מהפכת הרובוטים השיתופיים: עתיד המפעל החכם

(דן טרי) - לא עוד מכונות ענקיות נעולות בכלובי זכוכית, דור חדש של רובוטים נכנס למפעלים כ"קולגות".

רובוטים שיתופיים - מנוף חדש ליעילות ייצור

העולם עד למהפכה שקטה אך עמוקה בייצור.

לא רובוטים ענקיים הנעולים בכלובי זכוכית כמו בעבר, אלא "עמיתים" רובוטיים אינטליגנטיים שיכולים לעבוד לצד בני אדם בבטחה וביעילות. זה כבר לא מדע בדיוני, אלא מציאות שקורה ממש לנגד עינינו.

על פי הדו"ח האחרון של מקינזי, שוק הרובוטים התעשייתיים העולמי הגיע לשיא של 16.5 מיליארד דולר בשווי התקנות חדשות, עם יותר מ-4.28 מיליון רובוטים הפועלים במפעלים ברחבי העולם.

נתון זה לא רק משקף את הצמיחה החזקה של התעשייה, אלא גם מאותת על עידן חדש שבו רובוטים אינם עוד פתרון יוקרה השמור לתאגידים גדולים.

ההבדל הגדול ביותר בין גל הרובוטים הנוכחי לדורות קודמים הוא היכולת "לשתף פעולה" עם בני אדם.

רובוטים "שיתופיים" אלה נועדו לעבוד לצד עובדים, לא כדי להחליף לחלוטין את עבודת האדם, אלא כדי לתמוך ולשפר את הפרודוקטיביות. בעזרת חיישנים מתקדמים ומערכות בקרה חכמות, הם יכולים לזהות נוכחות אנושית ולהתאים את תנועותיהם בהתאם, תוך הבטחת בטיחות מוחלטת.

שוק הרובוטים השיתופיים פורח בקצב צמיחה מרשים. מ-2.14 מיליארד דולר בשנת 2024, השוק צפוי להגיע ל-11.64 מיליארד דולר עד 2030, שווה ערך לקצב צמיחה שנתי מצטבר (CAGR) של עד 31.6%.

נתון זה משקף את הדרישה הגוברת מצד עסקים לפתרונות אוטומציה גמישים וקלים לפריסה.

מפיילוט לקנה מידה מלא

אחד האתגרים הגדולים ביותר שעומדים בפני עסקים אינו פריסת רובוטים פיילוט, אלא הרחבת האפליקציה.

על פי סקר של מקינזי, כ-40% מהמנהלים אמרו שבעוד שפרויקטי הפיילוט שלהם בתחום הרובוטיקה היו מעניינים ומשכו עניין רב בייצור, הערך העסקי בפועל אינו ברור.

שוק הרובוטים השיתופיים פורח בקצב צמיחה מרשים (צילום: Genedge).

אין זה אומר שרובוטים אינם יעילים, אלא שהגישה שלהם היא אחד המפתחות. במקום להסתכל על רובוטים ככלי לקנייה ושימוש, עסקים צריכים לחשוב על בניית יכולות אוטומציה כוללות. זהו שינוי משמעותי בתפיסה, מהשקעה בציוד לפיתוח יכולות תפעוליות.

"ההבדל הגדול הוא שאוטומציה מסורתית היא פתרון אחד שמתאים לכולם, המותאם אישית ליישום אחד", אומר אוג'וואל קומאר מ-Teradyne Robotics. "לדור החדש של רובוטים מבוססי בינה מלאכותית יש מוצרים סטנדרטיים המכסים מגוון רחב של יישומים. ניתן לפרוס אותם ליישומים מרובים באמצעות תוכנה וכמה הבדלים בכלים מקצה לקצה."

משמעות הדבר היא שבמקום להזדקק ל-100,000 תצורות שונות כמו בטכנולוגיה הקודמת, יוניברסל רובוטס זקוקה כעת רק ל-6 תצורות כדי לשרת 100,000 התקנות רובוטים שיתופיים ברחבי העולם.

זהו המפתח להפחתה דרמטית של עלות הבעלות הכוללת של הדור החדש של אוטומציה.

