Roboty humanoidalne w przemyśle: sci-fi czy realna perspektywa?
BMW GroupRynek robotyki humanoidalnej wciąż dynamicznie się rozwija. Roboty humanoidalne do zastosowań przemysłowych są postrzegane jako obiecująca technologia tam, gdzie wymagana jest duża elastyczność. Przychodzi pora, aby wizja przyszłości zaczęła przeradzać się w realne korzyści dla przemysłu.
Pionierem w zakresie wykorzystywania robotów humanoidalnych do pracy w zakładach produkcyjnych jest branża motoryzacyjna, ale obecnie na całym świecie w centrum uwagi znajdują się też zrobotyzowane zastosowania w magazynowaniu i innych obszarach. Kolejne instytuty badawcze zaczynają wykraczać poza prototypy, wdrażając humanoidy do pracy w rzeczywistych warunkach. Oczekiwania wobec tych zmian na pewno są ogromne, więc nasuwa się pytanie, czy aktualnie dostępne konstrukcje są w stanie zaspokoić stawiane wymagania?
Internet jest pełen prześmiewczych memów, filmików i artykułów, w których możemy zobaczyć, jak humanoidy się przewracają, psują lub nie radzą sobie z prostymi zadaniami. Taka sytuacja może sprawiać, że pojawia się pewien dysonans. Konsumenci mają prawo oczekiwać wysokiej jakości od produktu kosztującego dziesiątki tysięcy, ale z drugiej strony branża wciąż szuka coraz to nowszych i bardziej zaawansowanych rozwiązań. Dlatego tak cenne są przykłady realnych wdrożeń.
Humanoid zbuduje samochód
W imponującym tempie postępuje automatyzacja fabryk firm motoryzacyjnych. BMW Group wdraża fizyczną sztuczną inteligencję w produkcji. Pilotaż z wykorzystaniem robotów humanoidalnych realizowany jest w zakładzie w Lipsku i ma na celu integrację tej technologii z seryjną produkcją samochodów oraz sprawdzenie jej zastosowań przy wytwarzaniu baterii i komponentów. Pierwsze testy humanoidów w zakładach firmy miały miejsce już w poprzednim roku w Spartanburgu we współpracy z Figure AI. Robot Figure 02 wspierał produkcję modelu BMW X3, wykonując precyzyjne i powtarzalne zadania przy przygotowaniu elementów do spawania. Projekt ten potwierdził, że roboty humanoidalne mogą bezpiecznie realizować wymagające operacje produkcyjne i stanowić realne wsparcie dla pracowników.
Kolejnym pionierem jest Mercedes, który w berlińskim zakładzie Marienfelde testuje roboty Apollo stworzone przez amerykańską firmę Apptronik. Jeśli sprawdzą się w praktyce, niemiecki koncern zamierza wprowadzić je do kolejnych zakładów.
Gdyby tego było mało, Hyundai Motor Group ogłosił, że planuje wdrożenie robotów humanoidalnych do swoich fabryk od 2028 r. Firma chce w szczególności postawić na model Atlas od Boston Dynamics. Celem jest zastąpienie ludzi w powtarzalnych, wymagających fizycznie lub niebezpiecznych zadaniach, przy jednoczesnej ścisłej współpracy człowiek–robot. Koreański koncern motoryzacyjny planuje nawet budowę nowej fabryki robotów zdolnej do produkcji tysięcy jednostek rocznie.
Kolejne wyzwania
Postępujące wdrożenia mogą okazać się przełomowe, ale nie możemy zapominać, że najważniejszym wyzwaniem wciąż pozostaje nauczenie robotów interakcji z fizycznym światem. Rzeczywiste środowisko potrafi być nieprzewidywalne, błędy są kosztowne, a eksperymenty z udziałem ludzi są z kolei niebezpieczne. Dlatego testy odbywają się często w środowiskach wirtualnych – cyfrowych bliźniakach rzeczywistych przestrzeni. W ten sposób długotrwały i etapowy proces szkolenia może przynosić efekty, dzięki uczeniu się na błędach i testowaniu setek scenariuszy.
Innym ograniczeniem jest pojemność akumulatorów i czas niezbędny do ich ponownego naładowania. Problem ten może jednak zostać zniwelowany, ponieważ firma UBTECH z Shenzhen stworzyła humanoida, który jest w stanie samodzielnie wymienić sobie baterie.
Humanoid Walker S2 ma dwa gniazda na baterie umieszczone na swoich plecach. Gdy jeden z akumulatorów się wyczerpie, robot podchodzi do stacji wymiany baterii znajdującej się w wyznaczonym miejscu, ustawia się w odpowiedniej pozycji i sam odkłada zużytą baterię. W opróżnione gniazdo wkłada wówczas w pełni naładowany akumulator.
Dzięki wdrożeniu takiego rozwiązania Walker S2 może teoretycznie pracować bez żadnej przerwy 24 godziny na dobę przez 7 dni w tygodniu. Zakładając naturalnie, że w stacji wymiany baterii (która w idealnym scenariuszu jednocześnie będzie ładować zużyte baterie) będą zawsze czekały gotowe do użycia naładowane akumulatory.
Co ciekawe, inna chińska firma, CATL, należy do pionierów wdrażania robotów humanoidalnych przy produkcji akumulatorów. Humanoidy w zakładzie w Luoyang potrafią wykonywać skomplikowane operacje, takie jak precyzyjne łączenie złączy akumulatorów wysokiego napięcia. Roboty Moz (w Chinach znane jako Xiaomo) zastąpiły ludzi przede wszystkim w najbardziej ryzykownych fazach produkcji. Do tej pory pracownicy musieli ręcznie podłączać wtyczki testowe do pakietów bateryjnych pracujących pod napięciem setek woltów, co wiązało się z ryzykiem porażenia prądem. Wdrożenie humanoidów całkowicie wyeliminowało to zagrożenie. Firma zapewnia, że dotychczasowe efekty przerosły najśmielsze oczekiwania. To bardzo pozytywny prognostyk. Roboty osiągają skuteczność połączeń na poziomie powyżej 99%, co zdecydowanie przewyższa wydajność nawet najbardziej doświadczonych pracowników.
Nieuchronna przyszłość
Wspomniany przykład bardzo dobrze obrazuje postępujące tendencje w całej branży. Postęp techniczny i rosnące zaufanie do zaawansowanych i inteligentnych technologii sprawiają, że wizja przyszłości, w której ludzie i roboty humanoidalne współpracują ze sobą ramię w ramię, staje się coraz bardziej rzeczywista. Przedstawiciele największych firm podkreślają, że zmiany mają przynieść korzyści także dla samych pracowników, którzy, co zrozumiałe, boją się o przyszłość i ryzyko masowych zwolnień.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Do najważniejszych zmian związanych z pojawieniem się humanoidów należy poprawa bezpieczeństwa, wydajności i możliwości ludzkich, a nie całkowite zastąpienie pracowników przez roboty. Taka wizja wydaje się zdecydowanie bardziej atrakcyjna dla ludzi prezentujących sceptyczne stanowisko wobec zmian.
Europa stara się mówić wspólnym głosem, a co za tym idzie skupiać się na projektowaniu stawiającym w centrum człowieka. Europejskie przedsiębiorstwa są bardziej ostrożne w stosowaniu humanoidów w celu zaspokojenia potrzeb automatyzacji w sektorach produkcyjnym i usługowym w perspektywie krótko- i średnioterminowej.
Trzeba przy tym oczywiście pamiętać, że w obliczu starzenia się społeczeństw, zmian demograficznych i niedopasowania kompetencji do współczesnych potrzeb, zapotrzebowanie na automatyzację i dodatkową siłę roboczą rośnie. W najbliższej perspektywie oznacza to masową produkcję humanoidów przede wszystkim dla fabryk i różnych sektorów przemysłu.
Korzyści związane z humanoidami – takie jak łagodzenie braków kadrowych czy przejmowanie rutynowych zadań – są niepodważalne. Firmy stają jednak przed wyzwaniem znalezienia złotego środka: jak mądrze wykorzystać nowe możliwości, jednocześnie dbając o rozwój kompetencji pracowników. Humanoidy mogą oznaczać nowe możliwości prowadzenia kariery zawodowej. Ktoś musi nadzorować działanie humanoidów, reagować na awarie, planować ich pracę i prowadzić regularny serwis. Firmy powinny promować programy szkoleniowe i podnoszenie kwalifikacji, aby pomóc pracownikom nadążyć za zmieniającym się rynkiem.
Celowy antropomorfizm
Większa niezawodność i wzrost efektywności, do czego dążą twórcy robotów humanoidalnych, będą niezbędne dla ich sukcesu. W konkurencji z tradycyjną automatyzacją roboty te muszą spełniać wysokie wymagania przemysłowe dotyczące czasu cyklu, zużycia energii i kosztów utrzymania. Mają być też coraz lżejsze i budowane z twardszych materiałów. Zminiaturyzowane komponenty będą mogły umożliwić tworzenie bardziej elastycznych i realistycznych modeli.
Za wzór w tym aspekcie można obrać innowacje chińskiej firmy Xpeng, która zaprezentowała prawdopodobnie najbardziej realistycznego robota humanoidalnego. Humanoid Iron porusza się jak człowiek, ma kręgosłup, bioniczne mięśnie, a cały jego mechanizm pokryty jest elastyczną skórą. Xpeng celowo przyjął zasadę „ekstremalnego antropomorfizmu” w projektowaniu robota. Filozofia ta opiera się na przekonaniu, że im bardziej robot przypomina człowieka, tym łatwiej osiągnąć jego komercjalizację, większą uniwersalność działania i prostsze pozyskiwanie danych treningowych.
Trend niepokojąco zbliża nas do doliny niesamowitości. Ta hipoteza mówi o tym, że im bardziej robot przypomina człowieka, tym bardziej wzbudza sympatię, ale dzieje się tak tylko do pewnego momentu. Kiedy robot staje się bardzo podobny do człowieka, ale nie identyczny z nim, wzbudzana wcześniej sympatia może nagle zamienić się w narastający niepokój.
Rekordowy rozwój
Międzynarodowa Federacja Robotyki poinformowała niedawno, że globalna wartość rynku instalacji robotów przemysłowych osiągnęła rekordowy poziom 16,7 miliarda dolarów. Przyszły popyt ma być napędzany przez innowacje technologiczne, siły rynkowe i nowe obszary działalności.
Dzięki naśladowaniu ludzkiej zręczności i adaptacyjności humanoidy są dobrze przygotowane do automatyzacji złożonych zadań, z którymi tradycyjne roboty mają trudności przy użyciu konwencjonalnych metod programowania. To do nich ma należeć przyszłość.
O Autorze
