Pokroky v robotické technologii: Komplexní přehled

Jaký je nejnovější vývoj v oblasti vysoce výkonných těžkých robotů?

Robotický průmysl v současné době zažívá pozoruhodný vzestup ve vývoji těžkých robotů schopných přesouvat impozantní břemena. Ukázkovým příkladem tohoto vývoje je nový těžký robot ER1000-3300 od společnosti Estun, který měl světovou premiéru na veletrhu Automatica 2025. Tento inovativní robot zvládne užitečné zatížení až 1 000 kilogramů a dosahuje 3 300 milimetrů. Obzvláště působivá je jeho opakovatelnost ±0,1 milimetru i přes enormní nosnost.

Technické specifikace tohoto robota ilustrují pokrok v robotice: S hmotností 4 850 kilogramů dosahuje ER1000-3300 poměru hmotnosti k užitečnému zatížení menšího než 5, což umožňuje poměrně vysoké rychlosti od 68°/s v ose 1 do 101°/s v ose 6. Tuhá konstrukce umožňuje momenty zápěstí 9 000 Nm v ose J5 a 6 000 Nm v ose J6 s přípustným momentem setrvačnosti 1 800 kg/m², respektive 850 kg/m².

Estun ale není jediným výrobcem, který v tomto segmentu inovuje. Kuka představila „KR Titan ultra“, ještě výkonnějšího robota schopného pohybovat užitečným zatížením až 1 500 kilogramů, a to vše při hmotnosti pouhých 4,5 tuny. Tento robot se pyšní dosahem až 4 200 milimetrů v kombinaci s vysokou nosností a je silně tržně orientovaný, přizpůsobený potřebám automobilového průmyslu a dodavatelů Tier 1. úrovně.

Aplikace těchto těžkých robotů jsou rozmanité a strategicky důležité. Jsou obzvláště vhodné pro těžké aplikace v ocelářském a automobilovém průmyslu, stejně jako ve stavebních strojích. Montážní linky baterií v automobilovém průmyslu jsou obzvláště důležitým cílovým trhem, na kterém Estun již v Číně zaujímá vedoucí pozici. Modulární konstrukce zajišťuje kompatibilitu a škálovatelnost mezi různými řadami robotů, což je výhodné jak pro výrobce, tak pro uživatele.

Společnost Estun má již působivé výsledky ve vývoji těžkých robotů. Společnost již dříve uvedla na trh robota s užitečným zatížením 700 kilogramů, který využívá proprietární dynamické algoritmy a lehké konstrukční řešení. Díky těmto inovacím byly těžcí roboti společnosti Estun zařazeni do katalogu financování Ministerstva průmyslu a informačních technologií pro aplikaci prvních klíčových technologií.

Jak humanoidní roboti způsobují revoluci ve světě hudby a dalších oblastech?

Vývoj humanoidních robotů v posledních letech zaznamenal pozoruhodný pokrok, zejména v oblasti kreativních aplikací. Fascinujícím příkladem je „Robot Drummer“, projekt výzkumníků z Univerzity aplikovaných věd a umění Italského Švýcarska, Výzkumného ústavu umělé inteligence Dalle Molle a Polytechnické univerzity v Miláně. Tento humanoidní robot dokáže hrát složité hudební skladby, od jazzu po metal, s rytmickou přesností přesahující 90 procent.

Výjimečností tohoto projektu je inovativní tréninková metoda s názvem „Rytmický kontaktní řetězec“, ve které je hudba reprezentována jako přesně načasovaná sekvence úderů na bicí. Výzkumníci extrahují perkusní kanály z MIDI souborů a převádějí je na přesné časové signály pro robota. Prostřednictvím posilovacího učení v simulačním prostředí si robot nezávisle vyvinul techniky podobné lidským, jako je křížení paží, dynamické přepínání paliček a optimalizace pohybů v celé bicí sadě.

V testech byl použit Unitree G1, 1,20 metru vysoký a přibližně 35 kilogramů vážící humanoidní robot, jehož cena se prodává za 16 000 amerických dolarů. G1 má 23 stupňů volnosti a v pokročilejších verzích dokáže dosáhnout až 43 stupňů volnosti, což mu dává flexibilitu pro složité pohyby. Repertoár robotického bubeníka zahrnuje širokou škálu hudebních žánrů – od jazzové klasiky „Take Five“ od Davea Brubecka a „Living on a Prayer“ od Bon Joviho až po „In the End“ od Linkin Park.

Dalším zajímavým příkladem je ZRob, bubenský robot z Univerzity v Oslu, který má flexibilní „zápěstí“, jež podobně jako lidské zápěstí umožňuje volnější úchop paliček. Tento robot dokáže při hraní na bicí poslouchat sám sebe a ke zlepšení svého výkonu využívá posilovací učení. Vědci tvrdí, že lidé často používají svá vlastní těla prostřednictvím pohybu, aby hře na nástroj dodali zvláštní výraz.

Ale i další výrobci se pokusili o hudební roboty. CyberOne od Xiaomi umí hrát i na bicí a podle výrobce automaticky převádí MIDI stopu na rytmy bubnů. Robot má 13 kloubů a sekvence jeho pohybů celého těla jsou synchronizovány s hudbou.

Humanoidní roboti se však neomezují pouze na hudební aplikace. Vize humanoidních robotů jde daleko za to: mají se stát univerzálními nástroji, které dokáží samostatně naplnit myčku nádobí a stejně dobře fungovat i jinde na montážní lince. Průmysloví výrobci se zaměřují na humanoidy speciálně navržené pro průmyslové úkoly.

Dalším krokem ve vývoji je přenos naučených dovedností ze simulace do reálného hardwaru. Výzkumníci také pracují na tom, aby robota naučili improvizační dovednosti, aby mohl reagovat na hudební signály v reálném čase. To by robotickému bubeníkovi umožnilo „cítit“ a reagovat na hudbu jako lidský bubeník.

Kteří specializovaní roboti způsobují revoluci v zemědělství?

Ukázkovým příkladem specializovaných robotů v zemědělství je SHIVAA, robot vyvinutý Německým výzkumným centrem pro umělou inteligenci pro plně autonomní sklizeň jahod na otevřených polích. Tento inovativní robot působivě demonstruje, jak mohou umělá inteligence a robotika spolupracovat a způsobit revoluci v zemědělských procesech.

SHIVAA byl speciálně navržen pro použití na otevřených polích, kde přirozená výsadba jahod vede k ekologicky šetrnému konečnému produktu. Robot, umístěný na okraji pole, pomocí 3D kamery autonomně rozpoznává strukturu pole a naviguje k první řadě rostlin. Tam další kamery, které také zpracovávají neviditelné světlo, identifikují polohu a zralost jahod.

Samotný proces sklizně je pozoruhodně přesný: dva chapadla sbírají zralé plody z rostlin pod robotem. Stejně jako člověk, prsty chapadla obejmou jahodu a kroutivým pohybem ji oddělí od rostliny. Robotické rameno se pak spolu s chapadlem rychle přesune k přepravce nad ním a jahodu dovnitř umístí.

Výkonnostní údaje robota SHIVAA jsou poměrně působivé: Robot dokáže sklidit přibližně 15 kilogramů ovoce za hodinu a je schopen pracovat nepřetržitě nejméně osm hodin. Tato kapacita z něj činí cenný přínos pro farmy, které se potýkají s rostoucími náklady na pracovní sílu a jejím nedostatkem.

Zvláštní výhodou robota SHIVAA je jeho schopnost pracovat v noci. Neustálé umělé osvětlení vytváří ještě příznivější podmínky pro algoritmy robota pro zpracování obrazu. Robot navíc může sbírat ovoce společně s lidmi, což umožňuje bezproblémovou integraci do výrobního prostředí.

Systém je vyvíjen ve spolupráci s Hamburskou univerzitou aplikovaných věd a v současné době je testován na jahodové farmě Glantz v Hohen Wieschendorfu v Meklenbursku-Předním Pomořansku. Jan van Leeuwen, vedoucí farmy Glantz, je s potěšením účastí na projektu vzhledem k rostoucímu ekonomickému tlaku, jelikož náklady na práci tvoří zhruba 60 procent výrobních nákladů.

Podle projektového manažera Heinera Peterse je před zahájením sériové výroby robota zapotřebí ještě několik let vývoje. Než bude možné produkt nasadit ve větším množství na polích, může to trvat až sedm let. SHIVAA však není prvním plně autonomním robotem vyvinutým pro pomoc se sklizní jahod. Od srovnatelných systémů, které fungují primárně ve sklenících, se odlišuje specifickou konstrukcí pro pěstování na otevřeném poli.

V budoucnu by se technologie mohla uplatnit i při sklizni jiných druhů ovoce. Peters doufá, že roboti sníží výrobní náklady natolik, že jahody budou v supermarketech opět nabízeny za nižší ceny, což umožní domácím farmám konkurovat dovozu díky efektivnější produkci.

Podle vývojářů není technologie určena k nahrazení lidských pracovníků, ale spíše k podpoře a úlevě od jejich pracovní zátěže. Farmy by mohly roboty využívat k zamezení ztrátám úrody a k udržení kvality ovoce.

Jak kolaborativní robotika mění spolupráci mezi lidmi a stroji?

Kolaborativní robotika, známá také jako koboti, představuje paradigmatický posun ve způsobu, jakým lidé a roboti spolupracují. Na rozdíl od tradičních průmyslových robotů, kteří musí pracovat za bezpečnostními bariérami, jsou kolaborativní roboti speciálně navrženi tak, aby bezpečně a efektivně interagovali s lidmi ve sdíleném pracovním prostředí.

Existují různé úrovně interakce mezi člověkem a robotem, od plné automatizace až po skutečnou spolupráci. V plné automatizaci pracují lidé a roboti v oddělených pracovních oblastech, prostorově oddělených bezpečnostním plotem. V koexistenci je tento bezpečnostní plot odstraněn, ale lidé a roboti stále pracují odděleně ve svých příslušných pracovních oblastech.

V kooperativní práci sdílejí lidé a roboti společný pracovní prostor a pracují postupně, jeden po druhém, ale obecně se nedotýkají. Nejvyšší úrovní je spolupráce člověka a robota, kde je kontakt mezi lidmi a roboty možný a někdy i výslovně nezbytný, protože oba obvykle pracují současně.

Koboti používají senzory, kamery a umělou inteligenci k řízení svých pohybů a k zajištění toho, aby nezranili lidi. Mohou pomáhat s prováděním opakujících se, únavných a přesných úkolů, což umožňuje lidským zaměstnancům soustředit se na složitější a kreativnější činnosti. V podstatě mohou koboti vykonávat mnoho různých úkolů, jako je uchopení, zvedání a umisťování dílů, montáž, ale i svařování, lepení, vrtání, frézování, broušení a leštění.

Obzvláště zajímavý příklad praktické aplikace lze nalézt u společnosti LAT Group, která působí ve všech aspektech železniční infrastruktury, od bezpečnostních technologií až po napájení železnic a obsluhu veřejné dopravy. Společnost využívá robotického psa Spot vybaveného senzory, který autonomně identifikuje poškozené kabely, například v tunelech metra. Při širokém využití by to v ideálním případě mohlo ušetřit více než 500 milionů eur ročně.

Oblasti použití kolaborativní robotiky se v nadcházejících letech značně rozšíří. Felix Strohmeier, který vede výzkumnou skupinu „Internet věcí“ v Salzburg Research, je přesvědčen, že kolaborativní roboti se v příštích deseti letech budou používat i mimo továrny: „Najdete je na stavbách a v dalších oblastech použití. V údržbě silnic a zemědělství již existují produkty, které spolupracují nebo alespoň řídí automaticky.“.

Projekt CONCERT vyvíjí nový typ kolaborativního robota schopného bezpečně pracovat po boku lidských pracovníků. Tito roboti budou mít větší robustnost než lidé, autonomní schopnosti a kolaborativní inteligenci. Spolupráce mezi robotem a uživatelem bude usnadněna prostřednictvím moderních rozhraní a interaktivních nástrojů.

Roboty CONCERT budou schopny shromažďovat informace ze svého okolí a provádět instrukce vyšší úrovně, například pro dálkově ovládané úkoly, kde se autonomně přizpůsobí svému okolí. Teleoperace bude hrát obzvláště důležitou roli při provádění vysoce rizikových stavebních úkolů, jako je aplikace chemikálií, a zároveň bude zajištěna bezpečnost obsluhy.

Tradičně byli roboti vnímáni jako náhrada za lidské pracovníky. Koboti však volí jiný přístup a zaměřují se na spolupráci. Tito roboti jsou navrženi tak, aby pracovali po boku lidí a podporovali je v úkolech a procesech, kde jsou lidské dovednosti nenahraditelné.

Integrace robotů významně mění dynamiku pracovišť. Koboti místo toho, aby nahrazovali lidské pracovníky, přebírají opakující se a nebezpečné úkoly, což zaměstnancům umožňuje soustředit se na složitější práce, které vyžadují kreativitu, empatii a rozhodování. To otevírá dveře k předefinování pracovních rolí a posunu směrem k práci zaměřené více na hodnotu.

Jednou z nejvýznamnějších výhod spolupráce člověka s robotem je zlepšení celkové efektivity. Koboti jsou naprogramováni tak, aby plnili úkoly s přesností a rychlostí, čímž urychlují výrobní procesy. To umožňuje lidem soustředit se na úkoly vyžadující kreativitu a lidskou inteligenci, a tím zvyšovat celkovou produktivitu týmu.

Cílem spolupráce člověka a robota je spojit lidské silné stránky – obratnost, flexibilitu a přizpůsobivost – se silnými stránkami robotů – výkonem a vytrvalostí – a vytvořit tak procesy, které jsou flexibilní i produktivní. Pro zajištění bezpečnosti jsou kolaborativní roboti vybaveni interními senzory, které detekují kolize, zastavují robota a tím eliminují rizika pro člověka.

Přestože automatizace a umělá inteligence neustále napredují, lidský přístup zůstává cenným přínosem. Koboti nemohou konkurovat empatii, emoční inteligenci a lidské intuici, které jsou v určitých profesích klíčové. Souhra lidských vlastností a robotických schopností vytváří synergické pracovní prostředí, které kombinuje to nejlepší z obou světů.

Společnost Xpert.Digital disponuje hlubokými znalostmi napříč různými odvětvími. To nám umožňuje vyvíjet strategie na míru, které přesně odpovídají požadavkům a výzvám vašeho specifického segmentu trhu. Díky neustálé analýze tržních trendů a sledování vývoje v odvětví můžeme jednat proaktivně a nabízet inovativní řešení. Kombinace zkušeností a odborných znalostí vytváří přidanou hodnotu a poskytuje našim klientům rozhodující konkurenční výhodu.

Více informací zde:

• Využijte 5 oblastí odbornosti Xpert.Digital v jednom balíčku – již od 500 €/měsíc

Jakou roli hraje umělá inteligence v moderních robotických systémech?

Umělá inteligence se stala nepostradatelnou součástí moderních robotických systémů a způsobila revoluci ve způsobu, jakým se roboti učí, rozhodují a interagují se svým prostředím. Využití technologií umělé inteligence v robotice neustále roste a otevírá zcela nové možnosti pro autonomní a inteligentní stroje.

Strojové učení je jednou z nejdůležitějších technologií umělé inteligence v robotice. Robot se učí rozpoznávat vzory a vytvářet předpovědi na základě dat a zkušeností. Algoritmy, jako je řízené učení, neřízené učení a posilovací učení, umožňují robotům rozpoznávat objekty, rozumět řeči a napodobovat lidské pohyby.

Obzvláště působivý je vývoj generativní umělé inteligence, která umožňuje robotům učit se prostřednictvím školení a z tohoto učení vytvářet něco nového. Výrobci robotů vyvíjejí generativní rozhraní řízená umělou inteligencí, aby bylo programování robotů intuitivnější: uživatelé programují v přirozeném jazyce namísto kódu. To eliminuje potřebu specializovaných programátorských dovedností pro výběr a přizpůsobení požadovaných akcí robota.

Dalším příkladem je prediktivní umělá inteligence, která analyzuje data o výkonu robotů za účelem určení budoucího stavu zařízení. Prediktivní údržba umožňuje výrobcům ušetřit náklady na prostoje strojů. V automobilovém dodavatelském průmyslu se odhaduje, že každá hodina neplánovaného prostoje stojí 1,3 milionu dolarů.

Neuronové sítě jsou modely umělé inteligence založené na struktuře a funkci lidského mozku. Skládají se z propojených umělých neuronů a dokáží řešit složité úlohy rozpoznávání vzorů. Neuronové sítě se používají v robotech ke zlepšení vizuálního vnímání, zpracování řeči a rozhodování.

Počítačové vidění je další klíčovou technologií umělé inteligence, která robotům umožňuje interpretovat a chápat vizuální informace z obrázků nebo videí. Pomocí algoritmů umělé inteligence mohou roboti rozpoznávat, sledovat a interpretovat objekty, tváře, gesta a další vizuální prvky. To jim umožňuje orientovat se v prostředí, vykonávat úkoly a interagovat s objekty a lidmi.

Technologický institut v Karlsruhe vyvinul spolu s partnery inovativní metody pro kolaborativní učení, které umožňují robotům z různých společností na různých místech učit se od sebe navzájem. Prostřednictvím tzv. federovaného učení lze využít tréninková data z více stanic, továren nebo dokonce společností, aniž by účastníci museli zveřejňovat citlivé firemní údaje.

Pro trénování projektu FLAIROP nedocházelo k žádné výměně dat, jako jsou obrázky nebo úchyty; místo toho byly na centrální server přeneseny pouze lokální parametry neuronových sítí – vysoce abstraktní znalosti. Tam byly shromažďovány váhy ze všech stanic a kombinovány pomocí různých algoritmů. Vylepšená verze byla poté nasazena zpět na stanice a dále trénována na lokálních datech.

Vývoj fyzické umělé inteligence představuje další důležitý milník. Výrobci robotů a čipů, jako je Nvidia, v současné době investují do vývoje specializovaného hardwaru a softwaru, které simulují reálná prostředí a umožňují robotům trénovat se v takových virtuálních prostředích. Zkušenosti získané tímto způsobem nahrazují tradiční programování.

Analytická umělá inteligence umožňuje zpracování a analýzu velkého množství dat shromážděných robotickými senzory. To pomáhá reagovat na nepředvídané situace nebo měnící se podmínky ve veřejných prostorách či během výroby. Roboti vybavení systémy pro zpracování obrazu analyzují své pracovní kroky, aby rozpoznali vzory a optimalizovali pracovní postupy.

Zpracování přirozeného jazyka (NLP) umožňuje robotům rozumět přirozenému jazyku, interpretovat ho a reagovat na něj. Modely umělé inteligence se používají k analýze hlasového vstupu uživatele, zodpovídání otázek, vedení dialogů a generování textu. NLP umožňuje interakci s roboty prostřednictvím mluveného nebo psaného jazyka.

Učení s posilováním je forma strojového učení, ve které je robot odměňován pozitivním posilováním za provedení určité akce a penalizován negativním posilováním za provedení nežádoucí akce. Robot se učí metodou pokusů a omylů volit optimální akce v konkrétních situacích, a tím trénuje složité pohyby nebo navigaci v dynamickém prostředí.

Algoritmy strojového učení lze také použít k analýze dat z více robotů pracujících současně a k optimalizaci procesů na základě této analýzy. Obecně řečeno, čím více dat algoritmus strojového učení přijímá, tím lepší je jeho výkon.

Jak se vyvíjí trh s autonomními mobilními roboty?

Trh s autonomními mobilními roboty v současné době zažívá mimořádný růst a je považován za jedno z nejdynamičtějších odvětví robotického průmyslu. Globální velikost trhu s AMR byla v roce 2024 odhadována na 2,8 miliardy USD a předpokládá se, že v letech 2025 až 2034 poroste složenou roční mírou růstu (CAGR) 17,6 procenta.

Robustní růst elektronického obchodování a omnichannelového maloobchodu významně podnítil využívání automatizovaných systémů pro skladování a vyhledávání (AS/RS) pro třídění, přepravu, montáž a správu zásob. Podle Úřadu pro mezinárodní obchod (International Trade Administration) se předpokládá, že globální trh elektronického obchodování B2C dosáhne do roku 2027 hodnoty 5,5 bilionu dolarů, což představuje složenou roční míru růstu (CAGR) 14,4 procenta. Tento nárůst přímo zvyšuje poptávku po automatizovaných systémech pro skladování a vyhledávání (ASR) ve skladování a logistice.

Autonomní navigace umožňuje maximální flexibilitu při plánování a mapování tras v mobilní robotice. Pomocí správce vozového parku mohou firmy monitorovat svou autonomní přepravu materiálu a analyzovat shromážděná výrobní data. Systémy AMR jsou k dispozici v široké škále konfigurací, jako jsou přepravní vozíky, verze pro čisté prostory, modely ESD a s přizpůsobenými nástavbami a doplňkovými systémy.

Robot se používá ve výrobě elektroniky, výrobních závodech, logistických centrech, automobilovém průmyslu, farmaceutickém průmyslu a lékařské technice. Na veletrhu Automatica 2025 společnost Omron představila nového mobilního robota „OL-450S“, autonomního mobilního robota speciálně navrženého pro přepravu vozíků a regálů. Jeho integrovaná funkce zvedání umožňuje flexibilní tok materiálu bez nutnosti jakýchkoli úprav stávající infrastruktury.

Společnost Node Robotics představuje Node.OS, inteligentní softwarovou platformu, která umožňuje efektivní a kolaborativní spolupráci autonomních mobilních robotů a dopravních systémů bez řidiče. Platforma nabízí přesnou lokalizaci a navigaci, inteligentní plánování tras a škálovatelnou správu vozového parku a bezproblémově se integruje se stávajícími automatizačními systémy.

Díky své hardwarově nezávislé architektuře umožňuje software flexibilní integraci různých modelů robotů a senzorových systémů. Nový Traffic Manager optimalizuje efektivitu, koordinaci a využití robotických flotil a zajišťuje plynulejší tok materiálu ve složitých průmyslových prostředích.

Společnost DS Automotion představuje Amy, kompaktního a cenově dostupného autonomního mobilního robota vhodného pro přepravu malých břemen do 25 kilogramů, který se vyznačuje snadnou obsluhou a vysokou flexibilitou. Díky konceptu přepravy s aktivním zvedacím stolem lze zdroje a odběrače implementovat jako pasivní stanice, což velmi usnadňuje nákladově efektivní implementaci a škálování, a to i ve stávajících systémech.

Budoucnost technologie AMR bude významně formována pokračujícím pokrokem v oblasti umělé inteligence pro lepší navigaci, rozpoznávání objektů a rozhodování. Vylepšené senzorové technologie, včetně sofistikovanějších systémů LiDAR a 3D kamer, umožní systémům AMR získat komplexnější a přesnější znalosti o svém prostředí.

Neustálé zlepšování technologie baterií povede k delším provozním dobám a rychlejším nabíjením, čímž se zlepší praktičnost a efektivita nasazení AMR. Rostoucí využívání softwaru pro správu vozového parku a cloudových platforem umožní lepší koordinaci, monitorování a optimalizaci rozsáhlých operací AMR.

Očekává se, že nástup mobilních kolaborativních robotů, kteří kombinují mobilitu automatických magnetických robotů (AMR) s kolaborativními schopnostmi kolaborativních robotů, otevře nové možnosti uplatnění v oblastech, jako je elektronika a výroba baterií. Amy ze společnosti DS Automotion může pracovat zcela autonomně nebo se pohybovat ve virtuálním pruhu a v případě potřeby se vyhýbat neočekávaným překážkám.

Globální trh s autonomními mobilními roboty (AMR) zažívá rychlý růst. Současné odhady naznačují, že trh dosáhne značných rozměrů již do roku 2024 a v nadcházejících letech bude dále exponenciálně růst. Výrobci autonomních mobilních robotů potřebují vyvinout sofistikované AMR určené pro skladování v elektronickém obchodování, konkrétně pro třídění, přepravu a správu zásob.

Jaký dopad bude mít robotika na trh práce?

Dopad robotiky na trh práce je komplexnější, než se původně předpokládalo, a značně se liší od pochmurných předpovědí, které panovaly před několika lety. Komplexní studie výzkumníků z Institutu pro výzkum zaměstnanosti, Univerzity v Mannheimu a Univerzity v Düsseldorfu ukazuje, že ačkoli v německém průmyslu bylo v letech 1994 až 2014 ztraceno 275 000 pracovních míst v důsledku používání robotů, nebylo to způsobeno propouštěním, ale spíše tím, že bylo najímáno méně mladých lidí.

Zároveň bylo v sektoru služeb vytvořeno stejné množství nových pracovních míst, takže celkový počet pracovních míst se téměř nezměnil. To je v ostrém kontrastu s USA, kde průmysloví dělníci kvůli automatizaci hromadně přišli o práci, přestože německá ekonomika v porovnání s počtem zaměstnanců využívá výrazně více robotů než americký průmysl.

Odbory v Německu v tom hrají klíčovou roli. Podařilo se jim zachovat pracovní místa v průmyslu, ale zároveň měly jen malou páku na zajištění vyšších mezd pro méně kvalifikované pracovníky. Velká část zaměstnanců vydělává méně kvůli automatizaci. Nejvíce jsou postiženi zaměstnanci se střední kvalifikací, jako jsou kvalifikovaní pracovníci, jejichž práce zahrnuje rozsáhlé používání robotů.

Hlavními příjemci jsou vysoce kvalifikovaní jednotlivci a společnosti, které dokázaly proměnit zvýšenou produktivitu ve vyšší zisky. Toto zjištění potvrzuje i Centrum pro evropský ekonomický výzkum v Mannheimu, které ve studii zjistilo, že zatímco používání automatizačních technologií obecně vede ke ztrátě pracovních míst, současně se vytvářejí nová pracovní místa, která kompenzují ztracená místa.

Výzkumníci z Centra pro evropský ekonomický výzkum (ZEW) dospěli k závěru, že automatizace bude v letech 2016 až 2021 zodpovědná za 560 000 nových pracovních míst. Nejvíce z toho profitují odvětví energetiky a zásobování vodou s růstem pracovních míst o 3,3 procenta. Pozitivní vývoj vykazuje také elektronický a automobilový průmysl s růstem o 3,2 procenta. V ostatních výrobních odvětvích je vypočítaný nárůst pracovních míst ještě vyšší, a to o 4 procenta.

Kritická situace je však ve stavebnictví, kde se očekává ztráta přibližně 4,9 procenta pracovních míst. V důsledku automatizace by mohlo dojít k ztrátě pracovníků i v odvětvích vzdělávání, zdravotnictví a sociálních služeb. Celková bilance je nicméně pozitivní, protože vzniká více nových pracovních míst, než jich zaniká.

Klíčovým faktorem pro automatizaci je nedostatek kvalifikovaných pracovníků. V průzkumu provedeném společností Automatica Trendindex očekává 75 procent respondentů, že robotika nabídne řešení. Velká většina zaměstnanců v Německu se domnívá, že roboti v továrnách zajistí konkurenceschopnost země. Přibližně tři čtvrtiny dotázaných očekávají, že roboti pomohou posílit konkurenceschopnost a udržet průmyslovou výrobu v Německu.

Index trendů ukazuje obzvláště vysoké hodnocení spokojenosti s otázkou, zda robotika a automatizace zlepší budoucnost práce: Velká většina chce delegovat špinavé, nudné a nebezpečné úkoly v továrně na roboty. 85 procent se domnívá, že roboti sníží riziko zranění při nebezpečných činnostech, a 84 procent vidí roboty jako důležité řešení pro manipulaci s kritickými materiály.

Ve výrobním průmyslu již mnoho pracovních míst nahradili roboti, což ale vedlo také ke vzniku nových pracovních míst v oblastech, jako je programování a údržba robotů. Roboti a umělá inteligence se stále častěji používají i v dalších odvětvích, jako je maloobchod a zdravotnictví.

V budoucnu bude spolupráce mezi lidmi a stroji stále důležitější. Zatímco některé úkoly převezmou stroje, jiné činnosti budou i nadále muset vykonávat lidé. Místo toho, aby nahradili lidské pracovníky, převezmou roboti opakující se a nebezpečné úkoly, což zaměstnancům umožní soustředit se na složitější úkoly, které vyžadují kreativitu, empatii a rozhodování.

Terry Gregory z Institutu pro ekonomiku práce IZA nevěří, že roboti v mnoha profesích zcela nahradí lidi. Tvrdí, že počítače vytvářejí více pracovních míst, než jich ničí. Všichni se však shodují na jedné věci: práce se změní. Některá pracovní místa zmizí, roboti se stanou kolegy a my můžeme zapomenout na to, že budeme čtyřicet let sedět u stejného stolu.

Institut pro výzkum zaměstnanosti předpokládá, že počet nově vytvořených pracovních míst se bude rovnat počtu ztracených. Odborníci z Kolínského institutu pro ekonomický výzkum předpovídají, že se robotů bát nemusíme. Nevezmou nám všechna pracovní místa.

V době, kdy digitální přítomnost společnosti určuje její úspěch, spočívá výzva ve vytvoření autentické, personalizované a dalekosáhlé prezentace. Xpert.Digital nabízí inovativní řešení, které se pozicionuje jako průnik průmyslového centra, blogu a ambasadora značky. Spojuje výhody komunikačních a prodejních kanálů v jedné platformě a umožňuje publikaci v 18 různých jazycích. Spolupráce s partnerskými portály a možnost publikovat články na Google News a v distribučním seznamu tisku s přibližně 8 000 novináři a čtenáři maximalizuje dosah a viditelnost obsahu. To představuje klíčový faktor v externím prodeji a marketingu (SMarketing).

Více informací zde:

• Autentické. Individuální. Globální: Strategie Xpert.Digital pro vaši společnost

Jak roboti přispívají k udržitelnosti a ochraně životního prostředí?

Roboti hrají stále důležitější roli v prosazování udržitelnosti a ochrany životního prostředí, přičemž jejich schopnosti dalece přesahují tradiční pojetí průmyslových strojů. Mobilní roboti jsou ze své podstaty udržitelní a nabízejí ekologická řešení, která způsobují revoluci v provozních procesech.

Klíčovým důvodem, proč roboti mohou zvýšit udržitelnost výroby, je jejich schopnost snižovat náklady na energii. Moderní průmyslové roboty urychlují a optimalizují výrobní procesy, což vede k významnému zvýšení energetické účinnosti. Protože roboti pracují nepřetržitě a často vykonávají více úkolů najednou a nevyžadují ani osvětlení, vytápění, ani neustálé monitorování, šetří další energii.

Mobilní roboti jsou navrženi tak, aby optimalizovali spotřebu energie, často s využitím dobíjecích baterií a efektivních algoritmů pohybu. Ve srovnání s tradiční manuální prací nebo stacionárními automatizačními systémy spotřebovávají méně energie, a tím přispívají ke snížení emisí CO2.

Automatizací úkolů, jako je přeprava a manipulace s materiálem, mobilní roboti optimalizují využití zdrojů. Zefektivňují procesy, minimalizují odpad a snižují potřebu přebytečných materiálů, čímž přispívají k celkové ochraně zdrojů. Dalším přesvědčivým argumentem pro udržitelné využívání robotů je snížení spotřeby materiálu a výrobního odpadu.

Průmyslové roboty pracují s nejvyšší přesností, což snižuje chybovost. Použití moderní robotické technologie navíc umožňuje optimalizované plánování materiálu, což výrazně snižuje výrobní odpad. To znamená, že se plýtvá méně materiálů, jako jsou lepidla nebo barvy.

Mobilní roboti pracují tiše a produkují minimum znečišťujících látek, což z nich činí ekologickou alternativu ke konvenčním průmyslovým strojům. Jejich elektrické pohonné systémy produkují méně emisí, a tím pomáhají snižovat znečištění ovzduší a hluk v průmyslovém prostředí.

Mezinárodní federace robotiky diskutovala o tom, jak mohou roboti pomoci dosáhnout třinácti ze 17 cílů udržitelného rozvoje OSN. V rámci cíle udržitelného rozvoje č. 7, kterým je přístup k cenově dostupné, spolehlivé a udržitelné energii, lze zelené technologie hromadně vyrábět pomocí průmyslových robotů. Ti nabízejí potřebnou přesnost a zajišťují optimalizované využívání zdrojů.

Roboti se používají například v solárním průmyslu, výrobě baterií a dokonce i při demontáži jaderných elektráren. V souladu s cílem udržitelného rozvoje č. 9, rozvojem odolné infrastruktury a podporou udržitelné industrializace, poskytují použití nebo pronajatí roboti nákladově efektivní vstupní bod do automatizace. Opětovné použití robotů je navíc šetrné k životnímu prostředí.

Roboti také zvyšují efektivitu výroby, což vede k menšímu množství odpadu, což je zase udržitelnější. Cíle udržitelného rozvoje OSN se však zabývají i lidským zdravím – roboti mohou vykonávat nebezpečné nebo namáhavé úkoly, zatímco my provádíme činnosti s vyšší hodnotou, které vyžadují lidské silné stránky, jako je kreativita.

Pokud jde o cíl udržitelného rozvoje č. 12, tedy udržitelné vzorce spotřeby a výroby, stojí za zmínku, že roboti díky své vysoké přesnosti a opakovatelnosti zajišťují stabilní procesy s minimálním odpadem. To také vede k nižší spotřebě energie, zejména proto, že se do robotů integruje stále více energeticky úsporných technologií.

Společnost KUKA neustále pracuje na řešeních pro snížení spotřeby energie svých robotů. Efektivní, ale zároveň robustní konstrukce produktu je klíčovým prvkem při vývoji nových produktů. Snížením spotřeby energie robotů se snižují emise CO₂ během výroby a snižují se provozní náklady.

Roboti hrají také důležitou roli v podpoře obnovitelných zdrojů energie, nakládání s odpady a monitorování životního prostředí. V zemědělství umožňují přesné zavlažování a hnojení, čímž snižují spotřebu zdrojů a minimalizují dopad na životní prostředí. Mohou být použity v nakládání s odpady k automatizaci recyklačních procesů a podpoře cirkulární ekonomiky.

Roboti také poskytují cenné služby v oblasti monitorování životního prostředí a pomoci při katastrofách tím, že zkoumají nebezpečná prostředí a shromažďují klíčová data. Udržitelná automatizační řešení zohledňují celý životní cyklus produktů a systémů, od návrhu a výroby až po provoz a likvidaci.