בינה מלאכותית - נשמת הדור החדש של הרובוטים

המגמה של שילוב בינה מלאכותית ברובוטים מתחזקת. על ידי מינוף טכנולוגיות בינה מלאכותית שונות, רובוטים יכולים לבצע מגוון משימות בצורה יעילה יותר.

בינה מלאכותית אנליטית מאפשרת לרובוטים לעבד ולנתח כמויות גדולות של נתונים שנאספו על ידי החיישנים שלהם. זה עוזר לנהל שונות וחוסר ודאות בסביבות חיצוניות, ייצור בנפח גבוה/נמוך וסביבות ציבוריות.

רובוטים המצוידים במערכות ראייה ממוחשבת, לדוגמה, מנתחים משימות קודמות כדי לזהות דפוסים ולמטב את פעולותיהם לדיוק ומהירות גבוהים יותר.

מערכות ראייה ממוחשבת ממלאות תפקיד חשוב בייצור רובוטים (צילום: אוקיינוס ​​​​החדש).

יצרני רובוטים ושבבים משקיעים לאחרונה בפיתוח חומרה ותוכנה ייעודיות המדמות סביבות מהעולם האמיתי. בינה מלאכותית פיזית זו מאפשרת לרובוטים לאמן את עצמם בסביבות וירטואליות ולפעול על סמך ניסיון ולא על סמך תכנות נוקשה.

"החזון שלנו הוא ליצור רובוטים רב-תכליתיים שיכולים ללכת לכל מקום שבני אדם יכולים ללכת, להבין ולתפעל את סביבתם בהרמוניה", מסביר מארק ת'ירמן מבוסטון דיינמיקס.

ורק כשהם יכולים לעשות את שלושת הדברים האלה, באמת יש לך רובוט רב-תכליתי. במשך 30 השנים האחרונות, עבדנו על החלק של 'ללכת לכל מקום', והפכנו למצוינות רבה בזה. עכשיו, הרובוטים שלנו יכולים ללכת כמעט לכל מקום שאדם יכול."

שני האתגרים הבאים שהם מנסים להתמודד איתם הם הבנה סמנטית ומניפולציה. זה המקום שבו הם מבלים את רוב זמנם.

אלו הן אבני הבניין הבסיסיות לקנה המידה העצום שאנשים צופים עבור סוגי רובוטים אלה.

טכנולוגיה משנה משחק

פריצת דרך חשובה נוספת בתחום הרובוטיקה היא טכנולוגיית התאומים הדיגיטליים.

תאומים דיגיטליים הם העתקים וירטואליים של מערכות פיזיות המשקפים את מקבילותיהם בעולם האמיתי בזמן אמת. מודלים אלה משתמשים בנתונים מחיישנים ומכונות כדי לדמות את ההתנהגות והביצועים של מקביליהם הפיזיים.

על ידי מתן ייצוג דיגיטלי מפורט, תאומים דיגיטליים מאפשרים ניטור, ניתוח ואופטימיזציה מתמשכים של המערכות שהם משכפלים. טכנולוגיה זו בעלת ערך רב במיוחד בהפחתת הסיכונים הכרוכים בפריסות רובוטים.

כפי שאוג'וואל קומאר מעיר: "עם תאום דיגיטלי, חלק מהסיכונים שאתה מדבר עליהם נעלמים. כעת ניתן לפרוס מערכת אוטומטית חדשה בעולם וירטואלי, לבדוק אותה, לשכלל אותה, ואז מאותו תאום דיגיטלי ניתן להוריד את הקוד לסביבת הייצור."

תאום דיגיטלי הוא העתק וירטואלי של מערכות פיזיות המשקף את מקבילותיהן בעולם האמיתי בזמן אמת (צילום: Future).

זה מאפשר לעסקים לדמות ולמטב מערכות ייצור באמצעות תאומים דיגיטליים לפני ביצוע השקעה הונית בפועל. חברות יכולות לצפות להחזר עסקי תוך שנה עד שלוש שנים ולמזער את סיכון האינטגרציה עם מערכות IT ו-OT קיימות, מה שהופך את אימוץ הרובוטיקה לחלק יותר.

מגמה הולכת וגוברת בתחום הרובוטיקה שתמשיך לצמוח השנה והלאה היא פיתוח של מניפולטורים ניידים, המכונים בדרך כלל MoMa.

רובוטים תעשייתיים אלה הם תוצאה של שילוב משימות המבוצעות על ידי זרועות רובוטיות, כגון אחיזה, הרמה או הזזת חפצים, עם היכולת של רובוטים לנווט בחלל.

מומה כוללת רובוט נייד אוטונומי (AMR) המשולב בזרוע רובוטית המצוידת בכלים מתאימים.

רובוטים ניידים בעלי מניפולציה יכולים לבצע משימות ייצור מוגדרות מראש על ציוד או לאחזר רכיבים מקו הייצור או מהמחסן. גמישות זו מאפשרת הובלת חומרים אוטומטית לכל מקום, ומציגה רמה חדשה של יעילות בניהול הייצור והמחסן.

ניידות זו לא רק מרחיבה את טווח הפעולה של הרובוטים, אלא גם מאפשרת להם להסתגל לתכניות מפעל משתנות ולענות על צרכי ייצור גמיש ונייד.

במקום להיות קבוע במיקום אחד, ניתן לפרוס את MoMa בגמישות בהתאם לצורכי העבודה, תוך אופטימיזציה של ניצול המשאבים ושיפור היעילות הכוללת.

אחד המחסומים הגדולים ביותר לאימוץ רובוטיקה תמיד היה עלות ההשקעה הראשונית הגבוהה, במיוחד עבור עסקים קטנים ובינוניים (צילום: ITG Technology).

אחד המחסומים הגדולים ביותר לאימוץ רובוטיקה תמיד היה עלויות ההשקעה הראשוניות הגבוהות, במיוחד עבור עסקים קטנים ובינוניים.

רובוט כשירות (RaaS) משנה זאת בכך שהוא מאפשר לחברות לפרוס רובוטים במודל מנוי או השכרה במקום לרכוש אותם באופן ישיר.

מודל RaaS מציע מספר יתרונות, כולל מדרגיות, חוסן וגמישות, מה שהופך אותו לבחירה אידיאלית למשימות חיפוש והצלה, ניטור סביבתי, ייצור, חקלאות וחקר חלל.

RaaS מסייעת לחברות להגדיל את הייצור המקומי ללא סיכוני הון גדולים, ובכך "מאפשרת ליצרנים המייצרים קרוב לבית להעביר את הייצור קרוב יותר לשווקי הצריכה שלהם מבלי להתפשר על יעילות עלויות".

אתגרים והזדמנויות לפנינו

למרות התחזית החיובית, תעשיית הרובוטיקה עדיין ניצבת בפני אתגרים משמעותיים. אחד המכשולים הגדולים ביותר הוא פער המיומנויות בכוח העבודה הנוכחי.

לכוח העבודה הנוכחי חסרה המומחיות הדרושה לפריסה וניהול של רובוטים אוטונומיים. אמנם מצב זה הוביל למחסור בכוח אדם, אך דרך אחת להתמודד עם מצב זה היא להפוך את הרובוטים לנגישים יותר באמצעות תוכניות חינוך והכשרה ממוקדות שיקנו לעובדים את הכישורים הנכונים.

ההתקדמות הטכנולוגית עקפה את מסגרות החינוך וההכשרה הנוכחיות. עובדים מוצאים את עצמם לעתים קרובות לא מוכנים להתמודד עם מערכות רובוטיות מודרניות, החל מתכנות ועד תחזוקה.

חוסר איזון זה מאט את אימוץ האוטומציה ומחריף את המחסור בכוח אדם, שכן חברות מתקשות למצוא כוח אדם מוסמך.

טיפול בבעיה זו דורש עדכון של תוכניות לימודים חינוכיות כך שיכללו טכנולוגיות רובוטיקה ואוטומציה מתקדמות.

שותפויות בתעשייה יכולות לספק הכשרה מעשית וניסיון מעשי באמצעות התמחויות והתמחויות. כפי שמציינת אני קלקר מ-McKinsey, "כאשר סקרנו מנהלים לגבי חסמים, 61% מהם דיווחו שאחד החסמים העיקריים היה שגם אם מצאו תוכנית עסקית טובה, פשוט לא הייתה להם היכולת הפנימית לבצע אותה."

לכוח העבודה הנוכחי חסרה המומחיות הדרושה לפריסה וניהול של רובוטים אוטונומיים (צילום: Mecalux).

כדי לפרוס בהצלחה רובוטים, עסקים צריכים לשנות את גישתם מהתמקדות ביעילות טהורה לתעדוף גמישות.

אוג'וואל קומאר מייעץ למנהיגים לחשוב מחדש על אוטומציה דרך עדשת הגמישות, ולא רק היעילות. כלי אוטומציה מסורתיים נבנו עבור סביבות ייצור בנפח גבוה ובעלות שונות נמוכה. אבל השוק של היום דורש גמישות.

השפעות חברתיות והשפעות עבודה

דאגה נפוצה לגבי רובוטים היא יכולתם להחליף את עבודת האדם. עם זאת, המציאות היא שרובוטים, ובמיוחד רובוטים שיתופיים, משלימים בעיקר את עבודת האדם ולא מחליפים אותה לחלוטין.

"זה לא עניין של להחליף אנשים", מדגישה אני קלקר. "זה עניין של להפוך את העבודה לבטוחה יותר, גמישה יותר ומשמעותית יותר; זה משחרר עובדים להתמקד במשימות בעלות ערך גבוה יותר. יש הרבה משימות חוזרות ונשנות שלא מנצלות במלואן את הכישורים של כוח העבודה שלנו."

אוטומציה של משימות אלו תוך השקעה בבניית יכולות מסייעת בשיפור כוח העבודה ובהכנה לעתיד הפעילות.

למעשה, על פי דלויט ייעוץ, עד שנת 2025 עשויים להיות שני מיליון מקומות עבודה חדשים בתחום הייצור. עובדה זו משקפת את המגמה של רובוטים היוצרים יותר מקומות עבודה מאשר הם מבטלים, במיוחד בתחומי ההנדסה, התחזוקה, התכנות ותפעול המערכות.

אתגרי כוח העבודה, כולל אוכלוסייה מזדקנת וירידה בעניין בעבודות במפעלים, מניעים את אימוץ הרובוטים.

לדוגמה, בארצות הברית חסרים 400,000 רתכים, בעוד שאירופה דיווחה על יותר מ-200,000 משרות פנויות בתחום הבנייה בשנת 2020.

רובוטים מטפלים בפערים אלה על ידי ביצוע משימות חוזרות ונשנות ועתירות עבודה, מה שהופך אותם לנכסים יקרי ערך עבור עסקים קטנים וגדולים כאחד.

סיכויים טכנולוגיים חדשים בעתיד

טכנולוגיית הרובוטיקה מתקדמת לקראת פריצות דרך חדשות. בינה מלאכותית גנרטיבית משולבת ברובוטים כדי ליצור התנהגויות חכמות ואדפטיביות יותר.

פרויקטים אלה שואפים ליצור "רגע של ChatGPT" עבור בינה מלאכותית פיזית, שבו רובוטים יכולים להבין ולקיים אינטראקציה עם סביבתם באופן טבעי כמו בני אדם.

טכנולוגיית חיישנים מתקדמת הופכת את הרובוטים לרגישים יותר לסביבתם.

חיישנים ביוניים מפותחים כדי לספק יכולות חישה עדינות כמו עור אנושי. התקדמות בטכנולוגיית אחיזה משתמשת בביולוגיה כדי להשיג כוח אחיזה גבוה כמעט ללא צריכת אנרגיה.

רובוטיקה של נחיל פותחת את האפשרות של פריסת רובוטים קטנים רבים הפועלים יחד כדי להשלים משימות מורכבות.

גישה זו מציעה מספר יתרונות, כולל מדרגיות, חוסן וגמישות, מה שהופך את רובוטיקה של נחילים לבחירה אידיאלית למשימות חיפוש והצלה, ניטור סביבתי, ייצור, חקלאות וחקר חלל.

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