美国制造业正面临人才和劳动力危机,制造职位空缺自2010年以来持续增加,尤其是在COVID-19疫情后,这一趋势更为显著。尽管制造业员工人数相对稳定,但当前的职位空缺量是平均预疫情水平的两倍。这不仅给人力资源部门带来了困扰,还导致了高离职率、培训和监督成本上升以及质量与生产效率难以保持一致等问题。
为解决这一挑战,报告建议采取一种更加灵活、全面的自动化策略。研究表明,大规模应用现代自动化技术对劳动力和技能需求具有双面影响:一方面,它能大幅减少公司最难填补的低技能岗位数量,并消除导致高离职率的繁重、重复性劳动;另一方面,广泛自动化能够改变工作场所性质,通过创造与其它行业相比更具吸引力的技术岗位、薪资和工作条件,有助于提升招聘与保留员工的能力。
随着技术进步,现代机器人系统和自动化机器比以往更加便宜、功能强大且易于集成。例如,过去30年间,机器人价格降低了超过50%。同时,协作机器人(“Cobots”)的发展允许企业在同一生产线上安全地引入机器人系统,与人类工人共存。这些发展使得企业能够自动化更多任务,同时降低购买和集成新设备所需的时间和资金投入。自动化项目的投资回报期也从上世纪80年代到2020年代的5至8年,缩短到了现在的1至3年,安装和编程成本通常低于聘请和培训车间操作员的成本。
全球消费品公司的一个长期招聘挑战促使该公司投资了七条高速自动化食品加工和包装线。该新系统在工厂的加工区域将生产力(以每名员工生产的体积衡量)提高了70%,在填充和包装环节则提高了近280%。此外,这种转变使公司能够将一个主要产品系列的生产从四个不同的工厂合并到一个工厂。新的制造系统还成为公司人才管理方式转变的关键因素,公司与政府机构、媒体和当地社区学院紧密合作,招募并培训具备操作和维护新技术生产线所需技术技能的新员工。
成功实施自动化项目的关键因素包括建立稳健的、全面的业务案例、采用敏捷方法加速技术开发和实施,以及投资于人员培养,以培育正确的能力和文化。构建业务案例时,制造商需要确信新技术投资能够产生回报。业务案例应全面考虑项目预期带来的生产率、吞吐量和质量改进,以及健康与安全、培训成本、维护和员工流失等方面的影响。自动化的一个重要隐性益处是其内在的生产力提升能力,这些能力通常依赖于特定员工的专有技能,因此容易受到关键人员离职的影响。公司在成本假设上需要谨慎,观察显示,设计和编程机器人的成本以及降低,得益于敏捷方法和简化、时间耗费较少的低代码(或无代码)机器人编程的进步,然而,系统集成服务的价格保持稳定。采用零基础方法和“应该成本”模型可以帮助公司从自动化决策中获得最大价值,而不仅仅是接受比现有手动方法节省成本的解决方案。
实施自动化时,公司有时会陷入将其视为一次性大项目的想法,期望项目在规划阶段漫长、实施过程动荡,并且从系统启动的那一刻起就能实现所有好处。实际上,许多现代自动化应用更小、更快、更灵活,最好被视为一个持续的过程,设备快速安装并在不断优化中提供递增的价值。对于绿色场安装而言,这是一个推动自动化进一步发展的机会,新工厂提供了更多的调试时间和达到规格的机会,相较于棕地设施,这可以降低风险。聚焦于流程瓶颈或具体问题的自动化措施同样非常有效。例如,在一家公司中,人工检查过程限制了瓶装厂提高生产速度的努力。通过安装机器视觉技术,可以对每一瓶的标签和填充量进行检查,解决了吞吐量问题,同时也提高了质量:一旦发现问题,运营和维护人员可以立即采取行动。
采用敏捷方法需要改变工作方式,自动化团队与一线操作员紧密合作,优化新系统。但长期来看,这种方法也带来更大的利益,帮助提升员工技能,随着对设备性能和局限性的熟悉度增加,揭示了改进制造表现的额外机会。
变革管理是一个已被证实的关键领域,它确保了自动化项目的成功实施和持续改进。