انقلاب ربات‌های همکار: آینده کارخانه هوشمند

(دن تری) - دیگر خبری از ماشین‌های غول‌پیکر محبوس در قفس‌های شیشه‌ای نیست، نسل جدیدی از ربات‌ها به عنوان «همکار» وارد کارخانه‌ها می‌شوند.

ربات‌های همکار - اهرمی جدید برای افزایش بهره‌وری تولید

جهان شاهد انقلابی آرام اما عمیق در تولید است.

نه ربات‌های غول‌پیکری که مثل قبل در قفس‌های شیشه‌ای محبوس شده بودند، بلکه «همکاران» رباتی هوشمندی که می‌توانند در کنار انسان‌ها با خیال راحت و مؤثر کار کنند. این دیگر یک داستان علمی تخیلی نیست، بلکه واقعیتی است که درست جلوی چشمان ما اتفاق می‌افتد.

طبق آخرین گزارش مک‌کینزی، بازار جهانی ربات‌های صنعتی به رکورد ۱۶.۵ میلیارد دلار در ارزش نصب جدید رسیده است و بیش از ۴.۲۸ میلیون ربات در کارخانه‌های سراسر جهان مشغول به کار هستند.

این رقم نه تنها نشان دهنده رشد قوی این صنعت است، بلکه نشانگر دوران جدیدی است که در آن ربات‌ها دیگر یک راهکار لوکس مختص شرکت‌های بزرگ نیستند.

بزرگترین تفاوت بین موج فعلی ربات‌ها و نسل‌های قبلی، توانایی «همکاری» با انسان‌ها است.

این ربات‌های «مشارکتی» برای کار در کنار کارگران طراحی شده‌اند، نه برای جایگزینی کامل نیروی کار انسانی، بلکه برای پشتیبانی و بهبود بهره‌وری. با حسگرهای پیشرفته و سیستم‌های کنترل هوشمند، آن‌ها می‌توانند حضور انسان را تشخیص داده و حرکات خود را بر اساس آن تنظیم کنند و ایمنی مطلق را تضمین کنند.

بازار ربات‌های مشارکتی با نرخ رشد چشمگیری در حال رونق است. انتظار می‌رود این بازار از ۲.۱۴ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۴ به ۱۱.۶۴ میلیارد دلار تا سال ۲۰۳۰ برسد که معادل نرخ رشد مرکب سالانه (CAGR) تا ۳۱.۶ ​​درصد است.

این رقم نشان دهنده تقاضای رو به رشد کسب و کارها برای راهکارهای اتوماسیون انعطاف‌پذیر و با قابلیت استقرار آسان است.

از پایلوت تا مقیاس کامل

یکی از بزرگترین چالش‌هایی که کسب‌وکارها با آن مواجه هستند، نه به‌کارگیری ربات‌های آزمایشی، بلکه مقیاس‌پذیری برنامه کاربردی است.

طبق نظرسنجی مک‌کینزی، حدود ۴۰ درصد از مدیران اجرایی اظهار داشتند که اگرچه پروژه‌های آزمایشی رباتیک آنها جالب بوده و توجه زیادی را در تولید به خود جلب کرده است، اما ارزش تجاری واقعی آن مشخص نیست.

بازار ربات‌های مشارکتی با نرخ رشد چشمگیری در حال رونق گرفتن است (عکس: Genedge).

این به این معنی نیست که ربات‌ها مؤثر نیستند، بلکه به این معنی است که این رویکرد یکی از نکات کلیدی است. به جای نگاه کردن به ربات‌ها به عنوان ابزاری برای خرید و استفاده، کسب‌وکارها باید به ایجاد قابلیت‌های کلی اتوماسیون فکر کنند. این یک تغییر طرز فکر قابل توجه از سرمایه‌گذاری در تجهیزات به توسعه قابلیت‌های عملیاتی است.