Energetická účinnost samotných robotů se také neustále zlepšuje a zavádějí se různá opatření k dalšímu snížení spotřeby elektřiny. Celkově se ukazuje, že robotika může být klíčová pro recyklaci materiálů, efektivní využívání zdrojů a plnění cílů udržitelného rozvoje OSN.

Jaké bezpečnostní standardy a normy platí pro moderní robotické systémy?

Bezpečnost v robotice je zajištěna komplexním systémem norem a standardů, které se neustále přizpůsobují technologickému vývoji. Základem prakticky použitelných bezpečnostních požadavků je řada norem EN ISO 10218 „Robotika – Bezpečnostní požadavky“.

Nové verze norem ISO 10218-1:2025 a ISO 10218-2:2025 byly publikovány v únoru 2025 a nahrazují předchozí verze z roku 2011. Tyto normy definují bezpečnostní požadavky na průmyslové roboty v části 1 a na robotické systémy, robotické aplikace a integraci robotických buněk v části 2. Norma ISO 10218-1 zachází s robotem jako s neúplným strojem a týká se především výrobců průmyslových robotů a kobotů.

Druhá část, 10218-2, se týká kompletních strojů a systémů s integrovanými roboty a je relevantní pro každého, kdo integruje průmyslové roboty do kompletního řešení, jako jsou výrobci strojů nebo systémoví integrátoři. Obě části jako harmonizované normy poskytují předpoklad shody se základními požadavky na ochranu zdraví a bezpečnost směrnice o strojních zařízeních 2006/42/ES.

Revize normy EN ISO 10218 probíhá již téměř pět let s důležitým cílem udržet si její status harmonizované normy. To je pro EU velmi důležité, i když pro dvě třetiny světa to není nezbytně nutné. Nicméně všichni výrobci robotů a mnoho integrátorů si tento status chtějí zachovat.

Aktualizace a adaptace byly rozhodně nezbytné a předvídatelné, jelikož používání průmyslových robotů se od roku 2012 téměř zdvojnásobilo: Dnes jich je v provozu téměř 3,5 milionu. V posledních letech se objevily další požadavky trhu týkající se kybernetické bezpečnosti a kolaborativní robotiky.

Současné hrozby a související problémy, jako je zákon EU o kybernetické bezpečnosti, a také postoj vlády USA ke kritické infrastruktuře, mají dopad na normu ISO 10218-1. Hrozba kybernetického útoku je faktorem při vývoji této normy.

Pro spolupráci člověka a robota jsou v normách EN ISO 10218 části 1 a 2 a také v normě ISO/TS 15066 „Roboti a robotická zařízení – Kolaborativní roboti“ podrobně popsány čtyři základní bezpečnostní principy. Ve všech případech spolupráce člověka a robota musí být nebezpečí pro člověka eliminována bezpečnostními opatřeními.

Aby bylo zajištěno, že v případě selhání systému nebude ohrožena žádná lidská bezpečnost, je nutné, aby kontrolní opatření pro dodržování limitních hodnot byla implementována s využitím bezpečné technologie. Pojem „bezpečná technologie“ je popsán v normě EN ISO 13849-1 pomocí kategorií a úrovní výkonu, které musí být aplikovány na všechny komponenty související s bezpečností.

V normě pro bezpečnost robotů EN ISO 10218-1 je kategorie bezpečnostních funkcí řídicí jednotky robota nastavena na „3“ a úroveň výkonu na „d“, pokud posouzení rizik neukazuje vyšší nebo nižší hodnotu. Na základě posouzení rizik se stanoví příslušné požadavky na bezpečnost a ochranu zdraví a přijmou se vhodná opatření.

Směrnice Evropského parlamentu o strojních zařízeních 2006/42/ES stanoví jednotnou úroveň bezpečnosti a ochrany zdraví pro strojní zařízení při jejich uvádění na trh v rámci Evropského hospodářského prostoru. Každý členský stát EU musí směrnici o strojních zařízeních provést do svého vnitrostátního práva. V Německu se tak děje prostřednictvím zákona o bezpečnosti výrobků.

Vzhledem k tomu, že evropské harmonizované normy jsou často založeny na mezinárodních normách ISO nebo IEC nebo jsou jejich přímým převzetím, má dodržování těchto norem při návrhu robotů i při návrhu aplikací výhodu v tom, že lze nabízet shodná řešení i za hranicemi Evropy.

Při začátcích s robotikou je důležité seznámit se s příslušnými normami a předpisy, které slouží k prevenci pracovních úrazů při provozu robotů a robotických systémů. Mezi příklady patří ISO 10218 části 1 a 2, ústřední bezpečnostní norma pro průmyslové roboty, a ISO/TS 15066.

Podle Německého ústavu sociálního úrazového pojištění pro dřevařský a kovoprůmyslový průmysl (BGHM) se více než tři čtvrtiny všech závažných pracovních úrazů s průmyslovými roboty stávají například při odstraňování problémů. Těmto nehodám obvykle předchází narušení výroby, jako jsou zaseknuté díly nebo znečištěné senzory. Zaměstnanci se někdy pokoušejí vstoupit do nebezpečné zóny dříve, než je systém řádně vypnut, aby problém vyřešili.

Vysoce výkonné kamerové systémy, které dokáží omezit pohyb robotů, zároveň vytvářejí bezpečná pracovní prostředí a chrání zaměstnance před nehodami v klíčových okamžicích. Bezpečnostní technologie robotických systémů se navíc neustále vylepšuje. Dálková diagnostika se již úspěšně používá.

Předpisy a pravidla se neustále přizpůsobují měnícím se technologiím. Pro zajištění bezpečného provozu jsou kolaborativní roboti vybaveni interními senzory, které detekují kolize, zastavují robota a tím eliminují nebezpečí pro člověka. To je předpokladem pro to, aby roboti mohli být vyjmuti ze svých krytů a pracovat přímo po boku lidí bez bezpečnostních bariér.

Jaké budoucí trendy budou formovat vývoj robotiky do roku 2030?

Robotický průmysl čelí revoluční transformaci, kterou do roku 2030 formuje několik klíčových trendů. Předpokládá se, že globální trh s robotikou poroste do roku 2030 o více než 20 procent ročně a dosáhne objemu přesahujícího 180 miliard dolarů. Tento růst je poháněn pokrokem v oblasti umělé inteligence a její integrací do robotických technologií.

Mezinárodní federace robotiky identifikovala pět klíčových trendů pro rok 2025, které budou formovat nadcházející roky: umělá inteligence, humanoidní roboti, udržitelnost, nové obchodní oblasti a boj proti nedostatku pracovních sil. Tržní hodnota instalovaných průmyslových robotů dosáhla celosvětově historického maxima 16,5 miliardy USD.

Umělá inteligence se vyvíjí ve třech dimenzích: fyzické, analytické a generativní. Očekává se, že simulační technologie pro roboty řízená umělou inteligencí se stane rozšířenou jak v typickém průmyslovém prostředí, tak v aplikacích servisní robotiky. Výrobci robotů a čipů investují do vývoje specializovaného hardwaru a softwaru, které simulují reálná prostředí a umožňují robotům trénovat se v takových virtuálních prostředích.

Takové generativní projekty umělé inteligence si kladou za cíl vytvořit pro robotiku „moment ChatGPT“, tedy „fyzickou umělou inteligenci“. Analytická umělá inteligence umožňuje zpracování a analýzu velkého množství dat shromážděných senzory robotů. To pomáhá reagovat na nepředvídané situace nebo měnící se podmínky.

Humanoidní roboti přitahují značnou pozornost médií a mají se stát univerzálními nástroji schopnými samostatně klást nádobí do myček a pracovat i jinde na montážních linkách. Odborníci předpovídají, že do roku 2050 bude na celém světě používáno přes 4 miliardy robotů, oproti 350 milionům v roce 2024.

Největší růst zaznamenávají humanoidní roboti, roboti pro péči a doručování. Zejména humanoidní roboti slibují velký potenciál, protože jejich lidská podoba a mobilita je činí všestrannými. Průmysloví výrobci se zaměřují na humanoidy speciálně navržené pro průmyslové úkoly.

Udržitelnost se stává stále důležitějším faktorem ve vývoji robotiky. Roboti mohou pomoci dosáhnout třinácti ze 17 cílů udržitelného rozvoje OSN. Přispívají ke snižování spotřeby energie, plýtvání materiálem a emisí.

V důsledku měnících se preferencí spotřebitelů a společenských trendů se objevují nové obchodní příležitosti, které urychlují potřebu pokročilých robotických řešení. Poptávka spotřebitelů po rychlejším dodávání produktů na míru povede k rozšíření robotických možností v oblasti přizpůsobení výroby a logistických aplikací.

Je všeobecně známo, že je nedostatek kvalifikovaných pracovníků, zejména ve vyspělých průmyslových zemích. Roboti zde mohou hrát důležitou roli tím, že převezmou úkoly, pro které není k dispozici dostatek lidských pracovníků. 75 procent dotázaných v Německu očekává, že robotika nabídne řešení nedostatku kvalifikovaných pracovníků.

Předpokládá se, že globální trh se servisními roboty vzroste z 26,35 miliardy USD v roce 2025 na 90,09 miliardy USD do roku 2032. Očekává se, že průmyslový a komerční segment upevní svou dominanci a během prognózovaného období zaznamená významný růst.

Průmysl 5.0 klade větší důraz na spolupráci mezi lidmi a stroji. Kolaborativní roboti, kteří úzce interagují s lidmi ve výrobním prostředí, jsou klíčovým prvkem této nové revoluce. Pokroky v oblasti umělé inteligence učinily koboty výkonnějšími a všestrannějšími.

Důraz je kladen na další optimalizaci systémů Průmyslu 4.0 a efektivnější integraci dat v celém dodavatelském řetězci. Společnosti, které se spoléhají na moderní software pro údržbu, mohou své výrobní procesy učinit ještě udržitelnějšími a flexibilnějšími.

Předpokládá se, že globální trh s autonomními mobilními roboty poroste v letech 2025 až 2034 složenou roční mírou růstu (CAGR) o 17,6 procenta. Vznik mobilních kobotů, kteří kombinují mobilitu autonomních mobilních robotů s kolaborativními schopnostmi kobotů, otevře nové možnosti uplatnění v oblastech, jako je elektronika a výroba baterií.

Předpokládaný prodej průmyslových a logistických robotů do roku 2030 dosahuje přibližně 80 miliard USD, zatímco podíl na trhu s profesionálními servisními roboty by měl dosáhnout až 170 miliard USD. Tento růst je urychlován měnícími se preferencemi spotřebitelů a společenskými trendy, které zvyšují poptávku po pokročilých robotických řešeních.

☑️ Podpora malých a středních podniků v oblasti strategie, poradenství, plánování a implementace

☑️ Vytvoření nebo restrukturalizace digitální strategie a digitalizace

☑️ Rozšíření a optimalizace mezinárodních prodejních procesů

☑️ Globální a digitální B2B obchodní platformy

☑️ Průkopnický rozvoj podnikání

 

Rád/a bych sloužil/a jako váš osobní poradce.

Můžete mě kontaktovat vyplněním níže uvedeného kontaktního formuláře nebo mi jednoduše zavolat na číslo +49 7348 4088 965 .

Těším se na náš společný projekt.

 

 

Xpert.Digital je centrum pro průmysl se zaměřením na digitalizaci, strojírenství, logistiku/intralogistiku a fotovoltaiku.

S naším komplexním řešením pro rozvoj podnikání 360° podporujeme renomované společnosti od nových obchodů až po poprodejní služby.

Součástí našich digitálních nástrojů jsou analýzy trhu, s-marketing, marketingová automatizace, vývoj obsahu, PR, mailové kampaně, personalizované sociální sítě a péče o leady.

Více informací naleznete na: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus