Az ipar jövője - intelligens segédmunkások

Két számjegyű növekedést vár világszinten az ipari robotok piacán 2017-ig az IFR (International Federation of Robotics). A globális verseny és az energiahatékonyság követelményei szükségessé teszik a gyártósorok modernizálását, miközben újalkalmazásterületeket tár szélesre az emberekkel vállvetve dolgozó, kollaboratív robotok megjelenése.

hirdetés

A Hannover Messe közönsége a KUKA LBR iiwa robotját is láthatta a Microsoft standján, amint finom mozdulatokkal egy vékony csövet vezet keresztül egy mosogatógép hátlapjának szűk nyílásán. A két cég így demonstrálta az április közepén lezajlott kiállításon, hogy a legfejlettebb ipari robotok ma már az emberekkel együttműködve képesek olyan bonyolult feladatokat is elvégezni, mint egy háztartási készülék javítása. Korábban ez elképzelhetetlen lett volna, mivel a hagyományos ipari robotok nem érzékelték a környezetüket, előre programozott mozdulataik ezért veszélyeztették volna a munkadarab és a szerelő épségét is.

Kollaboratív robotok a KUKA standján: az új nemzedék
Kollaboratív robotok a KUKA standján: az új nemzedék

A KUKA AG LBR iiwa (Intelligent Industrial Work Assistant) kis tömegű és nagy precizitású ipari robotja azonban a Microsoft Azure IoT felhőszolgáltatásaival és Kinect mozgásérzékelő- technológiájával, valamint az OPC-UA M2M kommunikációs protokollal integrálva észleli a környezetét, és az automatizált műveleteket olyan pontosan és biztonságosan hajtja végre, hogy emberek mellett is dolgozhat. Valós időben a Microsoft felhőjébe továbbítják a robot mozdulatairól gyűjtött adatokat, ahol az alkalmazottak monitorozhatják és elemezhetik a gyártás folyamatát. A Windows-alapú tabletekről elérhető szolgáltatással azonnal kezelhetik a felmerülő problémákat, például a beszállítói láncban bekövetkező fennakadásokat, és azt is megérthetik, hogy a gyártás során bizonyos alkatrészek miért sérülnek meg gyakrabban, mint mások. A felhőalapú, fejlett analitikai eszközök segítségével olyan, gépi tanulásra építő megoldásokat is javasolhatnak, amelyek elejét veszik a hasonló problémáknak, és javítják a robotok teljesítményét.

A gyártóipar digitalizálása

Nagy szerepük lesz a hasonló intelligens megoldásoknak a két számjegyű növekedésben, amely az ipari robotok piacán várható a következő években. A Nemzetközi Robotikai Szövetség, az IFR legfrissebb, éves jelentése (World Robotics 2014) szerint már 2013-ban is csúcsot döntött a piac, világszinten 12 százalékkal 178 132 darabra nőtt az eladott ipari robotok száma. A robotok ötöde Kínába került, de a világpiac mintegy 70 százalékát is csupán öt ország alkotja, Kína mellett Japán, az Egyesült Államok, Dél-Korea és Németország, míg az iparágak közül az autógyártás számít a legnagyobb vásárlónak. Európában 43 300 ipari robot talált gazdára 2013-ban, 5 százalékkal több, mint az azt megelőző évben, és csupán ötszázzal kevesebb, mint az eddigi legjobbnak számító 2011-ben. A növekedéshez elsősorban az autógyártók adták a hajtóerőt, 17 százalékkal több ipari robotot vásároltak, mint 2012-ben, 13 800 darabot, amivel új egyéni csúcsot állítottak. Ugyanakkor szinte minden más iparág kevesebb robotot szerzett be 2013-ban, mint a megelőző évben. Hozzátartozik a történethez, hogy a 2011-ben jelentős beruházásokat jegyző autóipar a következő évben pihenőt tartott, míg a többi iparág – az elektronikai, a fém- és a vegyipar, valamint az élelmiszeripar – folytatta a fejlesztéseit. Az IFR szerint 2008 és 2013 között évente átlagosan 4,5 százalékkal nőtt az ipari robotok piaca Európában, így az 5 százalék enyhén gyorsuló bővülést mutat. Németország volt 2013-ban is az ipari robotok legnagyobb európai piaca, amely az átlagtól ugyan elmaradva, 4 százalékkal nőtt csupán, de még így is 13 800 darabot vett fel, így az eddigi második legjobb évét jegyezte. A németeket Olaszország, Spanyolország, az Egyesült Királyság és Franciaország követi, ezek mindegyikében 2 ezernél több ipari robotot értékesítettek a szállítók 2013-ban. Közép-Kelet-Európában is kelendőek voltak az ipari robotok 2013-ban, különösen Csehországban és Szlovákiában.

Az autóipar az ipari robotok legnagyobb felhasználója: Fanuc-stand a  Hannover Messe 2015-ön
Az autóipar az ipari robotok legnagyobb felhasználója: Fanuc-stand a Hannover Messe 2015-ön

Magyarországot a tanulmány nem emeli ki külön, eszerint az autógyárak itteni fejlesztéseivel együtt sem látszunk egyelőre a radarképernyőn. Érdekes becslés az IFR részéről, hogy az 1960-as évek vége óta, amikor az ipari robotok megjelentek, 2013 végéig világszinten mintegy 2 millió 650 ezer gépet telepítettek a felhasználók. Jelentős részük azonban ma már nincs használatban. Miután az ipari robotok átlagos élettartama 12- 15 év, az IFR szerint napjainkban az installált bázis darabszáma 1 millió 330 ezer és 1 millió 600 ezer közé tehető.

Az ipari robotok piaca értékalapon szintén 12 százalékkal 9,5 milliárd dollárra nőtt 2013-ban. Ha a szoftverek, a perifériák árát és a rendszertervezés, installálás költségeit is beleszámítjuk, akkor az ipari robotrendszerek piaca elérte a 29 milliárd dollárt. Előzetes adatok alapján az IFR valószínűsíti, hogy az ipari robotok piaca 2014-ben minden eddiginél nagyobb mértékben, mintegy 15 százalékkal 205 ezer darabra nőtt. A szövetség előrejelzése szerint 2015-től 2017-ig a bővülés üteme évi átlag 12 százalékra mérséklődhet, de ez még így is szép teljesítmény lesz, mivel 2008 és 2013 között ez a mutató 9,5 százalék volt. A bontás ránk nézve már kevésbé kedvező képet mutat, mivel Európában, valamint Észak- és Dél- Amerikában az ipari robotok piaca csupán évi átlag 6 százalékkal nő majd 2017-ig, miközben Ázsia és Ausztrália 16 százalékkal fog pörögni. Az ipar 4.0 néven ismert trend, a gyártóipar digitalizálása és automatizálása azonban egyre nagyobb erővel hajtja a piacot, és ez fényes jövőt jósol a robotika számára a világ valamennyi régiójában.

Szolgáltató robotok

Miként hannoveri szereplésével is demonstrálta, a KUKA LBR iiwa új távlatokat nyit az ipari robotok fejlődésében, a gépek és az emberek együttműködésében, egyúttal fontos mérföldkő a szolgáltató robotok evolúciójában is. Professzionális szolgáltató robotokat a hadászattól kezdve az építőiparon és egészségügyön át a mezőgazdaságig és a szórakoztatóiparig számos területen használnak. Az IFR jelentése szerint azonban 2013-ban mindössze 21 ezer darabot értékesítettek belőlük világszinten, ami az azt megelőző évhez képest szerény, 4 százalékos növekedésnek felel meg. Értékalapon a piac mérete még csökkent is 1,9 százalékkal, 3,57 milliárd dollárra. A szolgáltató robotok 1998-ban léptek színre, azóta összességében mintegy 150 ezer darab talált gazdára, de nehéz lenne megmondani, hogy hány darab működik közülük még ma is.

Típusonként ugyanis nagyon eltérő lehet az ilyen gépek élettartama, a víz alatti – például kábelfektető robotok – tíz évnél hosszabb ideig is elláthatják feladataikat, míg egy katonai robot szolgálata akár nagyon rövid is lehet, bevetés során megsemmisülhet. Mindenesetre kiderül a piaci adatokból, hogy a szolgáltatói robotok iránti kereslet gyorsuló ütemben nő. Míg 2008-ig összesen 63 ezernél alig több gépet értékesítettek ebben a kategóriában világszinten, addig a darabszám a rá következő öt évben 100 ezerrel lett nagyobb. Számuk az IFR előrejelzése alapján 2017-ig közel megduplázódhat. A szövetség szerint ugyanis az időszak végéig 134 500 új, professzionális szolgáltató robot állhat munkába, 18,9 milliárd dollárt adva a piac értékéhez.

Hadászati alkalmazás

Kevéssé meglepő talán, hogy ezeket a csúcstechnológiás, drága gépeket elsősorban hadászati célokra alkalmazzák. Az IFR jelentése szerint a 2013-ban értékesített, professzionális szolgáltató robotok közel fele – 9500 darab – hadseregekhez került. Egyúttal a katonai célra fejlesztett robotok közül kerülnek ki a legfejlettebb gépek, ahogyan azt az Egyesült Államok hadseregének is beszállító Boston Dynamics robotkutyái is bizonyítják. Egyszerre lelkesítő és hátborzongató látvány – az interneten elérhető videókból ítélve – a nehéz terepen egy valódi kutya ügyességével és agilitásával mozgó, teherhordó BigDog. A méreteivel inkább kisebb szamárra emlékeztető, közel 109 kilós BigDog fedélzeti számítógépe a mozgásérzékelő, a giroszkóp, a lézeralapú távérzékelő és a térlátást biztosító kamerák mellett a végtagízületek pozícióját, terhelését és a lábak felületérintését érzékelő szenzorok adatait is folyamatosan elemzi, hogy minden körülmények között – akár oldalról érkező, váratlan fizikai támadás esetén is – egyensúlyban tartsa és navigálja a robotot. Sikerrel, mert a BigDog több mint 150 kilogramm terhet cipelve 35 fokos emelkedőn, épületromokon és sáros hegyi ösvényen is óránként 6,4 kilométeres sebességgel halad. A Boston Dynamics az MIT, a massachusettsi műszaki egyetem spin-off cégeként indult, de azóta a Google felvásárolta. Atlas néven egy agilis antropomorf, azaz humanoid robotot is kifejlesztett a vállalat, amely embereknek tervezett munkaeszközökkel is tud dolgozni, a működéséhez szükséges energiát azonban egyelőre a testén kívül elhelyezkedő áramforrásból, kábelen keresztül kapja.

A lakossági piacon is nő az értékesítés

Szolgáltatói robotok azonban a lakossági piacra is készülnek. Az IFR adatai szerint 2013-ban világszinten mintegy 4 millió személyi és háztartási célú robotot értékesítettek, 28 százalékkal többet, mint egy évvel korábban. A fogyasztók 1,7 milliárd dollárt költöttek többek között robotporszívókra, -fűnyírókra, szórakoztató, játék és oktatórobotokra. Figyelemre méltó, hogy a mozgásukban korlátozott személyek kisegítésére szánt ápolórobotokból 2013-ban már 700 darab lelt tulajdonosra, 345 százalékkal több, mint az azt megelőző évben. Az ápolórobotok technológiai színvonalukat tekintve felveszik a versenyt az ipari és a szolgáltató robotokkal, fejlesztésüket több országban is a kormány támogatja, mivel az elöregedő társadalmakban a jövőben fontos szerep várhat rájuk.

Előrevetíti a két világ találkozását az is, hogy az ipari robotok szállítói, mint például az ABB és a Fanuc, szokatlan, lakosságorientált alkalmazásokban is demonstrálják gépeik fejlett képességeit. Az ABB robotjai például a Royal Caribbean óceánjáróján lépnek fel a szórakoztató műsorban, nagyméretű LCD kijelzőkkel „táncolnak”. Nagyon fejlett ipari robotokat – vagy inkább sci-fi filmeket – idézett az a robotszakács is, amelyet a londoni Moley Robotics mutatott be a Hannover Messén. A szakács, amelynek az emberi kéz kifinomult mozgását replikáló karjait a szintén londoni Shadow Robot fejlesztette, felismeri az odakészített alapanyagokat, és az internetről letöltött recept alapján a hagyományos konyhai eszközöket használva elkészíti az ételt a szeleteléstől kezdve a főzésen át a tálalásig. A várhatóan 2018-ban forgalomba kerülő robotszakács Michelin-csillagos séfek remekeit is elkészíti majd odahaza, és gazdája megtaníthatja majd neki, mit hogyan szeret – ha lesz minderre borsos 10 ezer fontja.

Kis Endre
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés