Новый тип роботизированного «мозга» может преобразовать современные заводы

Ричард ван Хойдонк

Промышленные роботы, подобные тем, которые собирают автомобили Tesla или базовые станции Nokia 5G, — это зрелище.

Они имеют решающее значение для автоматизации производства и позволяют повысить качество продукции, сократить время цикла и снизить производственные затраты.

Поэтому неудивительно, что мировой рынок промышленной робототехники, как ожидается, достигнет колоссальных 97,41 миллиарда долларов к 2026 году по мере роста инвестиций в эту технологию.

Но не все получают выгоду от роботов, поскольку высокая стоимость и сложность развертывания представляют собой серьезное препятствие для многих компаний.

Например, 90 % компаний с доходом более 1 млрд долларов США внедрили передовые решения в области робототехники, а компании с доходом менее 250 млн долларов значительно отстают.

Новые роботизированные системы не только дороги, но и должны обслуживаться экспертами, которых часто не хватает. Но даже не самая большая статья расходов — это оборудование и зарплата персонала.

Около трех четвертей стоимости автоматизации на самом деле связано с интеграцией процессов, которая включает в себя настройку, обучение, техническое обслуживание и устранение неполадок роботов, чтобы гарантировать, что они выполняют задачи в соответствии с планом и должным образом интегрируются в заводские настройки.

Таким образом, удешевление и упрощение интеграции процессов может сделать автоматизацию доступной для более широкого круга компаний.

Ключевые технологические прорывы, которые делают искусственный мозг возможным
У Массимилиано Моруцци, старшего научного сотрудника компании Autodesk, занимающейся трехмерным проектированием и проектированием, есть смелый план разработки доступных промышленных роботов.

Он предлагает концепцию синтетического мозга, которая относится к определенной комбинации аппаратного обеспечения, программного обеспечения и датчиков, позволяющей роботизированным системам обучаться на основе опыта.

Робот, использующий этот новый «мозг», может перепрограммировать себя по мере необходимости, становясь машиной, используемой для различных целей.

Эпоха однозадачных устройств подошла к концу, и промышленное производство изменилось навсегда.

Несколько технологических достижений сделали эту идею возможной.

Во-первых, программируемая вентильная матрица (FPGA), которая представляет собой аппаратную схему, запрограммированную пользователем для выполнения логических операций, теперь имеет улучшенные интерфейсы и ее проще настроить.

Во-вторых, искусственный интеллект развился до такой степени, что он может использовать опыт одной задачи и применять его к другой.

И в-третьих, датчики становятся все дешевле, что делает сбор больших объемов данных рентабельным.

Таким образом, рабочий процесс искусственного мозга состоит из ИИ, который постоянно перепрограммирует сеть FPGA по мере поступления данных и готовит робота к новым задачам.

Решение проблем текущего процесса автоматизации
И новые роботы, которые разрабатывают такие компании, как Autodesk, будут не похожи ни на что, что мы когда-либо видели.

Легкие, гибкие и энергоэффективные, они будут двигаться быстро и даже смогут читать язык нашего тела и выражение лица.

Люди будут взаимодействовать с ними, используя графический интерфейс и разговорный язык, и почти любая компания может позволить себе и легко внедрить автоматизацию производства.

Дорогостоящая интеграция процессов уйдет в прошлое, игровое поле между малыми и крупными компаниями будет уравнено, а текущие узкие места в автоматизации сборочных линий будут устранены.

Возьмем, к примеру, завод Nokia в финском городе Оулу. Автоматизированные машины, сеть датчиков, роботы телеприсутствия и системы геоотслеживания являются частью тщательно продуманной конструкции, в которой требуется всего 100 сотрудников для производства ультрасовременных базовых станций 5G.

И все же роботы на этом многомиллионном объекте, как правило, представляют собой однозадачные машины, которые не могут быть легко адаптированы для производства других продуктов.

Гигафабрика Tesla в Силиконовой долине также является чудом автоматизации, поскольку ее генеральный директор Илон Маск стремился почти полностью заменить людей роботами.

Однако, недовольный производительностью роботов в сложной и меняющейся производственной среде, Маск сократил использование автоматизации на сборочной линии.

Таким образом, полностью функционирующая технология синтетического мозга может преодолеть ограничения, присущие современным роботам, и раскрыть огромный потенциал высокотехнологичных объектов.

Один робот производит детали для разных отраслей.
Во-первых, фабрика, работающая на роботах, которые могут перепрограммировать себя для производства практически любых товаров, была бы чрезвычайно рентабельной.

По данным Boston Consulting Group, более быстрая настройка и реконфигурация, а также более стабильная работа современных роботов могут «дать экономию до 40 процентов».

Более того, фабрики станут более продуктивными, поскольку они легко приспосабливаются к растущему количеству вариантов продукции, выпуску продукции и индивидуальному дизайну.

Качество продукции также улучшится, поскольку роботы будут использовать прошлый опыт для точной настройки своих операций. И по мере того, как машины становятся умнее, они способны выполнять больше задач в опасных условиях, представляющих опасность для людей.

Конечно, достичь этой точки — непростая задача. Исследователям может потребоваться от трех до пяти лет, чтобы разработать первых полностью функционирующих роботов с «синтетическим мозгом».

Кроме того, крупным производителям требуется много времени и ресурсов для перенастройки своих производственных предприятий и переобучения сотрудников.

Но как только трансформация будет завершена, изменения будут глубокими, поскольку один робот может, например, производить компоненты для аэрокосмической, строительной и автомобильной промышленности.

Раскрытие потенциала человеческого творчества

Достижение точки, когда роботы будут подчиняться нашим голосовым командам и автоматически перестраиваться для производства нового продукта, может показаться слишком амбициозной идеей.

Но уже через несколько лет технология синтетического мозга может фактически обеспечить конкурентное преимущество первым пользователям.

Автоматизация производства должна стать доступной и для небольших компаний, и даже люди, обученные таким дисциплинам, как география или биология, могут легко научиться обращаться с продвинутыми роботами.

Эти достижения призваны дать волю новой волне человеческого творчества и предоставить нам целый ряд продуктов, о которых мы можем только мечтать.

Автор :Ричард ван Хойдонк — специалист по трендам, футуролог и международный спикер. Вместе со своей международной исследовательской группой он изучает такие технологические тенденции, как робототехника, дроны, автономные транспортные системы и другие технологии.