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 oslavil svou světovou premiéru na veletrhu Automatica 2025. Tento inovativní robot zvládne užitečné zatížení až 1 000 kilogramů a dosahuje dosahu 3 300 milimetrů. Obzvláště působivá je jeho opakovatelnost ±0,1 milimetru i přes enormní užitečné zatížení.

Technické specifikace tohoto robota ilustrují pokrok v robotické technologii: S vlastní hmotností 4 850 kilogramů dosahuje ER1000-3300 poměru vlastní hmotnosti k užitečnému zatížení menšího než 5, což umožňuje poměrně „těsné rychlosti“ od 68°/s v ose 1 do 101°/s v ose 6. Tuhá konstrukce umožňuje krouticí momenty zápěstí 9 000 Nm v ose J5 a 6 000 Nm v ose J6 s přípustným momentem setrvačnosti zatížení 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 při hmotnosti pouhých 4,5 tuny. Tento robot se pyšní dosahem až 4 200 milimetrů a vysokým užitečným zatížením a je vysoce tržně orientovaný a přizpůsobený potřebám automobilového průmyslu a zákazníků 1. úrovně.

Oblasti použití těchto těžkých robotů jsou rozmanité a strategicky důležité. Jsou obzvláště vhodné pro těžké aplikace v ocelářském a automobilovém průmyslu, stejně jako ve stavebních strojích. Obzvláště důležitým cílovým trhem jsou montážní linky baterií v automobilovém průmyslu, kde 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 vlastní 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 klíčových technologií první třídy.

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. Jedním fascinujícím příkladem je „Robot Drummer“, projekt výzkumníků z Univerzity aplikovaných věd a umění v Italském Švýcarsku, Výzkumného ústavu umělé inteligence Dalle Molle a Politecnico di Milano. Tento humanoidní robot dokáže hrát složité hudební skladby, od jazzu po metal, s rytmickou přesností přesahující 90 procent.

Zvláštností 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 načasování rytmů 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.

Pro testy byl použit Unitree G1, 1,2 metru vysoký a přibližně 35 kilogramů vážící humanoidní robot s cenou 16 000 dolarů. G1 má 23 stupňů volnosti a rozšířené verze mohou dosáhnout až 43 stupňů volnosti, což mu dává flexibilitu při provádění složitých pohybových sekvencí. Repertoár robotického bubeníka zahrnuje širokou škálu hudebních žánrů – od jazzové klasiky „Take Five“ od Davea Brubecka přes „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 mu umožňuje uvolnit úchop paliček, podobně jako lidské zápěstí. Tento robot dokáže poslouchat sám sebe, jak hraje na bicí, a využívá posilovací učení ke zlepšení své hry. Vědci tvrdí, že lidé často používají svá vlastní těla prostřednictvím pohybu, aby hře na nástroj dodali výraz.

Ale i další výrobci se pokusili o výrobu hudebních robotů. CyberOne od Xiaomi umí hrát i na bicí a podle výrobce automaticky převádí MIDI stopu na rytmy bubnů. Robot má 13 kloubů a pohyby 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 vyvinuté 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 pokyny v reálném čase. To by robotickému bubeníkovi umožnilo „cítit“ a reagovat na hudbu jako lidský bubeník.

Kteří specializovaní roboti způsobují revoluci v zemědělství?

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

Robot SHIVAA byl záměrně vyvinut pro použití na otevřených polích, kde přirozené pěstování jahod vede k ekologicky šetrnému konečnému produktu. Robot, umístěný na okraji pole, pomocí 3D kamery nezávisle detekuje strukturu pole a přibližuje se k první řadě rostlin. Jakmile se tam dostane, další kamery, které také zpracovávají neviditelné světlo, identifikují polohu a zralost jahod.

Samotný proces sklizně je pozoruhodně přesný: Pomocí dvou chapadel se zralé plody sbírají z rostlin pod robotem. Stejně jako člověk, prsty chapadla uchopí jahodu a kroutivým pohybem ji oddělí od rostliny. Robotické rameno s chapadlem se rychle přesune k přepravce nad ní a jahodu na ni umístí.

Výkonnostní údaje robota SHIVAA jsou poměrně působivé: Robot dokáže sklidit přibližně 15 kilogramů ovoce za hodinu a je schopen pracovat nejméně osm hodin v kuse. Tato kapacita z něj činí cennou podporu 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 po boku lidí, což mu umožňuje bezproblémovou integraci do farmy.

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

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 specifickým vývojem 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 levněji a že farmy v této zemi budou moci díky efektivnější produkci konkurovat dovozu ze zahraničí.

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

Jak kolaborativní robotika mění způsob, jakým lidé a stroje spolupracují?

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 ochrannými ploty, 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. Při plné automatizaci pracují lidé a roboti ve svých vlastních pracovních prostorech, prostorově oddělených ochranným plotem. Při koexistenci je tento ochranný plot odstraněn, ale lidé a roboti nadále pracují odděleně ve svých příslušných pracovních prostorech.

Při spolupráci lidé a roboti sdílejí společný pracovní prostor a pracují postupně, ale obecně se vzájemně 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 neubližovali lidem. Mohou pomáhat s prováděním opakujících se, únavných a přesných úkolů, což umožňuje lidským pracovníkům soustředit se na složitější a kreativnější činnosti. Koboti mohou vykonávat širokou škálu 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 v oblasti bezpečnostních technologií až po trakční energii, od kolejí až po veřejnou dopravu. Společnost například využívá robotického psa Spot vybaveného senzory, který autonomně identifikuje poškozené kabely v tunelech metra. Pokud by se tento systém nasadil plošně, v ideálním případě by se mohlo ušetřit více než 500 milionů eur ročně.

Oblasti použití kolaborativní robotiky se v nadcházejících letech výrazně rozšíří. Felix Strohmeier, který vede výzkumnou skupinu „Internet věcí“ ve společnosti 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. V údržbě silnic a zemědělství již existují produkty, které spolupracují nebo alespoň fungují autonomně.“

Projekt CONCERT vyvíjí nový typ kolaborativního robota, který bude schopen bezpečně pracovat s pracovníky. Tito roboti budou robustnější než lidé, budou mít autonomní schopnosti a budou vykazovat kolaborativní inteligenci. Spolupráce mezi robotem a uživatelem bude probíhat prostřednictvím moderních rozhraní a interaktivních nástrojů.

Roboti CONCERT budou schopni shromažďovat informace ze svého okolí a provádět instrukce vyšší úrovně, například pro úkoly ovládané na dálku, kde se autonomně přizpůsobují prostředí. Teleoperace bude hrát obzvláště důležitou roli při provádění vysoce rizikových stavebních úkolů, jako je aplikace chemikálií, a zároveň bude chránit obsluhu.

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 pomáhali jim v úkolech a procesech, kde jsou lidské dovednosti nenahraditelné.

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

Jednou z nejdůležitějších výhod spolupráce člověka a robota je zlepšení celkové efektivity. Koboti jsou naprogramováni tak, aby plnili úkoly s přesností a rychlostí, čímž urychlují výrobní procesy. Lidé se mohou soustředit na úkoly, které vyžadují kreativitu a lidskou inteligenci, což zvyšuje celkovou produktivitu týmu.

Cílem spolupráce člověka a robota je spojit silné stránky lidí – obratnost, flexibilitu a přizpůsobivost – se silnými stránkami robotů – silou a vytrvalostí – a vytvořit tak procesy, které jsou flexibilní i produktivní. Pro zajištění bezpečné práce mají kolaborativní roboti vnitřní senzory, které detekují kolize, zastaví robota a tím eliminují jakékoli nebezpečí pro člověka.

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

Xpert.Digital má hluboké znalosti z různých odvětví. To nám umožňuje vyvíjet strategie šité na míru, které jsou přesně přizpůsobeny požadavkům a výzvám vašeho konkrétního segmentu trhu. Neustálou analýzou tržních trendů a sledováním vývoje v oboru můžeme jednat s prozíravostí a nabízet inovativní řešení. Kombinací zkušeností a znalostí vytváříme přidanou hodnotu a poskytujeme našim zákazníkům rozhodující konkurenční výhodu.

Více o tom zde:

• Použijte pětinásobně kompetence Xpert.digital v jednom balíčku – 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. Umožňuje robotovi naučit se rozpoznávat vzory a vytvářet předpovědi na základě dat a zkušeností. Algoritmy, jako je řízené učení, neřízené učení nebo posilovací učení, umožňují robotům rozpoznávat objekty, rozumět jazyku nebo napodobovat lidské pohyby.

Obzvláště působivý je vývoj generativní umělé inteligence, která umožňuje robotům učit se z tréninku a vytvářet něco nového. Výrobci robotů vyvíjejí generativní rozhraní řízená umělou inteligencí, aby mohli roboty programovat intuitivněji: Uživatelé programují pomocí přirozeného jazyka namísto kódu. Pracovníci již nepotřebují specializované znalosti programování k výběru a přizpůsobení požadovaných akcí robota.