اوجوال کومار از شرکت ترادین رباتیکس می‌گوید: «تفاوت بزرگ این است که اتوماسیون سنتی یک راه‌حل واحد برای همه است که برای یک کاربرد خاص طراحی شده است. نسل جدید ربات‌های مجهز به هوش مصنوعی دارای محصولات استانداردی هستند که طیف وسیعی از کاربردها را پوشش می‌دهند. شما می‌توانید آنها را از طریق نرم‌افزار و برخی تفاوت‌های ابزار دقیق، در چندین کاربرد به کار بگیرید.»

این یعنی به جای نیاز به ۱۰۰۰۰۰ پیکربندی مختلف مانند فناوری قبلی، اکنون یونیورسال رباتز تنها به ۶ پیکربندی برای ارائه خدمات به ۱۰۰۰۰۰ ربات مشارکتی در سراسر جهان نیاز دارد.

این کلید کاهش چشمگیر هزینه کل مالکیت نسل جدید اتوماسیون است.

هوش مصنوعی - روح نسل جدید ربات‌ها

روند ادغام هوش مصنوعی در ربات‌ها رو به افزایش است. با بهره‌گیری از فناوری‌های مختلف هوش مصنوعی، ربات‌ها می‌توانند وظایف متنوعی را با کارایی بیشتری انجام دهند.

هوش مصنوعی تحلیلی، ربات‌ها را قادر می‌سازد تا حجم زیادی از داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط حسگرهای خود را پردازش و تجزیه و تحلیل کنند. این امر به مدیریت تغییرپذیری و غیرقابل‌پیش‌بینی بودن در محیط‌های بیرونی، تولید با حجم بالا/کم و محیط‌های عمومی کمک می‌کند.

برای مثال، ربات‌های مجهز به سیستم‌های بینایی کامپیوتری، وظایف گذشته را تجزیه و تحلیل می‌کنند تا الگوها را شناسایی کرده و عملیات خود را برای دقت و سرعت بیشتر بهینه کنند.

سیستم‌های بینایی کامپیوتر نقش مهمی در ساخت ربات‌ها دارند (عکس: New Ocean).

سازندگان ربات و تراشه اخیراً در حال سرمایه‌گذاری در توسعه سخت‌افزار و نرم‌افزار تخصصی هستند که محیط‌های دنیای واقعی را شبیه‌سازی می‌کنند. این هوش مصنوعی فیزیکی به ربات‌ها اجازه می‌دهد تا خود را در محیط‌های مجازی آموزش دهند و بر اساس تجربه به جای برنامه‌نویسی سفت و سخت عمل کنند.

مارک تیرمن از بوستون داینامیکس توضیح می‌دهد: «چشم‌انداز ما ساخت ربات‌های همه‌کاره‌ای است که بتوانند به هر جایی که انسان‌ها می‌روند بروند، محیط اطراف خود را درک و با هماهنگی دستکاری کنند.»

و تنها زمانی که بتوانند هر سه این کارها را انجام دهند، شما واقعاً یک ربات چند منظوره دارید. در 30 سال گذشته، ما روی بخش «رفتن به هر جایی» کار کرده‌ایم و در آن بسیار خوب عمل کرده‌ایم. اکنون، ربات‌های ما تقریباً می‌توانند به هر جایی که یک انسان می‌تواند، بروند.

دو چالش بعدی که آنها سعی در مقابله با آنها دارند، درک معنایی و دستکاری است. اینها حوزه‌هایی هستند که آنها بیشتر وقت خود را صرف آنها می‌کنند.

اینها بلوک‌های سازنده‌ی اساسی برای مقیاس عظیمی هستند که مردم برای این نوع ربات‌ها پیش‌بینی می‌کنند.

فناوری متحول‌کننده بازی

یکی دیگر از پیشرفت‌های مهم در حوزه رباتیک، فناوری دوقلوهای دیجیتال است.

دوقلوهای دیجیتال، ماکت‌های مجازی سیستم‌های فیزیکی هستند که همتایان دنیای واقعی خود را در زمان واقعی منعکس می‌کنند. این مدل‌ها از داده‌های حسگرها و ماشین‌ها برای شبیه‌سازی رفتار و عملکرد همتایان فیزیکی خود استفاده می‌کنند.

دوقلوهای دیجیتال با ارائه یک نمایش دیجیتالی دقیق، امکان نظارت، تجزیه و تحلیل و بهینه‌سازی مداوم سیستم‌هایی را که تکثیر می‌کنند، فراهم می‌کنند. این فناوری به ویژه در کاهش خطرات استقرار ربات‌ها ارزشمند است.

همانطور که اوجوال کومار اظهار می‌کند: «با دوقلوی دیجیتال، برخی از خطراتی که در موردشان صحبت می‌کنید از بین می‌روند. اکنون می‌توانید یک سیستم خودکار جدید را در دنیای مجازی مستقر کنید، آن را آزمایش کنید، آن را کامل کنید و سپس از همان دوقلوی دیجیتال، می‌توانید کد را در محیط تولید دانلود کنید.»

دوقلوی دیجیتال یک ماکت مجازی از سیستم‌های فیزیکی است که همتایان دنیای واقعی خود را در زمان واقعی منعکس می‌کند (عکس: فیوچر).

این امر به کسب‌وکارها اجازه می‌دهد تا سیستم‌های تولیدی را با استفاده از دوقلوی دیجیتال، قبل از انجام سرمایه‌گذاری واقعی، شبیه‌سازی و بهینه‌سازی کنند. شرکت‌ها می‌توانند انتظار بازگشت سرمایه تجاری را در عرض یک تا سه سال داشته باشند و ریسک ادغام با سیستم‌های فناوری اطلاعات و عملیات عملیاتی موجود را به حداقل برسانند و پذیرش رباتیک را هموارتر کنند.

یک روند رو به رشد در رباتیک که امسال و پس از آن به رشد خود ادامه خواهد داد، توسعه‌ی ربات‌های مکانیکی متحرک است که معمولاً با نام MoMa شناخته می‌شوند.

این ربات‌های صنعتی نتیجه ترکیب وظایف انجام شده توسط بازوهای رباتیک، مانند گرفتن، بلند کردن یا جابجایی اشیاء، با توانایی ربات‌ها برای پیمایش در فضا هستند.

موزه هنرهای مدرن (MoMa) شامل یک ربات سیار خودران (AMR) است که با یک بازوی رباتیک مجهز به ابزارهای مناسب ادغام شده است.

ربات‌های متحرک می‌توانند وظایف تولیدی از پیش تعریف‌شده‌ای را روی تجهیزات انجام دهند یا قطعات را از خط تولید یا انبار بازیابی کنند. این انعطاف‌پذیری امکان حمل و نقل خودکار مواد به هر مکانی را فراهم می‌کند و سطح جدیدی از کارایی را در تولید و مدیریت انبار معرفی می‌کند.

این قابلیت تحرک نه تنها محدوده عملیاتی ربات‌ها را گسترش می‌دهد، بلکه به آنها اجازه می‌دهد تا با تغییر چیدمان کارخانه‌ها سازگار شوند و نیازهای تولید انعطاف‌پذیر و متحرک را برآورده کنند.

به جای اینکه MoMa در یک مکان ثابت باشد، می‌تواند به صورت انعطاف‌پذیر و مطابق با نیازهای کاری مستقر شود، که این امر باعث بهینه‌سازی استفاده از منابع و بهبود کارایی کلی می‌شود.

یکی از بزرگترین موانع پذیرش رباتیک، همواره هزینه بالای سرمایه‌گذاری اولیه، به ویژه برای کسب و کارهای کوچک و متوسط ​​بوده است (عکس: ITG Technology).

یکی از بزرگترین موانع پذیرش رباتیک، همواره هزینه‌های بالای سرمایه‌گذاری اولیه، به ویژه برای مشاغل کوچک و متوسط، بوده است.

ربات به عنوان سرویس (RaaS) با فراهم کردن امکان استقرار ربات‌ها به صورت اشتراکی یا اجاره‌ای به جای خرید کامل آنها، در حال تغییر این وضعیت است.

مدل RaaS مزایای متعددی از جمله مقیاس‌پذیری، انعطاف‌پذیری و تاب‌آوری ارائه می‌دهد که آن را به انتخابی ایده‌آل برای ماموریت‌های جستجو و نجات، نظارت بر محیط زیست، تولید، کشاورزی و اکتشافات فضایی تبدیل می‌کند.

RaaS به شرکت‌ها کمک می‌کند تا تولید محلی را بدون ریسک‌های سرمایه‌ای بزرگ گسترش دهند و عملاً «به تولیدکنندگانی که نزدیک به خانه تولید می‌کنند، این امکان را می‌دهد که تولید را بدون قربانی کردن بهره‌وری هزینه، به بازارهای مصرفی خود نزدیک‌تر کنند.»

چالش‌ها و فرصت‌های پیش رو

با وجود چشم‌انداز مثبت، صنعت رباتیک هنوز با چالش‌های قابل توجهی روبرو است. یکی از بزرگترین موانع، شکاف مهارتی در نیروی کار فعلی است.

نیروی کار فعلی فاقد تخصص لازم برای استقرار و مدیریت ربات‌های خودران است. اگرچه این امر منجر به کمبود نیروی کار شده است، اما یکی از راه‌های مقابله با این مشکل، افزایش دسترسی به ربات‌ها از طریق برنامه‌های آموزشی و تربیتی هدفمند برای تجهیز کارگران به مهارت‌های مناسب است.

پیشرفت‌های تکنولوژیکی از چارچوب‌های آموزشی و تربیتی فعلی پیشی گرفته‌اند. کارگران اغلب خود را برای مدیریت سیستم‌های رباتیک مدرن، از برنامه‌نویسی گرفته تا تعمیر و نگهداری، آماده نمی‌بینند.

این عدم تعادل، پذیرش اتوماسیون را کند می‌کند و کمبود نیروی کار را تشدید می‌کند، زیرا شرکت‌ها برای یافتن پرسنل واجد شرایط با مشکل مواجه هستند.

پرداختن به این مشکل مستلزم به‌روزرسانی برنامه‌های درسی آموزشی است تا فناوری‌های پیشرفته رباتیک و اتوماسیون را در بر بگیرد.

مشارکت‌های صنعتی می‌توانند از طریق کارآموزی و شاگردی، آموزش عملی و تجربه دنیای واقعی را فراهم کنند. همانطور که آنی کلکار از مک‌کینزی اشاره می‌کند، «وقتی از مدیران در مورد موانع نظرسنجی کردیم، ۶۱٪ از آنها گزارش دادند که یکی از موانع اصلی این است که حتی اگر یک طرح تجاری خوب پیدا می‌کردند، به سادگی ظرفیت داخلی برای اجرای آن را نداشتند.»

نیروی کار فعلی فاقد تخصص لازم برای استقرار و مدیریت ربات‌های خودران است (عکس: Mecalux).

برای استقرار موفقیت‌آمیز ربات‌ها، کسب‌وکارها باید رویکرد خود را از تمرکز بر بهره‌وری صرف به اولویت‌بندی انعطاف‌پذیری تغییر دهند.

اوجوال کومار به رهبران توصیه می‌کند که اتوماسیون را از دریچه انعطاف‌پذیری، نه فقط کارایی، مورد بازنگری قرار دهند. ابزارهای اتوماسیون سنتی برای محیط‌های تولیدی با حجم بالا و تنوع کم ساخته شده‌اند. اما بازار امروز نیازمند چابکی است.

تأثیرات اجتماعی و کارگری

یک نگرانی رایج در مورد ربات‌ها، توانایی آنها در جایگزینی نیروی کار انسانی است. با این حال، واقعیت این است که ربات‌ها، به ویژه ربات‌های همکار، عمدتاً مکمل نیروی کار انسانی هستند تا اینکه کاملاً جایگزین آن شوند.

آنی کلکار تأکید می‌کند: «این موضوع به معنای جایگزینی افراد نیست. این موضوع به معنای ایمن‌تر، انعطاف‌پذیرتر و معنادارتر کردن کار است؛ این امر کارگران را آزاد می‌کند تا روی وظایف با ارزش بالاتر تمرکز کنند. وظایف تکراری زیادی وجود دارد که به طور کامل از مهارت‌های نیروی کار ما استفاده نمی‌کنند.»

خودکارسازی این وظایف ضمن سرمایه‌گذاری در ظرفیت‌سازی، به افزایش نیروی کار و آماده‌سازی برای آینده عملیات کمک می‌کند.

در واقع، طبق گزارش Deloitte Consulting، تا سال ۲۰۲۵ ممکن است ۲ میلیون شغل تولیدی جدید ایجاد شود. این نشان دهنده روند ربات‌ها است که مشاغل بیشتری را نسبت به مشاغل حذف شده ایجاد می‌کنند، به خصوص در زمینه‌های مهندسی، نگهداری، برنامه‌نویسی و عملیات سیستم.

چالش‌های نیروی کار، از جمله افزایش سن جمعیت و کاهش علاقه به مشاغل کارخانه‌ای، محرک پذیرش ربات‌ها هستند.

برای مثال، ایالات متحده با کمبود ۴۰۰۰۰۰ جوشکار مواجه است، در حالی که اروپا بیش از ۲۰۰۰۰۰ جای خالی در بخش ساخت و ساز را در سال ۲۰۲۰ گزارش کرده است.

ربات‌ها با انجام وظایف تکراری و پرزحمت، این شکاف‌ها را پر می‌کنند و به دارایی‌های ارزشمندی برای کسب‌وکارهای کوچک و بزرگ تبدیل می‌شوند.

چشم‌اندازهای فناوری جدید در آینده

فناوری رباتیک به سمت پیشرفت‌های جدید در حال حرکت است. هوش مصنوعی مولد در حال ادغام با ربات‌ها است تا رفتارهای هوشمندانه‌تر و سازگارتری ایجاد کند.

هدف این پروژه‌ها ایجاد یک «لحظه ChatGPT» برای هوش مصنوعی فیزیکی است، زمانی که ربات‌ها بتوانند محیط خود را به طور طبیعی مانند انسان‌ها درک و با آن تعامل کنند.

فناوری حسگر پیشرفته، ربات‌ها را نسبت به محیط اطرافشان حساس‌تر می‌کند.

حسگرهای بیونیک در حال توسعه هستند تا قابلیت‌های حسگری به ظرافت پوست انسان را ارائه دهند. پیشرفت‌ها در فناوری چنگ زدن (گریپر) از زیست‌شناسی برای دستیابی به نیروی چنگش بالا با تقریباً بدون مصرف انرژی استفاده می‌کنند.

رباتیک گروهی (Swarm robotics) امکان به‌کارگیری بسیاری از ربات‌های کوچک را که با هم کار می‌کنند تا وظایف پیچیده را انجام دهند، فراهم می‌کند.

این رویکرد مزایای متعددی از جمله مقیاس‌پذیری، انعطاف‌پذیری و تاب‌آوری ارائه می‌دهد و رباتیک گروهی را به انتخابی ایده‌آل برای ماموریت‌های جستجو و نجات، نظارت بر محیط زیست، تولید، کشاورزی و اکتشافات فضایی تبدیل می‌کند.

منبع: https://dantri.com.vn/cong-nghe/cuoc-cach-mang-robot-hop-tac-tuong-lai-cua-nha-may-thong-minh-20250905101445097.htm