工厂中的事物民族志：探索协作机器人与工人的涌现和动态关系

文献标题

Thing Ethnography in a Factory: Exploring Emergent and Dynamic Relations of Cobots and Workers

出版信息

• 主题领域: 小规模制造环境中的人机协作。
• 关键词: 协作机器人，协作机械臂，物件民族志，工作场所自动化，人机交互，隐形劳动，内在互动，代理实在论，小规模制造，CNC 机器。

背景与问题

• 问题/挑战: 协作机器人（cobots）通常被假设为工业环境中的自主协作者，但其在实际工作中的角色及对人类工人的依赖性尚未被充分研究。现有研究往往忽视了协作机器人与人类工人之间角色的动态和关系性构成。
• 重要性: 理解协作机器人在生产环境中的实际角色及其整合方式，对于改进工作场所自动化、解决权力动态问题以及支持日益自动化环境中的工人具有重要意义。
• 动机与相关工作: 先前研究表明，协作机器人通常执行重复性任务，并需要人类在维护和故障排除方面的显著干预。科学技术研究（STS）和人机交互（HCI）的批判性研究强调了支撑自动化的隐形劳动，但未能充分捕捉人类与机器人之间的关系动态。本文基于这些见解，通过关系性视角研究协作机器人整合问题。

解决方案

• 提出的方法: 在一家小规模摩托车零件工厂中开展为期18天的以机器人为中心的物件民族志研究，使用 Barad 的内在互动（intra-action）概念分析协作机器人、人类工人及其他实体之间角色的共同构成。
• 创新性:
  1. 引入内在互动概念分析人机关系，超越传统的交互视角。
  2. 确定了三种新兴的关系配置：协作机器人作为前线操作员、受照顾者和替罪羊式管理者。
  3. 展示了物件民族志作为揭示工作场所自动化中隐形劳动和关系动态的方法论的实用性。
• 过程与关键技术:
  • 安装摄像头，聚焦于协作机器人与 CNC 机器及工人的交互。
  • 在18天内收集了20,428段视频剪辑，并通过反思性主题分析进行分析。
  • 应用 Barad 的代理实在论框架，通过代理切割（agential cuts）识别并解释关系配置。

结果

• 具体发现:
  • 协作机器人作为前线操作员，依赖人类工人在排程、质量控制和故障排除方面的支持。
  • 人类工人作为照顾者，执行必要的维护和环境调整以维持协作机器人的运行。
  • 协作机器人与工厂所有者及监控系统一起，作为替罪羊式管理者，将错误责任转移到人类工人身上。
• 相较基线的优势: 挑战了协作机器人作为自主协作者的简单化观点，揭示了其对人类劳动的依赖性以及自动化工作场所中的复杂权力动态。
• 实验/评估:
  • 在一家员工少于五人的小型工厂中进行实验，使用与 CNC 机器配对的协作机器人。
  • 数据通过事件触发的视频录制收集，并分析人机交互及关系动态。
• 局限性与未来工作:
  • 缺乏对工人直接访谈，限制了捕捉其主观视角的能力。
  • 未来工作可以探索更多工作场所情境，纳入工人声音，并开发设计干预措施以解决权力不对称问题。

总结

本研究通过在一家小型工厂中开展为期18天的物件民族志，分析了协作机器人、人类工人及其他实体之间的关系动态。通过应用 Barad 的内在互动框架，作者识别出协作机器人三种新兴角色：前线操作员、受照顾者和替罪羊式管理者。这些发现挑战了协作机器人作为自主协作者的传统观点，并突出了支撑自动化的隐形劳动。本研究为理解工作场所自动化提供了新颖的方法论和理论视角，并为 HCI 和 HRI 研究如何支持自动化环境中的工人提供了可操作的见解。