Dalším příkladem je umělá inteligence forward-looking , která analyzuje data o výkonu robotů a určuje budoucí stav zařízení. Údržba forward-looking může výrobcům pomoci ušetřit náklady na prostoje strojů. V automobilovém dodavatelském průmyslu stojí každá hodina neplánovaného prostoje odhadem 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 jazyka 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 detekovat, 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 společně s partnery vyvinul inovativní metody kolaborativního učení, které umožňují robotům z různých společností na různých místech učit se od sebe navzájem. Federované učení umožňuje používat tréninková data z více stanic, více závodů nebo dokonce více společností, aniž by účastníci museli zveřejňovat citlivé firemní údaje.

Pro trénování v projektu FLAIROP nedocházelo k žádné výměně dat, jako jsou obrázky nebo úchytné body. Místo toho byly na centrální server přeneseny pouze lokální parametry neuronových sítí, tj. vysoce abstraktní znalosti. Tam byly shromažďovány váhy ze všech stanic a kombinovány pomocí různých algoritmů. Vylepšená verze byla poté přehrávána stanicím na místě 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, aby se roboti mohli v takových virtuálních prostředích sami trénovat. Zkušenosti nahrazují tradiční programování.

Analytická umělá inteligence umožňuje zpracování a analýzu velkého množství dat zachycených robotickými senzory. To pomáhá reagovat na nepředvídatelné 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 umožňuje robotům rozumět přirozenému jazyku, interpretovat ho a reagovat na něj. Modely umělé inteligence se používají k analýze uživatelských vstupů, 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 odměněn pozitivním posilováním, když provede určitou akci, a potrestán negativním posilováním, když provede nepříznivou akci. Robot se učí metodou pokusů a omylů volit optimální akce v konkrétních situacích, 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 těchto informací. Obecně platí, že 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 jeden z nejdynamičtějších segmentů robotického průmyslu. Globální trh AMR byl v roce 2024 oceněn na 2,8 miliardy dolarů a očekává se, že v letech 2025 až 2034 poroste složenou roční mírou růstu (CAGR) 17,6 procenta.

Robustní růst elektronického obchodování a omnichannelového obchodování výrazně podpořil využívání automatických magnetických systémů (AMR) pro třídění, přepravu, montáž a správu zásob. Podle Úřadu pro mezinárodní obchod (International Trade Administration) se očekává, že globální trh elektronického obchodování B2C dosáhne do roku 2027 hodnoty 5,5 bilionu dolarů, což představuje průměrný roční růst o 14,4 procenta. Tento nárůst přímo zvyšuje poptávku po automatických magnetických systémech (AMR) ve skladování a logistice.

Autonomní navigace umožňuje maximální flexibilitu při plánování a mapování tras v mobilní robotice. S pomocí správce vozového parku mohou firmy monitorovat svou autonomní přepravu materiálu a analyzovat zaznamenaná výrobní data. Systémy AMR jsou k dispozici v široké škále provedení, včetně přepravních vozíků, verzí pro čisté prostory, modelů ESD a s přizpůsobenými nástavbami a doplňkovými systémy.

Používá se 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. Díky integrované funkci zvedání umožňuje flexibilní tok materiálu bez narušení 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 lze ji bezproblémově integrovat do stávajících automatizačních systémů.

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 výhodného autonomního mobilního robota vhodného pro přepravu malých nákladů do 25 kilogramů. Zaujme snadnou obsluhou a vysokou flexibilitou. Koncept přepravy s aktivním zvedacím stolem umožňuje navrhnout zdroje a odběrače 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 zlepšení navigace, rozpoznávání objektů a rozhodování. Vylepšené senzorové technologie, včetně sofistikovanějších systémů LiDAR a 3D kamer, umožní systémům AMR získat komplexnější a přesnější pochopení svého prostředí.

Neustálé zlepšování technologie baterií povede k delším provozním dobám a rychlejším nabíjením, čímž se zlepší praktičnost a efektivita provozu AMR. Rostoucí využívání softwaru pro správu vozového parku a cloudových platforem umožní lepší koordinaci, monitorování a optimalizaci velkých 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 od společnosti DS Automotion může fungovat plně autonomně nebo sledovat virtuální pruh, a v případě potřeby se dokonce vyhnout neočekávaným překážkám.

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

Jaký dopad má robotika na trh práce?

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

Zároveň byl v sektoru služeb vytvořen stejný počet nových pracovních míst, což znamená, že se počet pracovních míst celkově téměř nezměnil. To je v ostrém kontrastu s USA, kde průmysloví dělníci kvůli automatizaci houfně přicházeli o práci, přestože německá ekonomika v poměru k počtu zaměstnanců využívá výrazně více robotů než americký průmysl.

Odbory v Německu v tom hrají důležitou roli. Podařilo se jim zachovat pracovní místa v průmyslu, ale zároveň měly jen malý prostor pro prosazování vyšších mezd pro méně kvalifikované pracovníky. Velká část pracovníků vydělává méně kvůli automatizaci. To se týká zejména středně kvalifikovaných pracovníků, jako jsou kvalifikovaní dělníci, jejichž práce zahrnuje mnoho robotů.

Hlavními příjemci jsou osoby s vyšší kvalifikací a ty společnosti, které dokázaly proměnit rostoucí produktivitu ve vyšší zisky. Toto zjištění potvrzuje studie Centra pro evropský ekonomický výzkum v Mannheimu, která zjistila, že používání automatizačních technologií obecně vede k propouštění, ale zároveň vznikají nová pracovní místa, která kompenzují ztracené pozice.

Výzkumníci ze společnosti 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 trend je patrný i v odvětví elektroniky a automobilového průmyslu s růstem pracovních míst o 3,2 procenta. V ostatních výrobních odvětvích je vypočítaný nárůst pracovních míst dokonce o 4 procenta.

Tento vývoj je však zásadní ve stavebnictví, kde se očekává ztráta přibližně 4,9 procenta pracovních míst. V důsledku automatizace mohou o pracovníky přijít i sektory 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. Sedmdesát pět procent respondentů v průzkumu provedeném společností Automatica Trend Index očekává, že robotika nabídne řešení. Velká většina zaměstnanců v Německu se domnívá, že roboti v továrnách zajišťují konkurenceschopnost země. Přibližně tři čtvrtiny respondentů očekávají, že roboti pomohou posílit konkurenceschopnost a udržet průmyslovou výrobu v jejich vlastní zemi.

Index trendů zaznamenává obzvláště vysoké hodnocení schválení v otázce, zda robotika a automatizace zlepší budoucnost práce: Velká většina chce, aby roboti převzali špinavé, nudné a nebezpečné úkoly v továrně. 85 procent se domnívá, že roboti snižují 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 vede také k vytváření 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 budou i nadále muset vykonávat lidé. Místo toho, aby nahradili lidské pracovníky, převezmou roboti opakující se a nebezpečné úkoly, což pracovníkům umožní soustředit se na složitější úkoly, které vyžadují kreativitu, empatii a rozhodování.

Terry Gregory z Institutu ekonomie práce IZA nevěří, že roboti v mnoha pracovních místech zcela nahradí lidi. Věří, že počítače vytvářejí více pracovních míst, než jich ničí. Všichni se ale shodují na jedné věci: práce se změní. Některá pracovní místa již nebudou existovat, roboti se stanou kolegy a my můžeme zapomenout na to, že budeme 40 let sedět u stejného stolu.

Institut pro výzkum zaměstnanosti (IAB) předpovídá, že bude vytvořeno tolik nových pracovních míst, kolik jich bude ztraceno. Odborníci z Kolínského institutu pro ekonomický výzkum předpovídají: Nemusíme se bát robotů. Nevezmou nám všechna pracovní místa.

V době, kdy digitální přítomnost společnosti určuje její úspěch, je výzvou, jak tuto přítomnost učinit autentickou, individuální a dalekosáhlou. Xpert.Digital nabízí inovativní řešení, které se staví jako průsečík mezi průmyslovým centrem, blogem a ambasadorem značky. Spojuje výhody komunikačních a prodejních kanálů v jediné platformě a umožňuje publikaci v 18 různých jazycích. Spolupráce s partnerskými portály a možnost publikování článků na Google News a tiskový distribuční seznam s cca 8 000 novináři a čtenáři maximalizují dosah a viditelnost obsahu. To představuje základní faktor v externím prodeji a marketingu (SMarketing).

Více o tom zde:

• Autentický. Jednotlivě. 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 daleko přesahují tradiční představu o průmyslových strojích. Mobilní roboti jsou ze své podstaty udržitelní a nabízejí ekologická řešení, která revolucionizují provozní procesy.

Klíčovým důvodem, proč mohou roboti 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 dobíjecími bateriemi a efektivními algoritmy 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, což vše přispívá k ochraně zdrojů. Dalším přesvědčivým argumentem pro udržitelné využívání robotů je snížení spotřeby materiálu a výrobního odpadu.

Průmyslové roboty pracují s maximální 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 a 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, což pomáhá 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 mají požadovanou přesnost a zajišťují optimalizované využívání zdrojů.

Roboti se používají například v solárním průmyslu, výrobě baterií a dokonce i při demontáži jaderných elektráren. V rámci cíle udržitelného rozvoje č. 9, budování odolné infrastruktury a podpora udržitelné industrializace, poskytují použité nebo pronajaté roboty nákladově efektivní vstup do automatizace. Opětovné použití použitých robotů je také 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 týkají i lidského zdraví – 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 začleňuje stále více energeticky úsporných technologií.

Společnost KUKA neustále pracuje na řešeních, která snižují spotřebu energie jejích robotů. Při vývoji nových produktů se zaměřuje na štíhlou, ale zároveň robustní konstrukci. Snížení spotřeby energie robotů snižuje emise CO₂ během výroby. Zároveň se snižují 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 oběhového hospodářství.

Roboti také poskytují cenné služby v oblasti monitorování životního prostředí a pomoci při katastrofách tím, že zkoumají nebezpečná prostředí a shromažďují důležitá 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 energie. Celkově je zřejmé, že robotika může být klíčem k recyklaci materiálů, efektivnímu 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. Řada norem EN ISO 10218 „Robotika – Bezpečnostní požadavky“ poskytuje základ pro prakticky použitelné 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 zařízení s integrovanými roboty a vztahuje se na každého, kdo integruje průmyslové roboty do kompletního řešení, jako jsou výrobci strojů nebo systémoví integrátoři. Obě části, jakožto 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 by si tento status rádi udrželi.

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

Aktuální hrozby a související problémy, jako je zákon EU o kybernetické bezpečnosti a postoj vlády USA ke kritické infrastruktuře, mají dopad na dokument 10218-1. Hrozba kybernetického útoku je při vývoji standardů zohledňována.

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 principy ochrany. Ve všech případech spolupráce člověka a robota musí být nebezpečí pro člověka eliminována bezpečnostními opatřeními.

Aby se zajistilo, že i v případě systémové chyby nehrozí žádné nebezpečí pro člověka, je nutné, aby kontrolní opatření potřebná k dodržení mezních hodnot byla implementována s využitím bezpečné technologie. Pojem „bezpečná technologie“ je definován v normě EN ISO 13849-1 pomocí kategorií a úrovní výkonu, které musí být aplikovány na všechny bezpečnostní komponenty.

V normě pro bezpečnost robotů EN ISO 10218-1 je pro bezpečnostní funkce řídicí jednotky robota stanovena kategorie „3“ a úroveň výkonu „d“, pokud posouzení rizik nevede k vyšší nebo nižší hodnotě. Na základě posouzení rizik se stanoví příslušné požadavky na ochranu zdraví a bezpečnost a přijmou se vhodná opatření.

Směrnice Evropského parlamentu o strojních zařízeních 2006/42/ES stanoví jednotnou úroveň bezpečnosti a ochrany zdraví pro strojní zařízení uváděná 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 norem jak při návrhu robotů, tak i při návrhu aplikací tu výhodu, že lze nabízet shodná řešení i za hranicemi Evropy.

Při vstupu do oblasti robotiky je důležité mít znalosti příslušných norem a předpisů určených k prevenci pracovních úrazů při obsluze robotů a robotických systémů. Mezi příklady patří ISO 10218 části 1 a 2, ústřední bezpečnostní norma pro průmyslové roboty, a ISO/TS 15066.

Podle BGHM (Německé asociace průmyslové robotiky) se více než tři čtvrtiny všech závažných pracovních úrazů zahrnujících průmyslové robotické systémy stávají například při odstraňování problémů. Nehodě obvykle předchází narušení výroby, jako jsou zaseknuté díly nebo znečištěné senzory. Zaměstnanci se pak někdy pokoušejí vstoupit do nebezpečné zóny, dokud systém nebyl řádně vypnut, aby problém vyřešili.

Výkonné kamerové systémy, které dnes dokáží omezit pohyb robotů, vytvářejí bezpečná pracovní prostředí, která chrání zaměstnance před nehodami v klíčových okamžicích. Bezpečnostní technologie robotických systémů se navíc neustále vyvíjí. Dálková diagnostika se již úspěšně používá.

Předpisy a pravidla se neustále přizpůsobují měnícím se technologiím. Pro zajištění bezpečné práce mají kolaborativní roboti interní senzory, které detekují kolize, zastaví robota a tím eliminují jakékoli nebezpečí pro lidi. To je předpoklad pro vyjmutí robotů z jejich klecí a práci přímo po boku lidí bez ochranných plotů.

Které budoucí trendy budou formovat vývoj robotiky do roku 2030?

Robotický průmysl čelí revoluční transformaci, kterou do roku 2030 formuje několik klíčových trendů. Očekává se, že globální trh s robotikou do roku 2030 poroste o více než 20 procent ročně a dosáhne objemu přes 180 miliard dolarů. Tento vývoj 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 řešení nedostatku pracovních sil. Tržní hodnota instalovaných průmyslových robotů dosáhla celosvětově historického maxima 16,5 miliardy dolarů.

Umělá inteligence se vyvíjí ve třech dimenzích: fyzické, analytické a generativní. Technologie simulací robotů řízená umělou inteligencí se pravděpodobně uplatní 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, aby se roboti mohli v takových virtuálních prostředích sami trénovat.

Takové generativní projekty umělé inteligence si kladou za cíl vytvořit pro robotiku „moment ChatGPT“, tj. „fyzickou umělou inteligenci“. Analytická umělá inteligence dokáže zpracovávat a analyzovat velké množství dat shromážděných senzory robotů, což pomáhá reagovat na nepředvídatelné situace nebo měnící se podmínky.

Humanoidní roboti přitahují značnou pozornost médií a očekává se, že se stanou univerzálními nástroji, které dokáží samostatně plnit myčku nádobí a pracovat na montážní lince. Odborníci předpovídají, že do roku 2050 bude na celém světě používáno přes 4 miliardy robotů, oproti 350 milionům v roce 2024.

Největší růst zaznamenali humanoidní roboti, roboti pro péči a doručování. Zejména humanoidní roboti slibují velký potenciál, protože jejich lidský tvar a mobilita je činí všestrannými. Průmysloví výrobci se zaměřují na humanoidy vyvinuté speciálně 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.

Díky měnícím se preferencím spotřebitelů a společenským trendům se otevírají 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 vedoucích průmyslových zemích. Roboti zde mohou hrát důležitou roli tím, že převezmou úkoly, pro které není dostatek lidských pracovníků. Sedmdesát pět procent respondentů v Německu očekává, že robotika nabídne řešení nedostatku kvalifikovaných pracovníků.

Očekává se, že globální trh s servisními roboty vzroste z 26,35 miliardy USD v roce 2025 na 90,09 miliardy USD do roku 2032. Průmyslový a komerční segment si upevní svou dominanci a během prognózovaného období výrazně poroste.

Průmysl 5.0 klade větší důraz na spolupráci mezi lidmi a stroji. Kolaborativní roboti, kteří úzce interagují s lidmi ve výrobním prostředí, jsou ústředním prvkem této nové revoluce. Pokroky v umělé inteligenci 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.

Očekává 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 (AMR) s kolaborativními schopnostmi kobotů, otevře nové možnosti uplatnění v oblastech, jako je elektronika a výroba baterií.

Předpokládané tržby z průmyslových a logistických robotů do roku 2030 činí přibližně 80 miliard dolarů, zatímco podíl na trhu s profesionálními servisními roboty dosahuje až 170 miliard dolarů. Tento vývoj je urychlován měnícími se preferencemi spotřebitelů a společenskými trendy, které vyvolávají potřebu pokročilých robotických řešení.

☑️ Podpora MSP ve strategii, poradenství, plánování a implementaci

☑️ Vytvoření nebo přeladění digitální strategie a digitalizace

☑️ Rozšíření a optimalizace mezinárodních prodejních procesů

☑️ Globální a digitální obchodní platformy B2B

☑️ Pioneer Business Development

 

Rád posloužím jako váš osobní poradce.

Můžete mě kontaktovat vyplněním kontaktního formuláře níže nebo mi jednoduše zavolejte na číslo +49 89 89 674 804 (Mnichov) .

Těším se na náš společný projekt.

 

 

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

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

Market intelligence, smarketing, automatizace marketingu, vývoj obsahu, PR, e-mailové kampaně, personalizovaná sociální média a péče o potenciální zákazníky jsou součástí našich digitálních nástrojů.

Více najdete na: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus