Under mer än 25 år som fabriksarbetare, David Young har sett en parad av robotar ta över uppgifter som han och hans kollegor brukade göra för hand.

Så ung, en maskinoperatör, är inte fascinerad av den eleganta nya "cobot-samarbetsroboten - uppflugen på sin arbetsstation på Kay Manufacturing i Calumet City, Sjuk.

Silvercoboten, som liknar en modern skrivbordslampa, utbildas för att göra visuella inspektioner av de bildelar som Kay tillverkar, dess arm roterar delen så att en ansluten kamera kan upptäcka eventuella defekter.

Det är en uppgift som Young säger att han inte kommer att missa att göra själv, precis som han inte saknar det manuella arbetet som gav honom artrit i händer och fötter innan andra robotar tog över de uppgifterna.

"Det är svårt att se varje liten sak, sa Young, 58. "Detta kommer att göra mitt jobb lättare."

Samarbetande robotar, ett av de snabbast växande segmenten inom robotik, blir ett allt populärare automationsverktyg för tillverkare som vill öka produktiviteten.

Designad för att utöka kapaciteten hos mänskliga arbetare snarare än att ersätta dem, cobots faktureras som säkra för människor att interagera med, lätt att programmera och billig att installera – en potentiell spelväxlare för små och medelstora tillverkare som har släpat efter sina större konkurrenter i automationsspelet.

Huruvida cobots håller sitt löfte som mänskliga hjälpare snarare än substitut återstår att se. Deras inverkan på sysselsättningen kanske inte är så gynnsam när tekniken väl utvecklas bortom repetitiva uppgifter och de blir bättre på att tänka och lära, sa Darrell West, grundande chef för Center for Technology Innovation vid Brookings Institution.

"Jag tror inte att de utgör ett stort hot mot människor, " sa West. "Men priserna sjunker och dessa cobots blir mer sofistikerade, så på vägen kunde de."

Ändå insisterar cobottillverkare på att maskinerna kommer att frigöra sina mänskliga kollegor för att göra mer intressanta jobb.

"Det finns oändliga behov för företag att få arbetare att utföra värdefulla uppgifter, sa Walter Vahey, ordförande för systemtestgruppen vid Massachusetts-baserade Teradyne, en ledande leverantör av industriell automation som äger två av de största cobot-varumärkena, Universal Robots och MiR.

Cobots, för närvarande 3 procent av all robotförsäljning, förväntas ha en andel på 34 procent 2025, när de globala utgifterna för robotik beräknas nå 13 miljarder dollar, enligt Robotic Industries Association.

Jürgen von Hollen, ordförande för Danmark-baserade Universal Robots, kallar tekniken "den stora utjämnaren" som kommer att hjälpa mindre tillverkare att växa under utmaningar att anställa och behålla manuellt arbete. Det kommer också att hjälpa dem att möta kundernas ökande krav på flexibilitet när produktlivscyklerna blir kortare, anpassning finns i överflöd och tariffpolitiken förändras, han sa.

"Vi är i det embryonala skedet av människor som förstår potentialen, sade von Hollen, vars företag projicerar 50 procents årlig försäljningstillväxt under de kommande fem åren; den sålde nyligen sina 25, 000:e cobot till Kay och denna vecka ringde en av dess cobots på den avslutande klockan på New York Stock Exchange. "Utmaningen är att få fram det budskapet om vad det här faktiskt kan betyda för ett litet företag."

Till och med fackföreningar som representerar tillverkningsarbetare är entusiastiska över cobots, som "det är faktiskt en banbrytande sak att ha människor och robotar som arbetar på samma plats, sa Brad Markell, verkställande direktör för Industrial Union Council för AFL-CIO i Washington, DC.

Att förlora jobb till automatisering, inklusive cobots, är oundvikligt, sa Markell. Det viktiga är att anställda har en röst i hur tekniken används och ges utbildning och tillgång till de jobb av högre kvalitet som kan skapas av robotarnas introduktion, han sa.

Brian Pelke, VD för Kay Manufacturing, sa robotar har låtit det 72-åriga företaget växa, och han förväntar sig att hans nya cobots ska ge honom ytterligare konkurrensfördelar.

Kay, som introducerade robotar till sin fabrik 1996, har aldrig sagt upp någon på grund av automatisering, sa Pelke. Även om dess personalstyrka minskade till 40 från 120 under den stora lågkonjunkturen, Kay Manufacturing har nu 180 anställda fördelade på två fabriker. "Om vi ​​inte hade automatisering skulle det inte finnas några jobb, sa Pelke.

Brian Pelke, VD för Kay Manufacturing, tittar på bildelsföretagets nyaste Universal Robot. Tillverkningsföretaget har införlivat kollaborativa robotar, allmänt kända som cobots, in i sin produktionsprocess. (Zbigniew Bzdak/Chicago Tribune)

Kay köpte sina första tre cobots från Universal Robots i somras, efter att Pelke tvekat i flera år eftersom han var orolig att tekniken var för bra för att vara sann. Han har varit imponerad av hur snabbt medarbetarna lärde sig att använda dem.

Traditionella industrirobotar tar vanligtvis sex månader att komma igång och arbeta inom $200, 000 säkerhetsburar, sa Pelke. Kays första cobot, som kostade cirka $47, 000, var helt utplacerad inom 30 dagar, han sa. Det tar anställda 87 minuter att slutföra den grundläggande handledningen om hur man programmerar den.

Förutom att vara lätt att programmera och återanvända för olika användningsområden, cobots skiljer sig från traditionella industrirobotar på grund av säkerhetsfunktioner som gör att de kan arbeta sida vid sida med människor. De stannar automatiskt när de stöter på ett hinder, och kan programmeras att köras med reducerad hastighet när deras sensorer upptäcker att en människa är i närheten. De är begränsade i hastighet och hur mycket vikt de kan hålla.

På en ny promenad genom Calumet City-fabriken, Pelke, en före detta professionell racerförare som tog över verksamheten från sin far för cirka 10 år sedan, pekar på de olika utmaningar han hoppas cobots kan lösa. Ett exempel:tre kvinnor som står runt en soptunna och inspekterar färdiga hjulnavsenheter kan omplaceras till högre betalda jobb som kör gaffeltruckar eller använder maskiner om en cobot gör det, sa Pelke.

"Vi vill att de ska använda sina hjärnor mer än sina händer, sa Pelke.

En av Kays cobots hjälper maskinoperatörer att upptäcka visuella defekter på bildelar. Människor, som kan bli trött eller distraherad, bara fånga defekter nio gånger av 10.

Vid Kays fabrik i St. Joseph, Mich., en cobot hjälper till att paketera färdiga delar. Pelke uppskattar att han sparar 150 dollar, 000 per år genom att flytta packningsuppgifterna från maskinförarna, som istället kan fokusera på att byta verktyg, mäta delar och göra justeringar av processen. Och anställda tjänar mer pengar när produktiviteten ökar, tack vare ett program som ger dem en bonus baserat på föregående veckas prestationer.

"Det hjälper oss verkligen att tävla i en mycket aggressiv miljö, ", sa han. "Utan den här lösningen skulle vi inte vinna det arbete vi vinner."

Även om marknaden för kollaborativa robotar fortfarande växer fram, deras rötter kan spåras mer än 20 år tillbaka till ett ingenjörslabb från Northwestern University i Evanston, Ill. Maskinteknikprofessorerna Michael Peshkin och Ed Colgate samarbetade med General Motors för att designa robotar som skulle hjälpa biltillverkarens anställda med montering, och grundade 1996 Cobotics.

Cobotics - som senare såldes till Stanley Assembly Technologies - avvek från den konventionella visionen om robotar vid den tiden, som såg en framtid inom autonoma maskiner.

Istället, Tanken var att människor och robotar skulle arbeta hand i hand, kombinerar robotars överlägsna kapacitet, som att lyfta tunga saker, med de uppgifter som människor gör bättre, som att anpassa sig till oväntade förändringar, sa Peshkin. Strategin representerade ett billigare sätt att underlätta ergonomiska problem och öka produktiviteten eftersom den inte krävde omdesign av fabriken runt robotarna.

De cobots som marknadsförs idag har avvikit en del från uppfinnarnas ursprungliga vision. Istället för ett nära fysiskt samarbete mellan människa och robot, de tenderar att fokusera på användarvänlig design, sa Peshkin.

När tillverkare rullar ut olika typer av människovänliga robotar, det finns en viss debatt om vad som räknas som en cobot; International Federation Robotics arbetar med en officiell definition.

Omron, en global automationstillverkare med USA:s huvudkontor i Hoffman Estates, debuterade sin första kollaborativa robotarm denna vecka på Pack Expo-kongressen på McCormick Place. Med längre räckvidd och högre viktkapacitet än vissa befintliga modeller, plus en integrerad kamera i huvudet, coboten "är som att ha ytterligare en uppsättning händer tillgängliga för arbetaren, sa Mike Chen, chef för Omrons automationsdivision.

Vissa säger att en annan form av kollaborativ robot är den autonoma mobila roboten, en lådliknande varelse med hjul som själv navigerar genom fabriks- eller lagergolv och levererar föremål. Autonoma mobila robotar, vars säkerhetsfunktioner tillåter dem att umgås med människor, kan operera i flottor på upp till 100 åt gången, hanteras genom ett system ungefär som flygkontroll, sa Chen.

Det danska företaget MiR, en ledande leverantör av mobila industrirobotar, hade sina rovingrobotar rullande runt golven på McCormick Place nyligen under International Manufacturing Technology Show, pausar när de kände ett föremål eller en person i deras väg.

Inom de närmaste sex månaderna planerar MiR att lansera artificiell intelligens som gör att roboten kan upptäcka om hindret i dess väg är en människa eller ett föremål, så att den kan bestämma om den ska stanna eller gå runt den, sa MiR vd Thomas Visti. Ett annat mål för företaget är att göra de hjulförsedda robotarna så lätta att använda att en kund kan ta dem ur lådan och installera dem omedelbart, som Ikea-möbler eller en iPhone, sa Visti.

Vissa företag utanför tillverkningen hittar kreativa användningsområden för människovänliga bots. En filmproduktionsstudio köpte en Universal Robots cobot-arm för att montera en kamera för snabbrörliga bilder längs en förprogrammerad bana, och en startup i Kalifornien arbetar med att använda en robotarm för att utföra djupvävnadsmassage.

Mobila robotar används på sjukhus i Europa för att leverera läkemedel till patienters rum, deras last låst i en kammare som endast kan nås av lämplig läkare eller sjuksköterska, Omrons Chen sa. Han föreställer sig dem på flygplatser, hjälpa resenärer med funktionshinder att transportera sina väskor till deras portar.

Några av de mer futuristiska användningsområdena – som att leverera drycker till kunder på restauranger – sker redan i delar av Asien, som har anammat robotar snabbare än USA och dominerar världen inom robotadoption. USA är den fjärde försäljningsmarknaden för industrirobotar, enligt International Federation for Robotics. Kina är nr 1 och det snabbast växande. Sydkorea och Japan är nummer 2 och 3.

Trots entusiasm över cobot-teknik, många applikationer är fortfarande begränsade och plattformen är ung, sa Stephen Laaper, en princip hos Deloitte Consulting som ger råd till företag om att införliva automation

Säkerhetsproblem håller tillbaka en del av de samarbetande användningarna. Arbetsgivare är försiktiga när de kommer på hur intima människor ska vara med sina robothjälpare och vilka uppgifter som är lämpligast för dem att samarbeta med, sa Laaper. Trots allt, säkerhetsfunktionerna kanske inte hjälper mycket om den mekaniska armen hanterar blåsbrännare.

När kapaciteten fortsätter att utvecklas, cobots kommer att ha en kritisk inverkan på arbetsstyrkan, men Laaper tror att det kommer att vara positivt. Cobots kommer att hjälpa arbetsgivare att fylla vardagliga roller som de kämpar för att hitta folk att göra och ge upphov till nya positioner som kräver en annan kompetens.

"Det finns ett nettotillskott till arbetsstyrkan eftersom det krävs fler skickliga operatörer, och ytterligare underhållspersonal, sa Laaper.

Att hjälpa människor att gå över till nya jobb, snarare än massarbetslöshet, kommer att bli den största utmaningen när cobots och andra former av automatisering växer, forskning föreslår.

Fyra av fem amerikanska tillverkare förbereder sig för en ökning av automatiseringen, och en femte säger att de planerar att minska antalet anställda som ett resultat, enligt en undersökning i år av L.E.K. Konsultverksamhet. Hälften planerar att uppgradera kompetensen hos sin personal.

Upp till en tredjedel av den amerikanska arbetskraften kan behöva byta yrke senast 2030 eftersom automatisering slår upp en mängd olika branscher, från tillverkning till detaljhandel, enligt en rapport från McKinsey Global Institute. Cirka 39 miljoner jobb i USA skulle kunna förflyttas av automatisering då, men förlusterna kan mer än kompenseras av nya yrken och samordnade ansträngningar från regeringar och företagsledare för att skapa fler jobb, sa rapporten.

Utmaningen är risken för obalans mellan de positioner som finns och vad anställda kan eller vill göra, sa väster om Brookings Institution. För att övergången ska bli framgångsrik, landet måste anta en modell för livslångt lärande och lansera nya program för att omskola arbetstagare till mer avancerade jobb, han sa.

Till Markell, av AFL-CIO, Nyckeln till fredlig samexistens med automatisering är att skapa kvalitetssysselsättning i hela ekonomin så att fabriksarbetare som så småningom fördrivs av sina cobot-kollegor inte tvingas till låga löner, ohållbara jobb.

"De viktigaste är att göra alla jobb vi har anständiga jobb, " han sa.

©2018 Chicago Tribune
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.