ trí tuệ nhân tạo..

Những điều mà huấn luyện không thể khắc phục được

• Tín hiệu không rõ ràng. Nếu cùng một màu tín hiệu báo hiệu lại có ý nghĩa khác nhau ở các trạm phát sóng khác nhau, mọi người sẽ phải đoán. Hãy chuẩn hóa trước đã.
• Thông báo lỗi kém chất lượng. Thông báo "lỗi 41" là một vấn đề về thiết kế đối với người tích hợp hệ thống.
• Các quy trình bị thiếu hoặc lỗi thời. Bạn không thể huấn luyện mọi người tuân theo một tấm thẻ không hề tồn tại.
• Thiếu nhân sự. Một người phụ trách ba ô sẽ bỏ qua các bước, bất kể họ được dạy điều gì.
• Những hạn chế của bằng chứng. Điểm số trên một tập hợp các vụ việc không phản ánh mọi quyết định mà một người đưa ra trong quá trình giải quyết vấn đề.

Hãy thông báo sớm cho nhà tài trợ về những vấn đề này và thống nhất ai sẽ chịu trách nhiệm khắc phục từng vấn đề.

Các câu hỏi thường gặp

Nâng cao kỹ năng cho người vận hành robot là gì?

Chương trình đào tạo chuẩn bị cho các công nhân hiện tại vận hành một dây chuyền tự động: đọc trạng thái của dây chuyền, thực hiện các phản hồi phù hợp với vai trò của họ và chuyển tiếp các trường hợp còn lại.

Cần bao lâu để nâng cao kỹ năng cho một công nhân dây chuyền lắp ráp trong một hệ thống tự động hóa?

Điều đó phụ thuộc vào từng tế bào, mức độ rủi ro và trình độ ban đầu của người đó, vì vậy không có con số nào đáng tin cậy. Hãy đặt mục tiêu dựa trên khả năng sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ trong các trường hợp mới và thời gian sử dụng thiết bị dưới sự giám sát, chứ không phải số giờ trong một khóa học.

Người vận hành có cần học lập trình robot không?

Thông thường là không. Phản hồi của người vận hành được xác định bởi trang web và được giữ ở mức độ hẹp. Việc lập trình và sửa chữa thuộc về các kỹ thuật viên.

Liệu việc luyện tập kỹ thuật số có thể thay thế việc đào tạo sử dụng thiết bị có người hướng dẫn?

Không. Nó diễn tập các trạng thái và quyết định trước và trong quá trình diễn tập, nhưng vẫn cần thời gian giám sát trên tế bào thực tế.

Bắt đầu từ đâu

Chọn một ô. Yêu cầu người phụ trách bảo trì liệt kê các trạng thái mà người vận hành nhìn thấy và các phản hồi được cho phép đối với mỗi trạng thái, trên một trang giấy. Soạn thảo bảng đánh giá ba tiêu chí, thực hiện bài tập "được phép hay không?" với một nhóm, sau đó chấm điểm một trường hợp mới trước khi triển khai.

Để xem cách một bài đánh giá trạng thái tế bào như thế này có thể được chạy trực tiếp và tái sử dụng theo tốc độ riêng sau đó, hãy khám phá... AhaSlides.