Η Επανάσταση των Συνεργατικών Ρομπότ: Το Μέλλον του Έξυπνου Εργοστασίου

(Νταν Τρι) - Δεν πρόκειται πλέον για γιγάντιες μηχανές κλειδωμένες σε γυάλινα κλουβιά, αλλά για μια νέα γενιά ρομπότ που εισέρχεται στα εργοστάσια ως «συνάδελφοι».

Συνεργατικά Ρομπότ - Ένας Νέος Μοχλός για την Αποδοτικότητα της Παραγωγής

Ο κόσμος βιώνει μια ήσυχη αλλά βαθιά επανάσταση στον κατασκευαστικό τομέα.

Όχι γιγάντια ρομπότ κλειδωμένα σε γυάλινα κλουβιά όπως παλιά, αλλά έξυπνα ρομπότ «συνάδελφοι» που μπορούν να εργάζονται παράλληλα με τους ανθρώπους με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα. Αυτό δεν είναι πλέον επιστημονική φαντασία, αλλά μια πραγματικότητα που συμβαίνει μπροστά στα μάτια μας.

Σύμφωνα με την τελευταία έκθεση της McKinsey & Company, η παγκόσμια αγορά βιομηχανικών ρομπότ έχει φτάσει στο επίπεδο ρεκόρ των 16,5 δισεκατομμυρίων δολαρίων σε αξία νέων εγκαταστάσεων, με περισσότερα από 4,28 εκατομμύρια ρομπότ να λειτουργούν σε εργοστάσια σε όλο τον κόσμο.

Αυτό το ποσοστό όχι μόνο αντικατοπτρίζει την ισχυρή ανάπτυξη του κλάδου, αλλά σηματοδοτεί και μια νέα εποχή στην οποία τα ρομπότ δεν αποτελούν πλέον μια λύση πολυτελείας που προορίζεται για μεγάλες εταιρείες.

Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ του τρέχοντος κύματος ρομπότ και των προηγούμενων γενεών είναι η ικανότητα «συνεργασίας» με τους ανθρώπους.

Αυτά τα «συνεργατικά» ρομπότ έχουν σχεδιαστεί για να εργάζονται παράλληλα με τους εργαζόμενους, όχι για να αντικαταστήσουν πλήρως την ανθρώπινη εργασία, αλλά για να υποστηρίξουν και να βελτιώσουν την παραγωγικότητα. Με προηγμένους αισθητήρες και έξυπνα συστήματα ελέγχου, μπορούν να ανιχνεύσουν την παρουσία ανθρώπων και να προσαρμόσουν τις κινήσεις τους ανάλογα, εξασφαλίζοντας απόλυτη ασφάλεια.

Η αγορά συνεργατικών ρομπότ γνωρίζει άνθηση με εντυπωσιακό ρυθμό ανάπτυξης. Από 2,14 δισεκατομμύρια δολάρια το 2024, η αγορά αναμένεται να φτάσει τα 11,64 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2030, που ισοδυναμεί με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης (CAGR) έως και 31,6%.

Αυτό το ποσοστό αντικατοπτρίζει την αυξανόμενη ζήτηση από τις επιχειρήσεις για ευέλικτες και εύκολες στην ανάπτυξη λύσεις αυτοματισμού.

Από πιλοτική έως πλήρη κλίμακα

Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι επιχειρήσεις δεν είναι η ανάπτυξη πιλοτικών ρομπότ, αλλά η κλιμάκωση της εφαρμογής.

Σύμφωνα με έρευνα της McKinsey, περίπου το 40% των στελεχών δήλωσαν ότι ενώ τα πιλοτικά έργα ρομποτικής που εφάρμοσαν ήταν συναρπαστικά και προσέλκυσαν μεγάλο ενδιαφέρον στον τομέα της μεταποίησης, η πραγματική επιχειρηματική αξία ήταν ασαφής.

Η αγορά συνεργατικών ρομπότ γνωρίζει άνθηση με εντυπωσιακό ρυθμό ανάπτυξης (Φωτογραφία: Genedge).

Αυτό δεν σημαίνει ότι τα ρομπότ δεν είναι αποτελεσματικά, αλλά μάλλον ότι η προσέγγιση είναι μια προσέγγιση. Αντί να βλέπουν τα ρομπότ ως εργαλείο προς αγορά και χρήση, οι επιχειρήσεις πρέπει να σκεφτούν την ανάπτυξη συνολικών δυνατοτήτων αυτοματισμού. Πρόκειται για μια σημαντική αλλαγή νοοτροπίας από την επένδυση σε εξοπλισμό στην ανάπτυξη επιχειρησιακών δυνατοτήτων.

«Η μεγάλη διαφορά είναι ότι ο παραδοσιακός αυτοματισμός είναι μια λύση που ταιριάζει σε όλους για μία εφαρμογή», ​​λέει ο Ujjwal Kumar της Teradyne Robotics. «Η νέα γενιά ρομπότ με δυνατότητα τεχνητής νοημοσύνης διαθέτει τυποποιημένα προϊόντα που εξυπηρετούν πολλαπλές εφαρμογές. Μπορείτε να τα αναπτύξετε σε πολλαπλές εφαρμογές μέσω λογισμικού και ορισμένων διαφορών στα εργαλεία από άκρο σε άκρο».

Αυτό σημαίνει ότι αντί να χρειάζεται 100.000 διαφορετικές διαμορφώσεις όπως η προηγούμενη τεχνολογία, η Universal Robots χρειάζεται πλέον μόνο 6 διαμορφώσεις για να εξυπηρετήσει 100.000 εγκαταστάσεις συνεργατικών ρομπότ παγκοσμίως.

Αυτό είναι το κλειδί για τη δραματική μείωση του συνολικού κόστους ιδιοκτησίας της νέας γενιάς αυτοματισμού.

Τεχνητή Νοημοσύνη - Η Ψυχή της Νέας Γενιάς Ρομπότ

Η τάση ενσωμάτωσης της τεχνητής νοημοσύνης στα ρομπότ εντείνεται. Αξιοποιώντας διάφορες τεχνολογίες τεχνητής νοημοσύνης, τα ρομπότ μπορούν να εκτελούν μια ποικιλία εργασιών πιο αποτελεσματικά.

Η αναλυτική τεχνητή νοημοσύνη επιτρέπει στα ρομπότ να επεξεργάζονται και να αναλύουν μεγάλες ποσότητες δεδομένων που συλλέγονται από τους αισθητήρες τους. Αυτό βοηθά στη διαχείριση της μεταβλητότητας και της απρόβλεπτης κατάστασης σε εξωτερικά περιβάλλοντα, παραγωγή υψηλού/χαμηλού όγκου και δημόσια περιβάλλοντα.

Τα ρομπότ που είναι εξοπλισμένα με συστήματα υπολογιστικής όρασης, για παράδειγμα, αναλύουν προηγούμενες εργασίες για να εντοπίσουν μοτίβα και να βελτιστοποιήσουν τις λειτουργίες τους για μεγαλύτερη ακρίβεια και ταχύτητα.

Τα συστήματα υπολογιστικής όρασης παίζουν σημαντικό ρόλο στην κατασκευή ρομπότ (Φωτογραφία: New Ocean).

Οι κατασκευαστές ρομπότ και τσιπ επενδύουν πρόσφατα στην ανάπτυξη εξειδικευμένου υλικού και λογισμικού που προσομοιώνει περιβάλλοντα πραγματικού κόσμου. Αυτή η φυσική τεχνητή νοημοσύνη επιτρέπει στα ρομπότ να εκπαιδεύονται σε εικονικά περιβάλλοντα και να λειτουργούν με βάση την εμπειρία και όχι τον άκαμπτο προγραμματισμό.

«Το όραμά μας είναι να δημιουργήσουμε ευέλικτα ρομπότ που μπορούν να πάνε οπουδήποτε μπορούν να πάνε οι άνθρωποι, να κατανοήσουν και να χειριστούν το περιβάλλον τους αρμονικά», εξηγεί ο Marc Theermann από την Boston Dynamics.

Και μόνο όταν μπορούν να κάνουν και τα τρία αυτά πράγματα, τότε έχουμε πραγματικά ένα ρομπότ πολλαπλών χρήσεων. Τα τελευταία 30 χρόνια, εργαζόμαστε πάνω στο κομμάτι του «πηγαίνω οπουδήποτε» και έχουμε γίνει αρκετά καλοί σε αυτό. Τώρα, τα ρομπότ μας μπορούν να πάνε σχεδόν οπουδήποτε μπορεί ένας άνθρωπος.

Οι επόμενες δύο προκλήσεις που προσπαθούν να λύσουν είναι η σημασιολογική κατανόηση και ο χειρισμός. Εκεί αφιερώνουν τον περισσότερο χρόνο τους.

Αυτά είναι τα βασικά δομικά στοιχεία για την τεράστια κλίμακα που προβλέπουν οι άνθρωποι για αυτούς τους τύπους ρομπότ.

Τεχνολογία που αλλάζει τα δεδομένα

Μια άλλη σημαντική ανακάλυψη στον τομέα της ρομποτικής είναι η τεχνολογία Digital Twin.

Τα ψηφιακά δίδυμα είναι εικονικά αντίγραφα φυσικών συστημάτων που αντικατοπτρίζουν τα αντίστοιχα του πραγματικού κόσμου σε πραγματικό χρόνο. Αυτά τα μοντέλα χρησιμοποιούν δεδομένα από αισθητήρες και μηχανές για να προσομοιώσουν τη συμπεριφορά και την απόδοση των φυσικών αντίστοιχων συστημάτων τους.

Παρέχοντας μια λεπτομερή ψηφιακή αναπαράσταση, τα Digital Twins επιτρέπουν τη συνεχή παρακολούθηση, ανάλυση και βελτιστοποίηση των συστημάτων που αναπαράγουν. Αυτή η τεχνολογία είναι ιδιαίτερα πολύτιμη για τον μετριασμό των κινδύνων από την ανάπτυξη ρομπότ.

Όπως σχολιάζει ο Ujjwal Kumar: «Με ένα Ψηφιακό Δίδυμο, ορισμένοι από τους κινδύνους για τους οποίους μιλάτε εξαφανίζονται. Τώρα μπορείτε να αναπτύξετε ένα νέο αυτοματοποιημένο σύστημα σε έναν εικονικό κόσμο, να το δοκιμάσετε, να το τελειοποιήσετε και, στη συνέχεια, από το ίδιο Ψηφιακό Δίδυμο, μπορείτε να κατεβάσετε τον κώδικα στο περιβάλλον παραγωγής».

Το Digital Twin είναι ένα εικονικό αντίγραφο φυσικών συστημάτων που αντικατοπτρίζει τα αντίστοιχα του πραγματικού κόσμου σε πραγματικό χρόνο (Φωτογραφία: Future).

Αυτό επιτρέπει στις επιχειρήσεις να προσομοιώνουν και να βελτιστοποιούν τα συστήματα παραγωγής με το Digital Twin πριν πραγματοποιήσουν μια πραγματική κεφαλαιακή επένδυση. Οι εταιρείες μπορούν να αναμένουν απόδοση της επένδυσης σε ένα έως τρία χρόνια και να ελαχιστοποιήσουν τον κίνδυνο ενσωμάτωσης με τα υπάρχοντα συστήματα πληροφορικής και λειτουργικής μονάδας, καθιστώντας την υιοθέτηση της ρομποτικής πιο ομαλή.

Μια αυξανόμενη τάση στη ρομποτική που θα συνεχίσει να αναπτύσσεται φέτος και μετά είναι η ανάπτυξη του Mobile Manipulator, κοινώς γνωστού ως MoMa.

Αυτά τα βιομηχανικά ρομπότ είναι το αποτέλεσμα του συνδυασμού εργασιών που εκτελούνται από ρομποτικούς βραχίονες, όπως η σύλληψη, η ανύψωση ή η μετακίνηση αντικειμένων, με την ικανότητα των ρομπότ να πλοηγούνται στο χώρο.

Το MoMa αποτελείται από ένα αυτόνομο κινητό ρομπότ (AMR) ενσωματωμένο με έναν ρομποτικό βραχίονα εξοπλισμένο με κατάλληλα εργαλεία.

Τα κινητά ρομπότ χειρισμού μπορούν να εκτελούν προκαθορισμένες εργασίες κατασκευής σε εξοπλισμό ή να ανακτούν εξαρτήματα από μια γραμμή παραγωγής ή αποθήκη. Αυτή η ευελιξία επιτρέπει την αυτοματοποιημένη μεταφορά υλικών σε οποιαδήποτε τοποθεσία, εισάγοντας ένα νέο επίπεδο αποδοτικότητας στη διαχείριση της κατασκευής και της αποθήκευσης.

Αυτή η κινητικότητα όχι μόνο επεκτείνει την εμβέλεια λειτουργίας των ρομπότ, αλλά τους επιτρέπει επίσης να προσαρμόζονται στις μεταβαλλόμενες διατάξεις των εργοστασίων και να καλύπτουν τις ανάγκες της ευέλικτης, κινητής κατασκευής.

Αντί να εγκαθίσταται σε μία τοποθεσία, το MoMa μπορεί να αναπτυχθεί ευέλικτα ανάλογα με τις επιχειρηματικές ανάγκες, βελτιστοποιώντας την αξιοποίηση των πόρων και βελτιώνοντας τη συνολική αποδοτικότητα.

Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια στην υιοθέτηση της ρομποτικής ήταν ανέκαθεν το υψηλό αρχικό κόστος επένδυσης, ειδικά για τις μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις (Φωτογραφία: ITG Technology).

Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια στην υιοθέτηση της ρομποτικής ήταν ανέκαθεν το υψηλό αρχικό κόστος επένδυσης, ειδικά για τις μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις.

Τα Ρομπότ ως Υπηρεσία (RaaS) αλλάζουν αυτό, επιτρέποντας στις εταιρείες να αναπτύσσουν ρομπότ με συνδρομή ή με μοντέλο ενοικίασης αντί να τα αγοράζουν απευθείας.

Το μοντέλο RaaS προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, όπως η επεκτασιμότητα, η ανθεκτικότητα και η ευελιξία, καθιστώντας το ιδανική επιλογή για αποστολές έρευνας και διάσωσης, την παρακολούθηση του περιβάλλοντος, τη μεταποίηση, τη γεωργία και την εξερεύνηση του διαστήματος.

Το RaaS βοηθά τις εταιρείες να κλιμακώσουν την τοπική παραγωγή χωρίς μεγάλους κεφαλαιακούς κινδύνους, ουσιαστικά «επιτρέποντας στους κατασκευαστές που παράγουν κοντά στην έδρα τους να μεταφέρουν την παραγωγή πιο κοντά στις καταναλωτικές αγορές τους χωρίς να θυσιάζουν την οικονομική αποδοτικότητα».

Προκλήσεις και ευκαιρίες μπροστά

Παρά τις θετικές προοπτικές, η βιομηχανία ρομποτικής εξακολουθεί να αντιμετωπίζει σημαντικές προκλήσεις. Ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια είναι το χάσμα δεξιοτήτων στο τρέχον εργατικό δυναμικό.

Το τρέχον εργατικό δυναμικό δεν διαθέτει την απαραίτητη τεχνογνωσία για την ανάπτυξη και διαχείριση αυτόνομων ρομπότ. Ενώ αυτό έχει οδηγήσει σε έλλειψη εργατικού δυναμικού, ένας τρόπος για να αντιμετωπιστεί αυτό είναι να γίνουν τα ρομπότ πιο προσβάσιμα μέσω στοχευμένων προγραμμάτων εκπαίδευσης και κατάρτισης, ώστε να εξοπλιστούν οι εργαζόμενοι με τις κατάλληλες δεξιότητες.

Οι τεχνολογικές εξελίξεις έχουν ξεπεράσει τα τρέχοντα πλαίσια εκπαίδευσης και κατάρτισης. Οι εργαζόμενοι συχνά βρίσκονται απροετοίμαστοι για να χειριστούν σύγχρονα ρομποτικά συστήματα, από τον προγραμματισμό έως τη συντήρηση.

Αυτή η ανισορροπία επιβραδύνει την υιοθέτηση του αυτοματισμού και επιδεινώνει τις ελλείψεις εργατικού δυναμικού, καθώς οι εταιρείες δυσκολεύονται να βρουν εξειδικευμένο προσωπικό.

Η αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος απαιτεί την ενημέρωση των εκπαιδευτικών προγραμμάτων σπουδών ώστε να περιλαμβάνουν προηγμένες τεχνολογίες ρομποτικής και αυτοματισμού.

Οι συνεργασίες με τον κλάδο μπορούν να προσφέρουν πρακτική εκπαίδευση και εμπειρία στον πραγματικό κόσμο μέσω πρακτικής άσκησης και μαθητείας. Όπως σημειώνει η Ani Kelkar της McKinsey, «Όταν ερωτηθήκαμε στελέχη σχετικά με τα εμπόδια, το 61% αυτών ανέφερε ότι ένα από τα κύρια εμπόδια ήταν ότι, ακόμη και αν έβρισκαν ένα καλό επιχειρηματικό σχέδιο, απλώς δεν είχαν την εσωτερική ικανότητα να το εκτελέσουν».

Το τρέχον εργατικό δυναμικό δεν διαθέτει την εμπειρογνωμοσύνη για την ανάπτυξη και διαχείριση αυτόνομων ρομπότ (Φωτογραφία: Mecalux).

Για την επιτυχή ανάπτυξη ρομπότ, οι επιχειρήσεις πρέπει να αλλάξουν την προσέγγισή τους από την εστίαση στην καθαρή αποδοτικότητα στην ιεράρχηση της ευελιξίας.

Ο Ujjwal Kumar συμβουλεύει τους ηγέτες να επανεξετάσουν τον αυτοματισμό υπό το πρίσμα της ευελιξίας και όχι μόνο της αποδοτικότητας. Τα παραδοσιακά εργαλεία αυτοματισμού δημιουργήθηκαν για περιβάλλοντα παραγωγής μεγάλου όγκου και χαμηλής μεταβλητότητας. Αλλά η σημερινή αγορά απαιτεί ευελιξία.

Κοινωνικές και εργασιακές επιπτώσεις

Μια κοινή ανησυχία σχετικά με τα ρομπότ είναι η ικανότητά τους να αντικαθιστούν την ανθρώπινη εργασία. Ωστόσο, η πραγματικότητα είναι ότι τα ρομπότ, και ιδιαίτερα τα συνεργατικά ρομπότ, προορίζονται κυρίως να συμπληρώσουν την ανθρώπινη εργασία και όχι να την αντικαταστήσουν πλήρως.

«Δεν πρόκειται για αντικατάσταση ανθρώπων», τονίζει η Άνι Κέλκαρ. «Πρόκειται για το να γίνει η εργασία ασφαλέστερη, πιο ευέλικτη και πιο ουσιαστική. Απελευθερώνει τους εργαζόμενους ώστε να επικεντρωθούν σε εργασίες υψηλότερης αξίας. Υπάρχουν πολλές επαναλαμβανόμενες εργασίες που δεν αξιοποιούν πλήρως τις δεξιότητες του εργατικού δυναμικού μας».

Η αυτοματοποίηση αυτών των εργασιών, με παράλληλη επένδυση στην ανάπτυξη ικανοτήτων, βοηθά στην αναβάθμιση του εργατικού δυναμικού και στην προετοιμασία για το μέλλον των λειτουργιών.

Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με την Deloitte Consulting, έως το 2025 θα μπορούσαν να δημιουργηθούν 2 εκατομμύρια νέες θέσεις εργασίας στον κατασκευαστικό κλάδο. Αυτό αντικατοπτρίζει την τάση των ρομπότ να δημιουργούν περισσότερες νέες θέσεις εργασίας από όσες καταργούν, ειδικά στους τομείς της μηχανικής, της συντήρησης, του προγραμματισμού και της λειτουργίας συστημάτων.

Οι προκλήσεις που σχετίζονται με το εργατικό δυναμικό, συμπεριλαμβανομένης της γήρανσης του πληθυσμού και της μείωσης του ενδιαφέροντος για θέσεις εργασίας σε εργοστάσια, οδηγούν στην υιοθέτηση των ρομπότ.

Για παράδειγμα, οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν έλλειψη 400.000 συγκολλητών, ενώ η Ευρώπη ανέφερε περισσότερες από 200.000 κενές θέσεις εργασίας στον κατασκευαστικό τομέα το 2020.

Τα ρομπότ αντιμετωπίζουν αυτά τα κενά εκτελώντας επαναλαμβανόμενες, απαιτητικές σε εργασία εργασίες, καθιστώντας τα πολύτιμα περιουσιακά στοιχεία τόσο για μικρές όσο και για μεγάλες επιχειρήσεις.

Νέες τεχνολογικές προοπτικές στο μέλλον

Η ρομποτική τεχνολογία κινείται προς νέες καινοτομίες. Η γενετική τεχνητή νοημοσύνη ενσωματώνεται στα ρομπότ για τη δημιουργία πιο έξυπνων και προσαρμοστικών συμπεριφορών.

Αυτά τα έργα στοχεύουν στη δημιουργία μιας «στιγμής ChatGPT» για τη Φυσική Τεχνητή Νοημοσύνη, όπου τα ρομπότ θα μπορούν να κατανοούν και να αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τόσο φυσικά όσο οι άνθρωποι.

Η προηγμένη τεχνολογία αισθητήρων καθιστά τα ρομπότ πιο ευαίσθητα στο περιβάλλον τους.

Οι βιονικοί αισθητήρες αναπτύσσονται για να παρέχουν δυνατότητες ανίχνευσης τόσο ευαίσθητες όσο το ανθρώπινο δέρμα. Οι εξελίξεις στην τεχνολογία λαβής χρησιμοποιούν τη βιολογία για να επιτύχουν υψηλή δύναμη λαβής σχεδόν χωρίς κατανάλωση ενέργειας.

Η ρομποτική σμήνους ανοίγει τη δυνατότητα ανάπτυξης πολλών μικρών ρομπότ που συνεργάζονται για την ολοκλήρωση πολύπλοκων εργασιών.

Αυτή η προσέγγιση προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, όπως η επεκτασιμότητα, η ανθεκτικότητα και η ευελιξία, καθιστώντας τη ρομποτική σμήνους ιδανική επιλογή για αποστολές έρευνας και διάσωσης, την παρακολούθηση του περιβάλλοντος, τη μεταποίηση, τη γεωργία και την εξερεύνηση του διαστήματος.

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