Руководство Джабила по масштабированию роботов-гуманоидов от прототипа до производства

Роботы-гуманоиды уже давно захватывают воображение робототехники, и их часто называют следующим крупным шагом в автоматизации.

Но по мере того, как технология начинает выходить из исследовательских лабораторий в реальную среду, разговор меняется. Вопрос уже не в том, что могут делать эти машины, а в том, можно ли их создавать, развертывать и обслуживать в больших масштабах.

Этот сдвиг привлекает больше внимания к таким компаниям, как Jabil. Хотя компания Jabil не является традиционным разработчиком робототехники, она выступает в качестве крупного партнера по производству и цепочке поставок, работая за кулисами над превращением сложных конструкций продуктов в коммерчески жизнеспособные системы.

Осуществляя свою деятельность более чем в 25 странах, компания играет важную роль в преодолении разрыва между прототипом и производством во многих отраслях, включая новые области, такие как гуманоидная робототехника и автоматизация цифровой коммерции.

Jabil также сотрудничает с Apptronik, чтобы помочь масштабировать производство робота-гуманоида Apollo, применяя свой производственный опыт в реальных производственных условиях.

В этих вопросах и ответах Новости робототехники и автоматизации беседует с Робертом Гатриджем, вице-президентом глобального бизнес-подразделения цифровой коммерции Jabil, о реалиях масштабирования человекоподобных роботов.

Гатридж руководит стратегией и реализацией программ в области робототехники, автоматизации и цифровой коммерции, работая с клиентами над индустриализацией передовых технологий и масштабированием их от пилотного проекта до полноценного производства.

Он обладает глубоким опытом в производстве, налаживании цепочек поставок и практическом внедрении, уделяя особое внимание созданию надежных, экономичных и готовых к коммерческому внедрению сложных роботизированных систем.

Вместо того, чтобы сосредотачиваться только на возможностях искусственного интеллекта, Гатридж указывает на производственную дисциплину, зрелость цепочки поставок и экономику единиц как на критические факторы, которые будут определять, перейдут ли гуманоиды от громких демонстраций к надежным промышленным инструментам.

Его точка зрения напоминает, что в робототехнике технологические прорывы — это лишь часть истории, а индустриализация — это то, что в конечном итоге определяет успех.

Интервью с Робертом Гатриджем, вице-президентом глобального бизнес-подразделения цифровой коммерции Jabil

Роберт Гатридж

Новости робототехники и автоматизации:роботов-гуманоидов часто называют прорывом в области искусственного интеллекта или робототехники. С точки зрения Джабиля, является ли реальная проблема теперь не столько связана с интеллектом, сколько с производством и масштабируемостью?

Роберт Гатридж :Гуманоиды, несомненно, являются важной вехой в области искусственного интеллекта и робототехники, но, с точки зрения Джабила, более серьезным препятствием сейчас является индустриализация. Сама технология быстро развивается, но отрасль все еще находится на очень ранней стадии развития.

В конечном итоге принятие будет зависеть не только от того, насколько умны эти системы, но и от того, можно ли их построить безопасно, надежно и недорого в нужном масштабе.

Это означает создание цепочки поставок, которая может поддерживать новые компоненты, проектирование с учетом технологичности с первого дня и внедрение повторяемых процессов тестирования и обеспечения качества, чтобы производительность была одинаковой для всех подразделений.

Интеллект важен, но готовность производства и стоимость определяют масштабируемость, которая будет определять, когда гуманоиды перейдут от демонстрационных версий к реальным операциям.

Р&АН:Вы упомянули, что склады и фабрики становятся полигоном для гуманоидов. Какие конкретные эксплуатационные ограничения в этих средах будут определять успех или неудачу гуманоидов?


РГ :Склады и заводы являются подходящим испытательным полигоном, поскольку там команды уже обучены работать с машинами и автоматизацией. Но успех будет зависеть от нескольких операционных ограничений.

На ранних стадиях развертывания потребуются четкие границы безопасности и оперативные действия:гуманоиды будут работать в контролируемых зонах и участвовать в предсказуемых взаимодействиях, а не свободно перемещаться рядом с людьми.

Эта осторожность отражает реалии промышленной среды, где надежность и время безотказной работы не подлежат обсуждению; операции не терпят частых перерывов, а роботы должны работать стабильно и безопасно восстанавливаться после сбоев.

Помимо надежности, гуманоидам необходимо будет продемонстрировать повторяемую и многоцелевую ценность. Однозадачных демонстраций будет недостаточно; настоящая перспектива заключается в гибкости нескольких рабочих процессов без постоянного перепрограммирования или реконфигурации. Не менее важна интеграция в существующие операции.

Поскольку склады и фабрики уже спроектированы с учетом человеческих рабочих процессов, гуманоиды быстрее всего добьются успеха там, где они смогут работать с минимальными изменениями в инфраструктуре, а не заставлять перепроектировать объекты.

И хотя разведка часто оказывается в центре внимания, фундаментальные факторы будут иметь не меньшее значение. Срок службы батареи, механическая прочность, простота обслуживания и надежность управления в конечном итоге определят, можно ли доверять этим системам в производственных средах.

R&AN:Чем масштабирование гуманоидного робота отличается от масштабирования более устоявшихся систем, таких как AMR и AGV, особенно с точки зрения сложности цепочки поставок и юнит-экономики?

РГ :Масштабирование роботов-гуманоидов сильно отличается от масштабирования AMR и AGV, поскольку эти системы уже являются зрелыми категориями. Их составные экосистемы хорошо известны, цепочки поставок предсказуемы, а затраты легче моделировать.

Гуманоиды находятся на этом пути раньше и объединяют множество сложных подсистем в единую платформу, что усложняет масштабирование.

Это ставит гуманоидов примерно в то же место, где были AMR и AGV 15–20 лет назад, когда ключевые компоненты, такие как датчики и системы безопасности, были дорогими просто потому, что они еще не достигли объемов, а цепочки поставок все еще формировались.

Два различия действительно бросаются в глаза. Во-первых, это зрелость цепочки поставок. AMR и AGV выигрывают от стандартизированных датчиков, приводов, контроллеров и компонентов безопасности, которые производятся в больших объемах.

Многие гуманоидные роботы по-прежнему полагаются на детали меньшего объема или более индивидуальные. Это приводит к повышению затрат и увеличению времени выполнения заказов, пока спрос не вырастет и поставщики не смогут масштабироваться.

Мы также должны учитывать юнит-экономику и кривые обучения. При использовании гуманоидов затраты не снизятся до тех пор, пока масштабы производства и конструкции не стабилизируются. Это означает стандартизацию деталей, где это возможно, проектирование с учетом технологичности и внедрение повторяемых процессов производства и испытаний.

По мере увеличения объемов увеличивается время обучения, увеличивается урожайность, сокращается время цикла, а затраты начинают выглядеть совсем по-другому. До тех пор цены отражают раннюю стадию производства, а не устойчивую экономику.

R&AN:Джабил работает с Apptronik над гуманоидом Аполлона. Каковы самые большие препятствия на пути перехода от прототипа к серийному производству такой системы?

РГ :При переходе робота-гуманоида от прототипа к серийному производству самые большие препятствия связаны не столько с изобретением чего-то нового, сколько с применением основной производственной дисциплины в масштабе.

Ранние прототипы обычно оптимизируются с точки зрения функциональности, а не повторяемости, поэтому одной из первых задач является развитие технологичности конструкции, гарантируя, что ее можно будет создавать единообразно, с минимальной ручной доработкой, сохраняя при этом производительность и надежность.

Этот сдвиг должен сопровождаться готовым к производству тестированием и проверкой. В масштабе каждое устройство должно соответствовать одинаковым стандартам безопасности, надежности и производительности, не замедляя работу линии. Это означает встраивание возможностей тестирования непосредственно в конструкцию, а не рассмотрение проверки как последующего этапа.

По мере роста производства готовность цепочки поставок становится не менее важной. Многие гуманоидные системы по-прежнему полагаются на сложные механические сборки, которые еще не производятся в больших количествах, поэтому масштабирование требует квалифицированных поставщиков, стабилизации спецификаций и обеспечения возможности поставки компонентов с нужным качеством, стоимостью и сроками поставки.

Массовое производство также требует переосмысления того, как создается продукт. Ранние сборки часто полагаются на ручную сборку и допускают вариативность, но масштабирование требует упрощенных, стандартизированных процессов, которые уменьшают вариации и обеспечивают единообразный результат для сотен или тысяч единиц.

При всем этом проверка безопасности остается решающим фактором. Прежде чем гуманоиды смогут широко использоваться, они должны соответствовать строгим требованиям безопасности и нормативным требованиям, и эта проверка должна быть заложена как в продукт, так и в производственный процесс с самого начала.

С точки зрения Джабила, переход от прототипа к производству заключается в превращении инновационной системы в технологичный продукт, который можно создать, протестировать и надежно развернуть в большом масштабе.

R&AN:Стоимость и рентабельность инвестиций остаются критическими препятствиями. В какой момент роботы-гуманоиды станут экономически конкурентоспособными по сравнению с традиционной автоматизацией или человеческим трудом на складах?

РГ :Стоимость и рентабельность инвестиций становятся жизнеспособными, как только некоторые вещи совпадают. Во-первых, масштаб имеет значение. По мере увеличения объемов производства и развития цепочек поставок стоимость компонентов снижается, а цены начинают отражать производственные реалии, а не разработки на ранних стадиях.

Во-вторых, надежность и безопасность должны быть доказаны в реальных условиях эксплуатации. Когда гуманоид может работать предсказуемо, безопасно восстанавливаться после сбоев и действовать с минимальным контролем, операционный риск значительно снижается.

В-третьих, многоцелевая ценность должна быть реальной, а не теоретической. Рентабельность инвестиций становится особенно привлекательной в условиях, когда рабочая сила ограничена, текучесть кадров высока, а прогулы являются постоянной проблемой, что все чаще становится реальностью для складских и производственных операций.

Вот почему многие в отрасли рассматривают расширение конкурентоспособности как многолетний прогресс, а не как однодневный переход.

Это не просто спецификация материалов; это общая стоимость владения, коэффициент использования с течением времени и способность робота постоянно обеспечивать гибкое увеличение рабочей силы в средах, где доступность и текучесть рабочей силы остаются постоянными проблемами.

R&AN:В какой степени необходимо изменить существующие складские рабочие процессы, чтобы приспособить их к гуманоидам – или ожидается, что гуманоиды полностью адаптируются к среде, созданной человеком?

РГ :Основное обещание гуманоидов заключается в том, что они могут действовать в пространствах, уже предназначенных для людей. Большинство складов и фабрик были построены с учетом человеческого движения, возможностей и инструментов, поэтому гуманоид, способный работать в такой среде, снижает потребность в дорогостоящем перепроектировании объектов или новой инфраструктуре.

Тем не менее, раннее развертывание не будет полностью беспроблемным. Первоначальные развертывания по-прежнему потребуют продуманной интеграции, определенных рабочих зон, ограждений безопасности и поэтапного развертывания, при котором можно будет проверить производительность и поведение перед более широким совместным использованием с работниками.

Эти среды выбраны намеренно, поскольку работающие там люди уже обучены работе с машинами и автоматизированными системами.

Ожидается, что со временем гуманоиды адаптируются к существующим планировкам складов, инструментам и рабочим процессам, а не к перепроектированию объектов под них. Но этот переход будет постепенным и безопасным, а доверие будет построено на основе реальных операций, а не предположений.

R&AN:Заглядывая в будущее, какую роль играют партнеры-производители первого уровня, такие как Jabil, в определении того, какие компании, занимающиеся робототехникой-гуманоидами, в конечном итоге добьются успеха на рынке?

РГ :Партнеры-производители первого уровня могут стать важным фактором отличия, поскольку успех не будет определяться исключительно отличной демонстрацией; это будет определяться тем, кто сможет провести индустриализацию. В этой сфере разрыв между многообещающей концепцией и коммерчески жизнеспособным продуктом часто сводится к производственному процессу.

Это начинается с проектирования с учетом технологичности и тестируемости. Раннее взаимодействие помогает гарантировать, что продукт можно будет создать и надежно протестировать в большом объеме, а не просто собрать несколько раз в лаборатории.

Лидерство в цепочке поставок является еще одним ключевым фактором. По мере развития проектов производители помогают найти масштабируемых поставщиков, стандартизировать компоненты, где это возможно, и влиять на показатели стоимости и качества, прежде чем они будут зафиксированы.

Также важно обеспечить повторяемость и высокое качество производства. Гуманоиды — это сложные электромеханические системы, и производство одного и того же юнита каждый раз, последовательно и безопасно — непростая задача, особенно при масштабировании между регионами.

Наконец, опытные партнеры-производители помогают командам справляться со сложностями. Упрощение процессов, стабилизация сборки и проверенная производственная дисциплина помогают сократить переход от прототипа к серийному производству.

Компании, которые заранее привносят в процесс свой опыт производства и цепочки поставок, имеют больше возможностей для достижения целей по затратам, качеству, безопасности и масштабированию.