Roboty i sztuczna inteligencja usprawnią pracę fabryk przyszłości

Źródło: Pixabay

Już dziś można wnioskować, że robotyka i sztuczna inteligencja (AI) przyczynią się w istotny sposób do poprawy jakości wyrobów i usług, spowodują wzrost produktywności, poprawę bezpieczeństwa pracowników, ujednolicenie stosowanych rozwiązań, ograniczenie ilości odpadów, a co najważniejsze – zapewnią satysfakcję klienta.

Implementacja robotów i sztucznej inteligencji (artificial intelligence), oraz systemów wykorzystujących uczenie maszynowe (machine learning) może przynieść przedsiębiorstwom wiele korzyści.

Nie należy jednak rozpatrywać robotyki i koncepcji organizacyjnych fabryk przyszłości jako czegoś nowego, ponieważ istnieją one od dziesięcioleci; jedynie perspektywa ich postrzegania zmienia się wraz z czasem. Gdy Henry Ford zamienił wozy konne na samochody z silnikami spalinowymi, automatyzacja została siłą napędową naszego życia. Linie produkcyjne H. Forda stały się wzorem do naśladowania dla przyszłych fabryk i zakładów przemysłowych.

W przeciwieństwie do treści dzieła „Three Laws of Robotics” autorstwa Issaca Asimova, pisarza science fiction, który stworzył podręcznik na temat interakcji człowieka z maszyną, progres w robotyce, sztucznej inteligencji oraz dziedzinie machine learning spowodował powstanie nowej ery w automatyce – automatyki kognitywnej. Dziś maszyny w wielu dziedzinach wykonują zadania przeznaczone niegdyś dla człowieka. Maszyny te tworzą podłoże pod fabryki przyszłości.

Wraz z pojawianiem się nowych, coraz bardziej zaawansowanych i skomplikowanych technologii, obserwujemy zjawisko tworzenia się nowej dziedziny wiedzy i pozyskiwania doświadczenia w wykorzystaniu danych z produkcji do podejmowania decyzji.

Stosowanie sztucznej inteligencji i technologii machine learning stało się ekonomicznie uzasadnione, bardziej uniwersalne, dopasowane do zastosowań. Technologia ta odmieniła branżę wytwarzania na wiele sposobów. W miarę jak technologia będzie stawała się prostsza w implementacji, wiele biznesowych decyzji będzie dotyczyć adaptacji robotów. Jednakże, aby w całości docenić korzyści płynące z robotyki, organizacje powinny stosować podejście holistyczne i implementować strategie automatyzacji dopasowane do obecnych i przyszłych potrzeb biznesu.

Roboty wyposażone w sztuczną inteligencję oraz machine learning są wykorzystywane do wykonywania żmudnych, powtarzalnych zadań i bardziej skomplikowanych funkcji, mających na celu poprawę jakości, wydajności produkcji, zwiększania bezpieczeństwa, ograniczenia odpadów i zwiększania zadowolenia klienta.

Wykorzystanie potencjału rynku

Z raportu wykonanego przez Technavio wynika, że globalny rynek robotyki zwiększy swoją wartość o ponad 32 miliony dolarów między rokiem 2018 a 2022. Skumulowany roczny wskaźnik wzrostu (CAGR) wyniesie ponad 11%. Według innych wyliczeń przeprowadzonych przez firmę Statista do roku 2025 globalny rynek robotyki może być wart 500 miliardów dolarów.

Szybki wzrost ilości implementacji nowych technologii, szerokie zastosowanie rozwiązań bezprzewodowych, moda na adaptację urządzeń współpracujących z Internetem Rzeczy (IoT) oraz postęp w dziedzinie sztucznej inteligencji (AI) i machine learning to jedne z czynników, które uważa się za decydujące dla rozwoju branży robotyki.

Nadchodzące trendy technologiczne już teraz zmieniają modele biznesowe we wszystkich sektorach przemysłu i odkrywają ogromne możliwości innowacji i rozwoju rynku. Jednak należy pamiętać, że owe narzędzia i związane z nimi możliwości wzrostu konkurencyjności nie będą rozwiązaniem trwałym, jeśli liderzy rynku nie dokonają poważnych inwestycji, adaptując przedsiębiorstwa do innowacyjnych technologii. Aby przedsiębiorstwa produkcyjne pozostały konkurencyjne i nadal liczyły się na rynku, muszą opracować dobrze przemyślaną strategię wspieraną przez nowe technologie i robotykę. Bardzo  ważne jest, aby strategia dotyczyła całego łańcucha wartości, od początku do końca produkcji, włącznie z łańcuchem dostaw.

Możliwości nowych robotów

Nawet w przypadku robotów wymaga się od nich bardziej kreatywnego myślenia niż jedynie wypełniania zapisanych rozkazów. Powstanie technologii wizyjnej dla robotów, zestawione z osiągnięciami w dziedzinie IoT, dało maszynom możliwość przetwarzania instrukcji i obrazów przez nie same i obmyślania kolejnych kroków będących z logicznego punktu widzenia sekwencjami czynności. Technologia ta umożliwia robotom „widzenie”. Jeśli jej rozwój będzie postępował, roboty zyskają możliwość stosowania logiki w szerszym pojęciu i pozyskania zdolności samodzielnego uczenia się.

Roboty współpracujące to kolejne znaczne usprawnienie, które będzie dalej rozwijane w przyszłości, ponieważ odzwierciedla uwagę przemysłu skupioną na tworzeniu robotów łatwych w programowaniu, prostych w obsłudze i łatwo integrowalnych z procesami. Dzięki tym innowacjom roboty mogą być zainstalowane w dowolnym miejscu w fabryce i wykonywać dowolne zadania. Wykorzystując technologię wizji trójwymiarowej, obrazowanie multispektralne i hiperspektralne, w połączeniu ze sztuczną inteligencją, machine learning deep learning, roboty przemysłowe będą w stanie same się ulepszać i usprawniać procedury realizacji powierzanych im zadań.

Instalacja, obsługa i serwis robotów stały się szybsze i mniej kosztowne, niż miało to miejsce dawniej – a wszystko dzięki wykładniczemu wzrostowi mocy obliczeniowej komputerów, osiągnięciom w dziedzinie programowania oraz rozwojowi technologii sieciowych. Roboty są wyposażone w czujniki i siłowniki, które monitorują ich stan i parametry robocze, raportują je do systemu sterowania, wspomagając sterowanie procesem i zbierając dane potrzebne do utrzymania oraz ciągłego usprawniania i rozwiązywania problemów.

Jakość to inny aspekt wytwarzania, który można poprawić dzięki danym generowanym przez roboty i stosowanie zaawansowanych technik ich analizy. Zaangażowanie robotów w czynności wytwarzania pozwoli zakładom na wzrost rentowności dzięki redukcji błędów i wzrostowi jakości, przy jednoczesnym zwiększaniu tempa produkcji, w niektórych przypadkach umożliwiając osiągnięcie wydajności daleko przekraczającej możliwości człowieka.

Ludzkie umiejętności to nowe wyzwania dla robotów

Roboty nie są już jedynie elementem nowoczesnej kultury. Podobnie jest z ludźmi, którzy zdobyli umiejętność ich projektowania. Coraz więcej jest ludzi mających zdolności i umiejętności projektowania, obsługi i utrzymania robotów. I tacy ludzie będą coraz bardziej potrzebni. Związane z robotyką zagadnienia poruszane są w instytutach i na uniwersytetach na całym świecie, zarówno w postaci odpowiednich kursów, jak również jako elementy podstawowego sylabusa studiów. Nawet przedsiębiorstwa rozpoczęły szkolenie pracowników z nowych technologii w celu zwiększenia umiejętności i zachęcenia pracowników do zmierzenia się z nowymi wyzwaniami inżynierskimi.

Dostępność oprogramowania ułatwia prowadzenie symulacji działania i procedur utrzymania robotów, pozwala zredukować czas poświęcany przez inżynierów na naukę i testy oraz ogranicza ryzyko. Dzięki temu zagadnienie programowania robotów jest prostsze i tańsze.

Roboty zmieniają wszystkie aspekty wytwarzania produktów i przetwarzania materiałów. Roboty wyposażone w sztuczną inteligencję oraz elementy machine learning realizują wiele zadań związanych z wytwarzaniem i produkcją. Mogą wykonywać żmudne zadania i powtarzalne czynności, które są niebezpieczne, nieodpowiednie lub poza zasięgiem możliwości ludzi.

Przedsiębiorstwa produkcyjne powinny śmiało implementować plan transformacji przedsiębiorstwa, który wykracza daleko poza szacowanie, czy implementacja robotów jest spójna z innymi systemami. Firmy powinny również stosować podejście zachęcające pracowników do popularyzowania robotyki. Dzięki rozwojowi branży automatyki, wpływającemu na wszystkie aspekty wytwarzania, będzie mogła dokonać się transformacja. Gdy roboty staną się w coraz większym stopniu niezbędnym wyposażeniem współczesnego zakładu przemysłowego, zwiększy się również produktywność przedsiębiorstwa.


Dr. Keshab Panda – CEO oraz Managing Director w firmie L&T Technology Services.