Роботы MetraLabs готовы трансформировать цепочки поставок автопрома в эпоху ИИ

Сооснователь Йоханнес Траберт, живущий поэтичную жизнь в Тюрингер лесу, говорит, что будущее будет сфокусировано на «умном разделе работы» между людьми и роботами.

ИЛЬМЕНАУ, Германия — Голос Йоханнеса Траберта несет спокойствие, пока он проезжает мимо стройки нового института Fraunhofer (размещенного рядом с реликтами восточногерманской промышленности) на своем Škoda и рецитирует «Вечернюю песнь странника II», стихотворение, которое Гёте вырезал на деревянной стене избушки на вершине близлежащей горы Кิกelhaйн в 1780 году:

Над всеми вершинами
Царит покой,
Во всех верхушках деревьев
Ты чувствуешь
Едва дыхание;
Птички замолкли в лесу.
Только подожди, скоро
Ты тоже отдохнешь.

Траберт интерпретирует стихотворение как «отдохни, осты и переосмысь приоритеты в жизни».

Именно так он поступил, когда калифорнийская компания обратилась за его экспертизой в робототехнике и автоматизации. Он решил не уходить от удовлетворительной жизни, которую построил здесь в Тюрингер лесу с тех пор, как все немцы, жившие за Железным занавесом, были освобождены в 1990 году.

Эта жизнь включает основание MetraLabs с тремя друзьями из школы (пока они были в колледже, в 2001 году), женитьбу на женщине, также работающей в производстве, воспитание близнецов и помощь компаниям вроде немецкого чипмейкера Infineon в кардинальном улучшении операций.

Эта жизнь также включает признание вклада MetraLabs в модернизацию производства — не только в Германии, но и в Чехии, Франции, Великобритании, Сингапуре и США: Блестящий новый правительственный исследовательский институт всего в нескольких кварталах от его офиса будет включать лабораторию инноваций мобильных роботов, совместно используемую Fraunhofer и MetraLabs.

Огромная экономия времени

Infineon — яркий пример влияния MetraLabs.

Автомобильный поставщик иногда вынужден был утилизировать дневное производство, потому что экологические параметры не выполнялись — открытие делалось после часов сбора проб воздуха. Это было с использованием человеческого ресурса.

Однако с 2010 года они используют Scout, автономного робота MetraLabs, который сократил время сбора необходимых данных о присутствии редких газов в воздухе с 300 до 10 минут.

С 18 сотрудниками MetraLabs производит роботов, которые производители обычно используют для автономной инвентаризации с RFID-транспондерами. «Это также используется в мастерских, машиностроительных цехах и малых фабриках — где робот используется для инвентаризации дорогих инструментов, например», — сказал Траберт.

Помимо Scout для чистых комнат, MetraLabs производит робота Scitos X3, который адаптируется под грузы, которые производитель хочет перемещать.

Infineon также использует робота MetraLabs для транспортировки пластин, масок и инструментов внутри завода. «В этом случае робот автоматически помещает доставленные инструменты в станок», — сказал Траберт.

Главная цель — убрать человеческий фактор из чистой комнаты, сказал он, «потому что люди — источник загрязнения для всех видов проблем в чистой комнате».

Ключевое значение сотрудничества с университетской лабораторией и Fabmatics

MetraLabs преуспевает جزئнее благодаря 15 годам совместных академических исследований с NIKR LAB — Лабораторией нейроинформатики и когнитивной робототехники Технического университета Ильменау. Лаборатория, возглавляемая Хорстом-Михаэлем Гроссом, разрабатывает и продвигает теоретические методы взаимодействия между людьми и мобильными роботами.

Также важно сотрудничество MetraLabs с Fabmatics. Дрезденская эта фирма специализируется на автоматизации материалопотоков и процессов манипулирования в полупроводниковых заводах. «Наш продукт хорошо вписался в их "каталог" инструментов», — сказал Траберт, отметив, что пара реализовала установку у чипмейкера в США, название которого он не может раскрыть.

Конечно, продукты MetraLabs не ограничиваются приложениями для чистых комнат.

Роботы фирмы также используются у автомобильных поставщиков в Германии. «Это более крупная версия Scitos X3», — сказал он. «Этот робот привозит и забирает более крупное и тяжелое внутреннее оборудование автомобиля от одного станка к другому. Это как фрагментированный конвейер, или индивидуальный тип конвейера: конвейер заменяется несколькими роботами, которые несут определенную деталь, которая собирается пошагово от одной рабочей станции к другой».

Эти роботы видят и взаимодействуют с людьми.

«Иногда у них роботы с сенсорным дисплеем, чтобы можно было собирать информацию. Или они просто ждут, пока вы уйдете. Или объезжают вас. Это зависит от того, что нравится клиенту», — сказал Траберт.

Роботам фирмы нужен только пункт назначения

Роботы MetraLabs оснащены системой внутренней локализации, похожей на GPS, позволяющей владельцам устанавливать машины на «использование автономных возможностей и просто объезд препятствий», — сказал он. «Нам на самом деле не нужен определенный маршрут; нам нужно только назначение».

Автономный аспект роботов включает работу 24/7 — без перерывов на обед, ужин или сон.

Роботы MetraLabs захватывают данные цифровым и автономным способом.

«Большой вопрос сегодня — как использовать Big Data — и как добраться до большой кучи данных, необходимой для выведения определенных закономерностей и использования данных», — сказал Траберт. «Поэтому мы все больше разрабатываем роботов, которые выполняют определенный тип мониторинга».

MetraLabs сначала специализировалась на роботе, который ездил и проверял качество воздуха. Позже компания разработала роботов для инвентаризации на базе RFID. Сейчас фирма производит роботов с камерами и обработкой изображений — атрибуты, помогающие производителям «следить за тем, что вы используете, сколько используете и когда нужно долить определенный ящик с определенным типом инструмента, например», — сказал он.

Клиенты говорили Траберту, что до использования робота «у них были случаи, когда действительно дорогой инструмент просто прятался в ящике стола и покупали новый. Инструмент все это время сидел там» — но люди, работающие на заводе, не обнаружили его.

Классические АГВ — конкуренты

PAL Robotics — конкурент, признал Траберт. «Но для транспортных задач, перемещения грузов внутри объекта, наши главные конкуренты — классические АГВ» (автоматически управляемые тележки).

У MetraLabs большое преимущество перед классическими АГВ, потому что те «идут по определенному треку», сказал он. «У них, например, кабель уложен или интегрирован в пол, за которым они следуют. Или цветная линия на полу, за которой они следуют. Или рефлекторы, за которыми они следуют. Это очень статический трек. Нет допусков. Наши роботы, с другой стороны, толерантны к среде, к препятствиям, к тому, что на полу.

«Вы говорите им назначение; им не нужен определенный маршрут», — сказал Траберт. «Конечно, можно определить маршруты. Можно определить, что робот должен ехать по правой стороне, если это дорожка. Но вам не нужно менять инфраструктуру для использования наших роботов. Роботы изучают среду и создают карту, используя искусственный интеллект (ИИ). Они могут адаптировать карту, если планировка производственного объекта меняется. И эта адаптация полуавтоматическая, поэтому не требуется много человеческого взаимодействия для адаптации к измененной планировке и так далее».

Роботы возьмут на себя монотонную работу

Будущее будет сфокусировано на «умном разделе работы» между людьми и роботами, сказал он.

Это оставит людей более удовлетворенными той работой, которую они делают, добавил он. «Места, где установлены наши роботы, создают более привлекательные рабочие места или улучшают существующие для людей — потому что более человеческие способности используются лучше, чем раньше: монотонная, глупая часть работы тогда выполняется роботами».

В местах, где рабочих становится меньше, чем раньше, «нужно максимально эффективно их использовать», сказал Траберт. «И это не перевозка грузов через производственный объект; это вовлечение их в само производство и создание ценности, контроль качества и поддержание всего в работе».

Тюрингя полна перспектив

MetraLabs видит хорошую часть своего роста от новых клиентов в автомобильной поставщической отрасли.

Не может навредить, что Тюрингя — дом для 640 автомобильных и поставщических фирм, сказал Арнульф Вульф, старший вице-президент Корпорации развития Тюрингии. «Это шанс для них быть очень близко к рынку» — не только потому, что Тюрингя густонаселена автомобильными поставщиками, но и потому, что она граничит с землями Гессен, Бавария и Баден-Вюртемберг.

Помимо этого, процветающая оптическая отрасль штата, переплетенная с датчиками и оцифровкой производства, обеспечивает симбиоз, делающий Тюрингю «очень сильной и привлекательной», сказал он.

Волна ИИ настигает нас

Автопроизводители, которые сами адаптируются к таким рыночным требованиям, как автономные транспортные средства для улиц и шоссе, добавляют возможности ИИ, чтобы не отставать от конкуренции.

«Так машина знает: "Через пять минут у меня закончится деталь, и мне нужно сказать роботу сейчас, потому что ему нужно четыре минуты, чтобы привезти новые детали"», — сказал Траберт. «Так что всё больше интеграции интеллектуального использования данных и, конечно, получения и использования данных по мере того, как автономные роботы ездят».

Всего через несколько месяцев Траберт будет делиться такими инсайтами изнутри филиала передовых системных технологий Fraunhofer IOSB и отдела беспроводных систем распределения Fraunhofer IIS.

«Это будет блестящий, стеклянный презентационный зал для наших роботов», — сказал он, указывая на полуготовое четырехэтажное здание. «Это хороший контраст к нашей зоне разработки, которая немного устарела. Но у нее тоже есть шарм, да?»

* * *

Wanderers Nachtlied II

(Прослушайте на немецком: www.tinyurl.com/NightsongByGoethe)

Über allen Gipfeln
Ist Ruh,
In allen Wipfeln
Spürest du
Kaum einen Hauch;
Die Vögelein schweigen im Walde.
Warte nur, balde
Ruhest du auch.