Den samarbeidende robotrevolusjonen: Fremtiden for den smarte fabrikken

(Dan Tri) – Ikke lenger gigantiske maskiner innelåst i glassbur, en ny generasjon roboter kommer inn i fabrikker som «kolleger».

Samarbeidende roboter – en ny mekanisme for effektiv produksjon

Verden er vitne til en stille, men dyp revolusjon innen produksjon.

Ikke gigantiske roboter innelåst i glassbur som før, men intelligente robot-«kolleger» som kan jobbe sammen med mennesker trygt og effektivt. Dette er ikke lenger science fiction, men en realitet som skjer rett foran øynene våre.

Ifølge den siste rapporten fra McKinsey & Company har det globale markedet for industriroboter nådd en rekordverdi på 16,5 milliarder dollar i nyinstallasjonsverdi, med mer enn 4,28 millioner roboter i drift i fabrikker rundt om i verden.

Dette tallet gjenspeiler ikke bare den sterke veksten i bransjen, men signaliserer også en ny æra der roboter ikke lenger er en luksusløsning forbeholdt store selskaper.

Den største forskjellen mellom den nåværende bølgen av roboter og tidligere generasjoner er evnen til å «samarbeide» med mennesker.

Disse «samarbeidende» robotene er designet for å jobbe sammen med arbeidere, ikke for å erstatte menneskelig arbeidskraft fullstendig, men for å støtte og forbedre produktiviteten. Med avanserte sensorer og intelligente kontrollsystemer kan de oppdage menneskers tilstedeværelse og justere bevegelsene deres deretter, noe som sikrer absolutt sikkerhet.

Markedet for samarbeidende roboter blomstrer med en imponerende vekstrate. Fra 2,14 milliarder dollar i 2024 forventes markedet å nå 11,64 milliarder dollar innen 2030, tilsvarende en sammensatt årlig vekstrate (CAGR) på opptil 31,6 %.

Dette tallet gjenspeiler den økende etterspørselen fra bedrifter etter fleksible og brukervennlige automatiseringsløsninger.

Fra pilot til fullskala

En av de største utfordringene bedrifter står overfor er ikke å utplassere pilotroboter, men å skalere applikasjonen.

Ifølge en McKinsey-undersøkelse sa omtrent 40 % av lederne at selv om robotikkpilotprosjektene deres var spennende og vakte stor interesse innen produksjon, var den faktiske forretningsverdien uklar.

Markedet for samarbeidende roboter blomstrer med en imponerende vekstrate (Foto: Genedge).

Dette betyr ikke at roboter ikke er effektive, men snarere at tilnærmingen er en av tilnærmingene. I stedet for å se på roboter som et verktøy man kan kjøpe og bruke, må bedrifter tenke på å bygge opp overordnede automatiseringsmuligheter. Dette er et betydelig tankesettskifte fra å investere i utstyr til å utvikle driftsmessige evner.

«Den store forskjellen er at tradisjonell automatisering er en universalløsning for én applikasjon», sier Ujjwal Kumar i Teradyne Robotics. «Den nye generasjonen av AI-aktiverte roboter har standardprodukter som betjener flere applikasjoner. Du kan distribuere dem til flere applikasjoner gjennom programvare og noen forskjeller i ende-til-ende-verktøy.»

Dette betyr at Universal Robots nå bare trenger 6 konfigurasjoner for å betjene 100 000 samarbeidende robotinstallasjoner over hele verden, i stedet for å trenge 100 000 forskjellige konfigurasjoner slik som med tidligere teknologi.

Dette er nøkkelen til å redusere de totale eierkostnadene for den nye generasjonen automatisering dramatisk.

AI - Sjelen til den nye generasjonen roboter

Trenden med å integrere kunstig intelligens i roboter blir stadig sterkere. Ved å utnytte ulike AI-teknologier kan roboter utføre en rekke oppgaver mer effektivt.

Analytisk AI gjør det mulig for roboter å behandle og analysere store mengder data som samles inn av sensorene deres. Dette bidrar til å håndtere variasjon og uforutsigbarhet i utendørsmiljøer, produksjon med høy miks/lavt volum og offentlige miljøer.

Roboter utstyrt med datasynssystemer analyserer for eksempel tidligere oppgaver for å identifisere mønstre og optimalisere driften for større nøyaktighet og hastighet.

Datasynssystemer spiller en viktig rolle i produksjon av roboter (Foto: New Ocean).

Robot- og chipprodusenter investerer nylig i utvikling av spesialisert maskinvare og programvare som simulerer virkelige miljøer. Denne fysiske kunstige intelligensen lar roboter trene seg selv i virtuelle miljøer og operere basert på erfaring snarere enn rigid programmering.

«Vår visjon er å lage allsidige roboter som kan dra hvor som helst mennesker kan gå, forstå og manipulere omgivelsene sine i harmoni», forklarer Marc Theermann fra Boston Dynamics.

Og det er først når de kan gjøre alle disse tre tingene at du virkelig har en flerbruksrobot. De siste 30 årene har vi jobbet med «dra hvor som helst»-delen, og vi har blitt ganske gode på det. Nå kan robotene våre dra nesten hvor som helst et menneske kan.»

De to neste utfordringene de prøver å løse er semantisk forståelse og manipulasjon. Det er der de bruker mesteparten av tiden sin.

Dette er de grunnleggende byggeklossene for den massive skalaen som folk spår for denne typen roboter.

Revolusjonerende teknologi

Et annet viktig gjennombrudd innen robotikk er digital tvillingteknologi.

Digitale tvillinger er virtuelle kopier av fysiske systemer som speiler sine virkelige motparter i sanntid. Disse modellene bruker data fra sensorer og maskiner for å simulere oppførselen og ytelsen til sine fysiske motparter.

Ved å tilby en detaljert digital representasjon muliggjør digitale tvillinger kontinuerlig overvåking, analyse og optimalisering av systemene de replikerer. Denne teknologien er spesielt verdifull for å redusere risikoen ved robotutplasseringer.

Som Ujjwal Kumar kommenterer: «Med en digital tvilling forsvinner noen av risikoene du snakker om. Nå kan du distribuere et nytt automatisert system i en virtuell verden, teste det, perfeksjonere det, og deretter fra den samme digitale tvillingen kan du laste ned koden til produksjonsmiljøet.»

Digital Twin er en virtuell kopi av fysiske systemer som speiler deres virkelige motparter i sanntid (Foto: Future).

Dette lar bedrifter simulere og optimalisere produksjonssystemer med Digital Twin før de foretar en faktisk kapitalinvestering. Bedrifter kan forvente en avkastning på investeringen innen ett til tre år og minimere integrasjonsrisikoen med eksisterende IT- og OT-systemer, noe som gjør adopsjonen av robotikk smidigere.

En voksende trend innen robotikk som vil fortsette å vokse i år og utover, er utviklingen av den mobile manipulatoren, ofte kjent som MoMa.

Disse industrirobotene er et resultat av å kombinere oppgaver utført av robotarmer, som å gripe, løfte eller flytte objekter, med robotenes evne til å navigere gjennom rommet.

MoMa består av en autonom mobil robot (AMR) integrert med en robotarm utstyrt med passende verktøy.

Mobile manipulatorroboter kan utføre forhåndsdefinerte produksjonsoppgaver på utstyr eller hente komponenter fra en produksjonslinje eller et lager. Denne fleksibiliteten muliggjør automatisert materialtransport til ethvert sted, noe som introduserer et nytt effektivitetsnivå i produksjon og lagerstyring.

Denne mobiliteten utvider ikke bare robotenes operasjonsområde, men lar dem også tilpasse seg skiftende fabrikkoppsett og møte behovene til fleksibel, mobil produksjon.

I stedet for å være bundet opp på ett sted, kan MoMa distribueres fleksibelt i henhold til forretningsbehov, noe som optimaliserer ressursutnyttelsen og forbedrer den generelle effektiviteten.

En av de største hindringene for adopsjon av robotikk har alltid vært den høye initiale investeringskostnaden, spesielt for små og mellomstore bedrifter (Foto: ITG Technology).

En av de største hindringene for adopsjon av robotikk har alltid vært den høye initiale investeringskostnaden, spesielt for små og mellomstore bedrifter.

Roboter som en tjeneste (RaaS) endrer dette ved å la selskaper distribuere roboter på abonnements- eller leiemodell i stedet for å kjøpe dem direkte.

RaaS-modellen tilbyr flere fordeler, inkludert skalerbarhet, robusthet og fleksibilitet, noe som gjør den til et ideelt valg for søk- og redningsoppdrag, miljøovervåking, produksjon, landbruk og romutforskning.

RaaS hjelper selskaper med å skalere lokal produksjon uten store kapitalrisikoer, og gjør det effektivt «mulig at produsenter som produserer nær hjemmet, kan flytte produksjonen nærmere forbrukermarkedene sine uten å ofre kostnadseffektivitet».

Utfordringer og muligheter fremover

Til tross for de positive utsiktene står robotindustrien fortsatt overfor betydelige utfordringer. En av de største hindringene er kompetansegapet i dagens arbeidsstyrke.

Den nåværende arbeidsstyrken mangler ekspertisen til å distribuere og administrere autonome roboter. Selv om dette har ført til mangel på arbeidskraft, er én måte å håndtere dette på å gjøre roboter mer tilgjengelige gjennom målrettede utdannings- og opplæringsprogrammer for å utstyre arbeidere med de riktige ferdighetene.

Teknologiske fremskritt har overgått dagens utdannings- og opplæringsrammeverk. Arbeidstakere er ofte uforberedt på å håndtere moderne robotsystemer, fra programmering til vedlikehold.

Denne ubalansen bremser adopsjonen av automatisering og forverrer mangelen på arbeidskraft ettersom bedrifter sliter med å finne kvalifisert personell.

For å løse dette problemet må utdanningsplanene oppdateres til å inkludere avansert robotikk og automatiseringsteknologi.

Bransjepartnerskap kan gi praktisk opplæring og praktisk erfaring gjennom praksisplasser og lærlingplasser. Som Ani Kelkar fra McKinsey bemerker: «Da vi spurte ledere om barrierer, rapporterte 61 % av dem at en av de største barrierene var at selv om de fant en god forretningsplan, hadde de rett og slett ikke den interne kapasiteten til å gjennomføre den.»

Den nåværende arbeidsstyrken mangler ekspertisen til å distribuere og administrere autonome roboter (Foto: Mecalux).

For å kunne ta i bruk roboter på en vellykket måte, må bedrifter endre tilnærmingen sin fra å fokusere på ren effektivitet til å prioritere fleksibilitet.

Ujjwal Kumar råder ledere til å tenke nytt om automatisering gjennom et fleksibilitetsperspektiv, ikke bare effektivitet. Tradisjonelle automatiseringsverktøy ble bygget for produksjonsmiljøer med høyt volum og lav variasjon. Men dagens marked krever smidighet.

Sosiale og arbeidsmessige konsekvenser

En vanlig bekymring rundt roboter er deres evne til å erstatte menneskelig arbeidskraft. Realiteten er imidlertid at roboter, spesielt samarbeidende roboter, primært er ment å utfylle menneskelig arbeidskraft snarere enn å erstatte den fullstendig.

«Dette handler ikke om å erstatte folk», understreker Ani Kelkar. «Det handler om å gjøre arbeidet tryggere, mer fleksibelt og mer meningsfullt; det frigjør arbeidstakere til å fokusere på oppgaver med høyere verdi. Det er mange repetitive oppgaver som ikke fullt ut utnytter ferdighetene til arbeidsstyrken vår.»

Å automatisere disse oppgavene samtidig som man investerer i kapasitetsbygging, bidrar til å oppgradere arbeidsstyrken og forberede seg på fremtidens drift.

Faktisk, ifølge Deloitte Consulting, kan det være 2 millioner nye produksjonsjobber innen 2025. Dette gjenspeiler trenden med at roboter skaper flere nye jobber enn de eliminerer, spesielt innen områdene ingeniørfag, vedlikehold, programmering og systemdrift.

Arbeidsstyrkeutfordringer, inkludert en aldrende befolkning og synkende interesse for fabrikkjobber, driver frem bruken av roboter.

For eksempel mangler USA 400 000 sveisere, mens Europa rapporterte mer enn 200 000 ledige stillinger innen bygg og anlegg i 2020.

Roboter løser disse hullene ved å utføre repeterende, arbeidskrevende oppgaver, noe som gjør dem til verdifulle ressurser for både små og store bedrifter.

Nye teknologiske utsikter i fremtiden

Robotteknologi beveger seg mot nye gjennombrudd. Generativ kunstig intelligens integreres i roboter for å skape mer intelligent og adaptiv atferd.

Disse prosjektene har som mål å skape et «ChatGPT-øyeblikk» for fysisk AI, der roboter kan forstå og samhandle med omgivelsene like naturlig som mennesker.

Avansert sensorteknologi gjør roboter mer følsomme for omgivelsene sine.

Bioniske sensorer utvikles for å gi sensorer like delikate som menneskehud. Fremskritt innen gripeteknologi bruker biologi for å oppnå høy gripekraft med nesten ingen energiforbruk.

Svermrobotikk åpner opp muligheten for å bruke mange små roboter som jobber sammen for å fullføre komplekse oppgaver.

Denne tilnærmingen tilbyr flere fordeler, inkludert skalerbarhet, robusthet og fleksibilitet, noe som gjør svermrobotikk til et ideelt valg for søk- og redningsoppdrag, miljøovervåking, produksjon, landbruk og romutforskning.

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