Az együttműködő robotok forradalma: Az intelligens gyár jövője

(Dan Tri) - Már nem üvegkalitkákba zárt óriási gépek, hanem egy új generációs robotok lépnek be a gyárakba "kollégaként".

Együttműködő robotok – Új eszköz a gyártási hatékonyság növelésére

A világ egy csendes, de mélyreható gyártási forradalomnak van tanúja.

Nem óriásrobotok üvegkalitkákba zárva, mint korábban, hanem intelligens robot „kollégák”, akik biztonságosan és hatékonyan tudnak az emberek mellett dolgozni. Ez már nem sci- fi, hanem a szemünk előtt zajló valóság.

A McKinsey & Company legfrissebb jelentése szerint a globális ipari robotpiac rekordnak számító, 16,5 milliárd dolláros új telepítési értéket ért el, több mint 4,28 millió robot működik a világ gyáraiban.

Ez a szám nemcsak az iparág erős növekedését tükrözi, hanem egy új korszakot is jelez, amelyben a robotok már nem a nagyvállalatok számára fenntartott luxusmegoldások.

A jelenlegi robothullám és a korábbi generációk közötti legnagyobb különbség az emberekkel való „együttműködés” képessége.

Ezeket az „együttműködő” robotokat úgy tervezték, hogy a munkavállalók mellett dolgozzanak, nem pedig azért, hogy teljesen helyettesítsék az emberi munkaerőt, hanem hogy támogassák és javítsák a termelékenységet. Fejlett érzékelőkkel és intelligens vezérlőrendszerekkel képesek érzékelni az emberi jelenlétet, és ennek megfelelően módosítani a mozgásukat, garantálva a teljes biztonságot.

Az együttműködő robotok piaca lenyűgöző növekedési ütemben virágzik. A 2024-es 2,14 milliárd dollárról a piac várhatóan 2030-ra eléri a 11,64 milliárd dollárt, ami akár 31,6%-os összetett éves növekedési ütemnek (CAGR) is felel meg.

Ez a szám tükrözi a vállalkozások növekvő igényét a rugalmas és könnyen telepíthető automatizálási megoldások iránt.

A kísérleti modelltől a teljes körűig

A vállalkozások előtt álló egyik legnagyobb kihívás nem a kísérleti robotok telepítése, hanem az alkalmazás skálázása.

Egy McKinsey-felmérés szerint a vezetők mintegy 40%-a mondta azt, hogy bár robotikai kísérleti projektjeik érdekesek voltak és nagy érdeklődést váltottak ki a gyártásban, a tényleges üzleti érték nem volt egyértelmű.

Az együttműködő robotok piaca lenyűgöző növekedési ütemben virágzik (Fotó: Genedge).

Ez nem azt jelenti, hogy a robotok nem hatékonyak, hanem azt, hogy a megközelítés az egyik kulcs. Ahelyett, hogy a robotokat megvásárolható és használható eszközként tekintenék, a vállalkozásoknak az átfogó automatizálási képességek kiépítésén kell gondolkodniuk. Ez egy jelentős szemléletváltás, amely a berendezésekbe való befektetéstől az operatív képességek fejlesztésére irányul.

„A nagy különbség az, hogy a hagyományos automatizálás egy univerzális megoldás, amelyet egyetlen alkalmazáshoz szabnak testre” – mondja Ujjwal Kumar, a Teradyne Robotics munkatársa. „A mesterséges intelligenciával támogatott robotok új generációja szabványos termékekkel rendelkezik, amelyek az alkalmazások széles skáláját lefedik. Szoftverek és néhány teljes körű szerszámozási különbség révén több alkalmazáshoz is telepíthetők.”

Ez azt jelenti, hogy a korábbi technológiával ellentétben a 100 000 különböző konfigurációra való igény helyett a Universal Robotsnak most már csak 6 konfigurációra van szüksége 100 000 együttműködő robottelepítés kiszolgálásához világszerte.

Ez a kulcs az új generációs automatizálás teljes tulajdonlási költségének drámai csökkentéséhez.

MI - A robotok új generációjának lelke

Egyre erősebb a mesterséges intelligencia robotokba integrálásának trendje. Különböző MI-technológiák kihasználásával a robotok hatékonyabban tudnak különféle feladatokat elvégezni.

Az analitikus mesterséges intelligencia lehetővé teszi a robotok számára, hogy nagy mennyiségű, érzékelőik által gyűjtött adatot dolgozzanak fel és elemezzenek. Ez segít kezelni a változékonyságot és a kiszámíthatatlanságot kültéri környezetben, kis volumenű/nagy választékú termelésben és nyilvános helyeken.

A számítógépes látórendszerekkel felszerelt robotok például elemzik a korábbi feladatokat, hogy mintákat azonosítsanak, és optimalizálják működésüket a nagyobb pontosság és sebesség érdekében.

A számítógépes látórendszerek fontos szerepet játszanak a robotok gyártásában (Fotó: New Ocean).

A robot- és chipgyártók az utóbbi időben olyan speciális hardverek és szoftverek fejlesztésébe fektetnek be, amelyek valós környezeteket szimulálnak. Ez a fizikai mesterséges intelligencia lehetővé teszi a robotok számára, hogy virtuális környezetekben képezzék magukat, és a merev programozás helyett tapasztalatok alapján működjenek.

„A mi elképzelésünk, hogy sokoldalú robotokat hozzunk létre, amelyek bárhová eljuthatnak, ahová az emberek is, megérthetik és harmonikusan manipulálhatják a környezetüket” – magyarázza Marc Theermann a Boston Dynamics-tól.

És csak akkor van igazán többcélú robotod, ha mindhárom dolgot el tudják végezni. Az elmúlt 30 évben a „bárhová elmehet” részen dolgoztunk, és elég jók lettünk benne. Most a robotjaink szinte bárhová eljuthatnak, ahová egy ember is.”

A következő két kihívás, amivel foglalkozni próbálnak, a szemantikai megértés és a manipuláció. Ezzel töltik idejük nagy részét.

Ezek az alapvető építőelemek ahhoz a hatalmas léptékhez, amelyet az emberek az ilyen típusú robotok esetében jósolnak.

Játékmódosító technológia

Egy másik fontos áttörés a robotika területén a digitális iker technológia.

A digitális ikrek a fizikai rendszerek virtuális másolatai, amelyek valós időben tükrözik valós megfelelőiket. Ezek a modellek érzékelőktől és gépektől származó adatokat használnak fel fizikai megfelelőik viselkedésének és teljesítményének szimulálására.

A részletes digitális ábrázolás biztosításával a digitális ikrek lehetővé teszik az általuk replikált rendszerek folyamatos monitorozását, elemzését és optimalizálását. Ez a technológia különösen értékes a robotok telepítésével járó kockázatok mérséklésében.

Ahogy Ujjwal Kumar megjegyzi: „Egy digitális ikerrel a fent említett kockázatok egy része eltűnik. Mostantól egy új automatizált rendszert telepíthet egy virtuális világban, tesztelheti, tökéletesítheti, majd ugyanabból a digitális ikerből letöltheti a kódot az éles környezetbe.”

A digitális iker a fizikai rendszerek virtuális másolata, amely valós időben tükrözi a valós megfelelőiket (Fotó: Future).

Ez lehetővé teszi a vállalkozások számára, hogy a digitális ikermodell segítségével szimulálják és optimalizálják a gyártási rendszereket, mielőtt tényleges tőkebefektetést eszközölnének. A vállalatok egy-három éven belül megtérülhetnek, és minimalizálhatják a meglévő IT és OT rendszerekkel való integrációs kockázatot, így zökkenőmentesebbé téve a robotika bevezetését.

A robotika területén egyre növekvő trend, amely idén és azon túl is tovább fog növekedni, a mobil manipulátorok, amelyeket általában MoMa-ként emlegetnek, fejlesztése.

Ezek az ipari robotok a robotkarok által végzett feladatok, például tárgyak megfogása, emelése vagy mozgatása, valamint a robotok térben való navigálásának képességének kombinációjának eredményei.

A MoMa egy autonóm mobil robotot (AMR) tartalmaz, amely egy megfelelő eszközökkel felszerelt robotkarral van integrálva.

A mobil manipulátorrobotok előre meghatározott gyártási feladatokat hajthatnak végre a berendezéseken, vagy alkatrészeket vehetnek fel a gyártósorról vagy a raktárból. Ez a rugalmasság lehetővé teszi az automatizált anyagszállítást bármely helyszínre, új szintű hatékonyságot bevezetve a termelésben és a raktárgazdálkodásban.

Ez a mobilitás nemcsak a robotok működési tartományát bővíti ki, hanem lehetővé teszi számukra, hogy alkalmazkodjanak a változó gyári elrendezésekhez, és megfeleljenek a rugalmas, mobil gyártás igényeinek.

Ahelyett, hogy egy helyen lenne rögzítve, a MoMa rugalmasan telepíthető a munkaigényeknek megfelelően, optimalizálva az erőforrás-kihasználást és javítva az általános hatékonyságot.

A robotika elterjedésének egyik legnagyobb akadálya mindig is a magas kezdeti beruházási költség volt, különösen a kis- és középvállalkozások esetében (Fotó: ITG Technology).

A robotika elterjedésének egyik legnagyobb akadálya mindig is a magas kezdeti beruházási költségek voltak, különösen a kis- és középvállalkozások esetében.

A Robot as a Service (RaaS) ezt megváltoztatja azáltal, hogy lehetővé teszi a vállalatok számára, hogy előfizetéses vagy bérleti modellben telepítsenek robotokat ahelyett, hogy közvetlenül megvásárolnák azokat.

A RaaS modell számos előnnyel rendelkezik, többek között a skálázhatóság, a rugalmasság és a rugalmasság miatt ideális választás kutató-mentő küldetésekhez, környezeti monitoringhoz, gyártáshoz, mezőgazdasághoz és űrkutatáshoz.

A RaaS segít a vállalatoknak a helyi gyártás nagy tőkekockázatok nélküli skálázásában, gyakorlatilag „lehetővé téve a hazájukhoz közel termelő gyártók számára, hogy a költséghatékonyság feláldozása nélkül közelebb vigyék a termelést a fogyasztói piacaikhoz”.

Kihívások és lehetőségek előttünk

A pozitív kilátások ellenére a robotikai iparág továbbra is jelentős kihívásokkal néz szembe. Az egyik legnagyobb akadály a jelenlegi munkaerő-állományban tapasztalható szakemberhiány.

A jelenlegi munkaerő nem rendelkezik a szükséges szakértelemmel az autonóm robotok telepítéséhez és kezeléséhez. Bár ez munkaerőhiányhoz vezetett, ennek egyik megoldása a robotok hozzáférhetőbbé tétele célzott oktatási és képzési programok révén, amelyek felvértezik a munkavállalókat a megfelelő készségekkel.

A technológiai fejlődés meghaladta a jelenlegi oktatási és képzési kereteket. A munkavállalók gyakran nincsenek felkészülve a modern robotikai rendszerek kezelésére, a programozástól a karbantartásig.

Ez az egyensúlyhiány lassítja az automatizálás bevezetését és súlyosbítja a munkaerőhiányt, mivel a vállalatok nehezen találnak képzett munkaerőt.

A probléma megoldásához korszerűsíteni kell az oktatási tanterveket, hogy azok tartalmazzák a fejlett robotikai és automatizálási technológiákat.

Az iparági partnerségek gyakorlati képzést és valós tapasztalatot biztosíthatnak szakmai gyakorlatok és tanulószerződéses gyakorlati képzések révén. Ahogy Ani Kelkar, a McKinsey munkatársa megjegyzi: „Amikor a vezetőket megkérdeztük az akadályokról, 61%-uk számolt be arról, hogy az egyik fő akadály az volt, hogy még ha találtak is egy jó üzleti tervet, egyszerűen nem rendelkeztek a végrehajtásához szükséges belső kapacitással.”

A jelenlegi munkaerőnek nincs meg a szakértelme az autonóm robotok telepítéséhez és kezeléséhez (Fotó: Mecalux).

A robotok sikeres telepítéséhez a vállalkozásoknak a puszta hatékonyságra való összpontosításról a rugalmasság előtérbe helyezésére kell áttérniük.

Ujjwal Kumar azt tanácsolja a vezetőknek, hogy az automatizálást a rugalmasság, ne csak a hatékonyság szemszögéből gondolják újra. A hagyományos automatizálási eszközöket nagy volumenű, alacsony változékonyságú gyártási környezetekre tervezték. A mai piac azonban agilitást követel meg.

Társadalmi és munkaügyi hatások

A robotokkal kapcsolatos gyakori aggodalom az emberi munkaerő helyettesítésére való képességük. A valóság azonban az, hogy a robotok, különösen az együttműködő robotok, inkább kiegészítik az emberi munkát, mintsem teljesen helyettesítenék azt.

„Nem arról van szó, hogy embereket kell lecserélni” – hangsúlyozza Ani Kelkar. „Arról van szó, hogy a munkát biztonságosabbá, rugalmasabbá és értelmesebbé tegyük; felszabadítja a munkavállalókat, hogy a nagyobb értékű feladatokra koncentrálhassanak. Sok ismétlődő feladat van, amelyek nem használják ki teljes mértékben a munkaerőnk készségeit.”

Ezen feladatok automatizálása, miközben beruházásokat eszközölünk a kapacitásépítésbe, segít a munkaerő fejlesztésében és a jövőbeli működésre való felkészülésben.

A Deloitte Consulting szerint 2025-re akár 2 millió új munkahely is létrejöhet a gyártásban. Ez tükrözi azt a trendet, hogy a robotok több munkahelyet teremtenek, mint amennyit megszüntetnek, különösen a mérnöki munka, a karbantartás, a programozás és a rendszerüzemeltetés területén.

A munkaerőpiaci kihívások, beleértve az elöregedő népességet és a gyári munkakörök iránti csökkenő érdeklődést, a robotok elterjedését ösztönzik.

Például az Egyesült Államokban 400 000 hegesztő hiányzik, míg Európában több mint 200 000 építőipari álláslehetőséget jelentettek 2020-ban.

A robotok ezeket a hiányosságokat ismétlődő, munkaigényes feladatok elvégzésével pótolják, így értékes eszközökké válnak mind a kis-, mind a nagyvállalkozások számára.

Új technológiai kilátások a jövőben

A robotika új áttörések felé halad. A generatív mesterséges intelligenciát integrálják a robotokba, hogy intelligensebb és adaptívabb viselkedést hozzanak létre.

Ezek a projektek egyfajta „ChatGPT pillanatot” kívánnak létrehozni a fizikai mesterséges intelligencia számára, amikor a robotok ugyanolyan természetesen megérthetik és interakcióba léphetnek a környezetükkel, mint az emberek.

A fejlett érzékelőtechnológia érzékenyebbé teszi a robotokat a környezetükre.

Bionikus érzékelőket fejlesztenek, hogy olyan érzékeny érzékelési képességeket biztosítsanak, mint az emberi bőr. A megfogótechnológia fejlesztései a biológiát használják fel a nagy megfogóerő eléréséhez, szinte energiafogyasztás nélkül.

A raj robotika megnyitja a lehetőséget sok kis robot együttműködésének bevetésére összetett feladatok elvégzésére.

Ez a megközelítés számos előnnyel jár, beleértve a skálázhatóságot, a rugalmasságot és a rugalmasságot, így a raj robotika ideális választás kutató-mentő küldetésekhez, környezeti monitoringhoz, gyártáshoz, mezőgazdasághoz és űrkutatáshoz.

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