Warum wertschöpfende Prozesse eine Priorität für autonome Roboter sind

Autonome Roboter gibt es in der einen oder anderen Form seit mehr als 50 Jahren. Der erste autonome mobile Roboter – wenn auch kaum so funktional wie die heute verfügbaren – wurde 1969 am Stanford Research Institute entwickelt. „Shaky“, wie er liebevoll genannt wurde, konnte sich per Machine Vision lokalisieren, während sein Nachfolger Anwendungen für die automatische Maschinensteuerung sind seit langem ein Gewinn für produzierende Unternehmen aller Art.

Im letzten Jahr haben autonome mobile Roboter (AMRs) angesichts der Übertragungsrisiken im Zusammenhang mit menschlichen Aktivitäten und COVID-19 an Bedeutung gewonnen. Lieferroboter, Materialhandhabungsroboter und sogar mobile Desinfektionsroboter wurden alle getestet und in größerem Umfang eingesetzt, um schnell den Bedarf an sicheren, hygienischen und kontinuierlichen Dienstleistungen zu decken, die zuvor von einem menschlichen Agenten ohne weiteres Nachdenken erbracht werden konnten.

AMRs sind eine großartige Entwicklung, aber nur ein erster Schritt in Bezug auf die Fähigkeiten autonomer Roboter. Ihre Fähigkeit, mit immer weniger Anleitung zu lokalisieren, zu planen und teilweise zu manipulieren, ist eine fantastische Entwicklung, aber die Komplexität qualifizierter Aufgaben – einschließlich der Manipulation von Industriewerkzeugen – kann nicht ignoriert werden, wenn Roboter ihren wahren Wert erfüllen sollen sowohl für die Wirtschaft als auch für die Gesellschaft insgesamt. Als solche sind Wertschöpfungsprozesse ein wesentlicher Bestandteil des Bereichs der autonomen Robotik, und während AMR in Zukunft stark zunehmen wird, wird die Wertschöpfungsautonomie die Produktions- und Arbeitswelt stärker verändern als selbst Science-Fiction-Autoren hätte vorstellen können.

Wie sich AMRs entwickelt haben

Autonome Roboter bieten einige entscheidende Vorteile, wenn es um die Automatisierung alltäglicher Aufgaben wie der Materialhandhabung oder der mobilen Lieferung geht. Ihre Hardwarekosten stellen im Allgemeinen eine niedrige Eintrittsbarriere dar, während die verwendeten Mechanismen eine einfache kollaborative Integration in einen menschzentrierten Arbeitsplatz (oder eine menschzentrierte Welt) ermöglichen und schließlich, da sie sich nur zwischen Punkten bewegen müssen, die sie selbst identifizieren, Sie erfordern nicht viel von der intensiven Programmierung und dem Scoping, die mit der Standard-Roboterintegration einhergeht.

Aufgrund der einfachen Bereitstellung und des grundlegenden Wachstums der Technologie erwarten viele Analysten, dass der Markt zwischen 2020 und 2030 um das Zehnfache wachsen wird , wie schnell wird ein solches Angebot zur Ware?

Während ein breites Wachstum des Sektors von entscheidender Bedeutung ist, um menschliche Arbeitskräfte freizusetzen und die Produktivität auf andere Weise zu steigern, können die Erwartungen manchmal übertrieben werden. Denken Sie zum Beispiel an das Versprechen selbstfahrender Autos. Vor 5 Jahren war das Versprechen, dass jetzt volle Autonomie verfügbar sein würde. Heute ist es selten zu sehen. Um eine verkehrssichere, dauerhafte und einfach zu implementierende Autonomie zu erreichen, müssen viele unerwartete Variablen berücksichtigt werden.

Letztendlich wird ein Großteil des erwarteten Wachstums von AMR in unstrukturierten Umgebungen stattfinden, aber wirklich unstrukturierte Umgebungen sind kein Platz für Roboter – zum Teil, weil sie sich an absolut nichts anpassen können, aber auch, weil es ihnen grundsätzlich an menschlicher Entscheidungsfreiheit und ethischem Urteilsvermögen mangelt. sie sind nicht geeignet, um vertretbar sich in einer Gesellschaft verhalten, in der eine umfassende gesetzliche Haftung eine Tatsache des Lebens ist. Tatsächlich sind Umgebungen, in denen ein Ausfall durch andere Sicherheitsmaßnahmen begründet werden kann, tatsächlich am besten geeignet, um das Beste aus autonomen Robotern herauszuholen.

Verstehen, dass Komplexität vereinfacht werden kann

Letztendlich bieten AMRs eine unkomplizierte Technologie für relativ einfache Aufgaben. Die Jobs sind einfach und wertvoll, aber sie haben nicht unbedingt einen Mehrwert:Das heißt, sie verändern nicht das Objekt, auf das sie wirken.

Dort können wertschöpfende Prozesse aufgenommen werden, aber es muss verstanden werden, was der Unterschied ist und warum. Ein Wertschöpfungsprozess ist jeder Prozess oder Schritt in einem Produktionsfluss, der Rohstoffe in ein für einen Kunden wertvolleres Gut umwandelt. Der Wert wird letztendlich durch einen gegebenen Prozesswert für den Kunden für ein festes Gut definiert. In diesem Fall ist zu berücksichtigen, dass unterschiedliche Kunden unterschiedliche Bedürfnisse haben und letztendlich bedeutet dies, dass jeder Kunde eine andere Denkweise hat – es sei denn, er ist bereit, für dasselbe zu bezahlen.

In der Massenfertigung ist dies in der Regel der Fall, egal ob es sich um ein Auto oder ein Smartphone handelt. Aus diesem Grund hat sich die Robotik in der Massenfertigung so stark durchgesetzt – insbesondere in Branchen wie der Automobil- oder Unterhaltungselektronik.

Gleichzeitig haben High-Mix-Hersteller mit großen Industrieaufträgen eine größere Vielfalt von Kunden bedient. Manchmal sind diese Güter für den Verbrauchermarkt bestimmt, aber meistens dienen sie als Kapitalmaschinerie, die für die Aufrechterhaltung der Wirtschaft unerlässlich ist – Transportgüter, Industriemaschinen, schwere Ausrüstung, große Strukturteile oder andere ungewöhnlich hergestellte Gegenstände.

Ein typischer Roboter kann sich diesen unterschiedlichen Anforderungen nicht anpassen, und daher verlassen sich diese Sektoren in erster Linie auf qualifizierte Arbeitskräfte, um ihre Aufgaben zu erledigen. Dies geht leider zu Ende, aber nicht freiwillig:Allein in den USA sind bis 2030 mehr als 2 Millionen unbesetzte Stellen in der verarbeitenden Industrie auf dem Weg. China und andere Märkte haben sich ebenfalls aggressiv robotisiert, und es wird erwartet, dass die Weltbevölkerung bis 2050 ihren Höhepunkt erreicht, zu diesem Zeitpunkt könnte noch eine Qualifikationslücke bestehen.

Sehen Sie, um an den Punkt zu gelangen, an dem Sie über genügend Roboter verfügen, um schwierige Aufgaben zu automatisieren, müssen die Arbeiter eine Vielzahl lebenswichtiger Güter herstellen, die die meisten Roboter heute nicht selbst herstellen können. Autonome Roboter versprechen, dies zu ändern:Indem Sie Robotern eine höhere Anpassungsfähigkeit für Wertschöpfungsprozesse verleihen, können Sie die Fähigkeiten von Facharbeitern noch weiter steigern und am Ende Fixkosten einsparen, im Voraus fast so sinnvoll wie die allererste „Industrielle Revolution“ .

Wertschöpfende Prozesse und autonome Fertigung

Lokalisierung, Planung und Manipulation sind die Kernprioritäten und Aufgaben von autonomen Robotern. Wenn es um Wertschöpfungsprozesse geht, ist Prozess-Know-how das grundlegende fehlende Glied, das die Kernfunktionen autonomer Roboter zu neuen Höhen führen kann.

Zunächst ist es wichtig zu verstehen, wie die Lokalisierung in Bezug auf einen Wertschöpfungsprozess erfolgt. Letztlich kann die einfache „Werkzeug“-Form eines autonomen Roboters einen eigenen Prozessplan entsprechend der Position eines Teils erstellen und ausführen, indem er einfach eine CAD-Datei verwendet. Bei Omnirobotic bieten wir ein Framework, das entweder eine CAD-Datei, eine visuelle 3D-Scantechnologie oder BEIDE Werkzeuge ermöglicht, um die charakteristische Position und Ausrichtung eines Teils relativ zu einem Roboter zu identifizieren.

Von dort aus beinhaltet das Prozess-Know-how die Fähigkeit, ein Endpunktwerkzeug zu verwenden – es kann alles von einer Lackierpistole bis hin zu einem Schweißbrenner oder einem Polierer sein (bei Omnirobotic unterstützt unsere Technologie derzeit Spritzprozesse) – und von dort aus die Leistungsfähigkeit dieses Werkzeugs, indem Parameter, sei es die Intensität des Auftragens oder die Breite des Finishs, erfasst und dann ein Bewegungsprogramm basierend auf mehreren Zielsetzungen generiert wird, die erforderlich sind, um einen vollständigen fertigen Job zu erzielen.

In der Vergangenheit war es einfach ein menschliches Handwerkzeug, bei dem der Arm und das Gehirn arbeiten, um es zu bedienen. Bei einem „Autonomous Manufacturing“-Ansatz kann ein Werkzeug nicht nur als Vorrichtung selbst betrachtet werden, sondern auch als Roboterarm und seine Fähigkeit, einen Job basierend auf dem zugewiesenen Ziel zu planen und auszuführen.

Technologie und sozialer Fortschritt

In den letzten Jahren ist der einst ungezügelte Optimismus, den die meisten von uns in Bezug auf die Vorteile des technologischen Fortschritts hegten, immer stärker auf den Prüfstand geraten. Die Fallstricke der digitalen Technologie, die App-Ökonomie und ihre Auswirkungen auf das soziale und geistige Wohlbefinden sind mit Filmen wie „The Social Dilemma“ und der Unsicherheit darüber, wie mächtig bestimmte Technologieunternehmen geworden sind, zu einem heißen Gesprächsthema geworden.

Während Informationen ein wertvolles Gut sind und unsere digitale Wirtschaft uns wie nie zuvor Zugang dazu verschafft hat, können uns Informationen allein nur so weit führen. Reine Softwareentwicklungen sind sowohl als Dienstleistungen als auch als Investitionen attraktiv, aber ohne Auswirkungen auf reale Hardware und Prozesse werden solche Fortschritte nur begrenzt in der Lage sein, den tatsächlichen materiellen Zustand der Gesellschaft zu verbessern.

Wir brauchen Systeme, die tatsächlich für uns schaffen, Mehrwert schaffen, funktionieren, um neue Waren herzustellen, und sie nicht einfach bewegen oder Nebenjobs ansprechen, die abseits der Wertschöpfung liegen. Autonome mobile Roboter haben bisher im Wesentlichen als Dienstprogramm funktioniert – ein Dienst von A nach B, aber kein Werkzeug . Dies ist entscheidend, um zu verstehen, welche Wertschöpfungsprozesse durch die Robotisierung gewonnen werden können:Autonome Roboter werden zu einem Werkzeug, das mehr kann, mehr sein kann und für den menschlichen Arbeiter nützlicher ist einfach von Punkt A nach B zu bewegen.

Omnirobotic bietet autonome Robotertechnologie für Spritzprozesse, die es Industrierobotern ermöglicht, Teile zu sehen, ihr eigenes Bewegungsprogramm zu planen und kritische industrielle Beschichtungs- und Veredelungsprozesse auszuführen. Durch den Einsatz von 3D-Vision und KI in der radikal neuen Shape-to-Motion™-Technologie können High-Mix-Hersteller endlich von der Leistungsfähigkeit der Robotik bei noch nie dagewesenen Teilen mit NULL manueller Programmierung profitieren. Sehen Sie hier, welche Art von Rückzahlung Sie davon erhalten können .