הרובוט שלעולם לא ישן: סיום בהפסקות טעינה – כיצד רובוט פותר את בעיית האנרגיה הגדולה ביותר באוטומציה

מה הופך את ווקר S2 למיוחד כל כך?

לדברי החברה, ווקר S2 מ- UBTech Robotics הוא הרובוט ההומני הראשון שהחליף סוללות משלו ללא עזרה אנושית, שיכולה לעבוד תיאורטית. יכולת זו משלבת מערכת סוללות כפולה עם מערכת אחיזה וחיישנים מתואמת בדיוק, המבצעת את תהליך ההחלפה בסביבות שלוש דקות.

מתאים לכך:

• הומנואידים ורובוטים דינמיים כמו רובוטיקה – ההשוואה: אטלס מאת בוסטון דינמיקה ווקר X מ- UBTECH

מדוע נדונים?

החלפת הסוללות האוטונומית תוקפת בעיה מהותית של רובוטיקה ניידת: זמן הטעינה. על ידי מיקור חוץ של ווקר S2 ורק הסרת סוללה, ואילו השנייה נשארת בחברה, זמן הקיפאון, שעולה אחרת שעות יצרניות. הקונספט נתקל אפוא בוויכוחים על "מפעלים אפלים", כלומר מתקני ייצור נטושים ברובם בהם מכונות מתרוצצות מסביב לשעון תחת תאורה מינימלית.

מושג ומוצא בסיסי

מי עומד מאחורי הפרויקט?

UBTECH Robotics הוקמה בשנג'ן בשנת 2012 ומתמחה ברובוטים של שירות הומנואידים. החברה פנתה לבורסה בהונג קונג בשנת 2023 והשקיעה רבות ביישומים תעשייתיים מסדרת ווקר שלה. פלטפורמת ווקר עוברת כמה דורות מאז 2018; ווקר S2 עוקב אחר הווקר S1, שכבר שימש כפרויקט פיילוט במפעלי רכב.

אילו נתונים טכניים יש לווקר S2?

Walker S2 הוא מכשיר טכני מתקדם עם מפרטים מדהימים. יש לו גובה של 1.62 מ 'ומשקלו 43 ק"ג. בהתאם לשלב המקור וההתרחבות, מספר דרגות החופש שלו משתנה בין 20 ל 52. עם סוללת ליתיום של 48 וולט בעיצוב כפול, היא יכולה לספק ביצועים מרשימים. זה יכול ללכת כשעתיים לטעינה של סוללה ולעמוד עד 4 שעות. זמן הטעינה לכל סוללה הוא 90 דקות ושינוי הסוללה אורך כ -3 דקות. זרועותיו יכולות ללבוש המון עד 15 ק"ג, מה שמדגיש את הרבגוניות והפונקציונליות שלה.

כל ערך נלקח משני דוחות עצמאיים לפחות להגנה. וריאציות קלות בדרגות החופש נובעות מספירות שונות (מערכות אצבעות ויד כלולות או לא).

איך הסוללה הכפולה עובדת בפועל?

ברגע שהמתח של סוללה נופל תחת סף מוגדר, מערכת ניהול האנרגיה מדווחת על צורך בפעולה. הרובוט מחליט אם חילופי דברים או תהליך טעינה הגיוניים באופן מיידי על סמך עדיפות החוזה שלו. במהלך השינוי בפועל, הסוללה השנייה נותרה בפעולה, מה שמבטיח אספקת אנרגיה מלאה. לאחר חזרה למקום העבודה, התחנה מזמינה את הסוללה שהוסרה בעבר, המספקת תמיד בריכה טעונה.

שלבים של שינוי הסוללה

כיצד אוכל לזהות את התהליך שלב אחר שלב?

1. רושם הרובוט יורד ביכולת שיורית ומתקשר למשימת החלפת הסוללה.
2. הוא מנווט באופן אוטונומי ללחמניית הטעינה הקרובה ביותר.
3. לאחר התמרון של גב לתחום, הוא מתקן את הסוללה הריקה בשתי הזרועות.
4. הוא פותח מכנית את המודול, מושך אותו ומניח אותו בתחנת הטעינה.
5. סוללה מלאה נתפסת, מיושנת ומוכנסת למפרץ הסוללה החופשי.
6. נעילה ומבחן עצמי משלים את התהליך; הרובוט חוזר למשימתו.

איך נראה פרופיל הזמן?

הטיפול המכני הטהור אורך כמעט שלוש דקות; בינתיים, הסוללה השנייה מאגרת את דרישת האנרגיה. מכיוון שלתחנת הטעינה יש כמה משבצות, ניתן לטעון סוללות רבות במקביל, כך שציווי בקבוק יתקיימו רק עם ניצול גבוה במיוחד.

השוואה עם אסטרטגיות טעינה מסורתיות

מהם החסרונות של טעינת כבלים?

בחנות Wired יש כמה חסרונות משמעותיים בהשוואה לשינוי הסוללה האוטונומי. זמן ההשבתה גבוהה משמעותית כשמדובר בחנויות קוויות והיא כ 90 דקות לכל חריץ טעינה, בעוד ששינוי סוללה אוטונומי לוקח רק כשלוש דקות. ביחס לתשתית, עומס קווי מחייב תחנות טעינה, מדריכי כבלים ואזורי הקיפאון, ואילו הגישה האוטונומית מסתמכת על מתלי סוללה ומערכות נעילה מהירות. המדרגיות מוגבלת על ידי המספר המצומצם של תחנות הטעינה בחנויות קוויות, בעוד ששינויי סוללה אוטונומיים תלויים בגמישות בגודל הכלי הסוללה. הבדל מכריע נוסף הוא בזרימת האנרגיה: כשמדובר בחנויות קוויות, הרכבים אינם פעילים כשעתיים בעומס, ואילו שינוי סוללה אוטונומי מאפשר פעולה רציפה עם הפסקות מיקרו קצרות בלבד.

איך זה משפיע על עלויות התפעול?

במקרה של קווי הרכבה או לוגיסטיקה אוטומטיים מאוד, כל מחזור הפעלה נוסף משתלם מכיוון שהעלויות הקבועות של הרובוט מופצות במשך שעות יצרניות יותר. UBTECH קובע כי קודמו ווקר S1 במפעלי טייס כבר הגדיל את תפוקת המיון בעד 120%. אם זמן הירידה מתכווץ כל ארבע שעות בעתיד, זמינות המכונה התיאורטית עולה ליותר מ 98%, הסוגרת את הרובוטים התעשייתיים הקלאסיים.

השלכות תעשייתיות וחברתיות

אילו תעשיות מרוויחות בהתראה קצרה?

חברות ייצור עם מוצרים מגוונים שבהם קשה למלא מקומות עבודה אנושיים מסיבות ארגונומיות או אבטחה עלולות להועיל במיוחד. דוגמאות לכך הן הרכבה לרכב, ייצור אלקטרוניקה ומרכזי לוגיסטיקה. פלחי שירות, כמו מלונות או אזורי קבלת פנים, מנצלים גם את ההטבות מכיוון שהרובוט יכול לכסות שכבות ליליות ללא תשלום.

איזה תפקיד ממלאים "מפעלים אפלים"?

המונח מתאר מפעלים כל כך אוטומטיים עד שאנשים לוקחים רק משימות ניטור ותחזוקה מרחוק. בשל האוטונומיה האנרגטית שלו, Walker S2 מספק חתיכה חסרה של הפאזל כדי להחליק טיפים לילות לילי ולהפעלת מערכות ללא תאורה. תחזיות הפדרציה הבינלאומית לרובוטיקה מראות כי סין גרמה יותר ממחצית מכל הרובוטים התעשייתיים שהותקנו ברחבי העולם בשנת 2022. זה יוצר אמת מידה חדשה לעלויות ייצור גלובליות.

מה קורה למשרות?

כלכלנים מניחים שכ- 23% מהמשרות המסורתיות יושפעו מהאוטומציה מבוססת AI בחמש השנים הבאות. בעוד פעילויות פשוטות מבוטלות, נוצרים גם עמדות חדשות לתכנון, תחזוקה ואופטימיזציה של רובוטים. עם זאת, דרישות ההסמכה עוברות לעבר כישורי טכנולוגיה ונתונים, שלפי הפורום הכלכלי העולמי דורש הסבה מאוחדת ממוקדת.

AI ו- XR-3D-Rendering Machine: חמש פעמים מומחיות מ- Xpert.Digital בחבילת שירות מקיפה, R&D XR, PR & – תמונה: xpert.digital

ל- xpert.digital ידע עמוק בענפים שונים. זה מאפשר לנו לפתח אסטרטגיות התאמה המותאמות לדרישות ולאתגרים של פלח השוק הספציפי שלך. על ידי ניתוח מתמיד של מגמות שוק ורדיפת פיתוחים בתעשייה, אנו יכולים לפעול עם ראיית הנולד ולהציע פתרונות חדשניים. עם שילוב של ניסיון וידע, אנו מייצרים ערך מוסף ומעניקים ללקוחותינו יתרון תחרותי מכריע.

עוד על זה כאן:

• השתמש ביכולת 5 של xpert.digital בחבילה אחת – מ- 500 € לחודש

מהן השאלות האתיות?

היכולת לעבוד ללא הפרעה מעלה שאלות על מצב תחרותי הוגן, צריכת אנרגיה ואחריות. כאשר הרובוטים פועלים 24/7, עובדים אנושיים יכלו להיכנס ללחץ לקבל שכבות ארוכות יותר או להחליק למגזרי שירות בתשלום גרוע. יחד עם זאת, היצרנים מדגישים כי הרובוטים מקבלים משימות מונוטוניות או מסוכנות, בעוד שאנשים צריכים לבצע פונקציות יצירתיות יותר.

שאלות מפורטות טכניות

כיצד הרובוט מיישם את הדיוק שלו?

UBTECH משתמש במערכת מצלמות סטריאו RGB עם 52 מעלות חופש המעבד מידע עמוק הדומה לעיניים אנושיות. בשילוב עם מערכת סוכנים משותפת קניינית, הרובוט מתכנן תנועות, מעריך התנגשויות ולומדים מתוך סטיות. מפעילי הסרוו מכסים טווח מומנט של $$ 0 {,} 2 \, \ טקסט {nm} $$ 200 \, \ טקסט {nm} $$, המאפשר מניפולציה רגישה והרמה חזקה.

עד כמה מנגנון החלפת הסוללה הוא חזק?

UBTECH בדק את מערכות האחיזה מעל 80,000 מחזורים ללא בלאי משמעותי. המנעולים בפיר האלחוטי משתמשים בחיישנים מיותרים: מתגים סופיים מכניים, חיישני שדה מגנטי ובקרת עכבה של המנועים מדווחים על מלכודת מוצלחת. ניתן למזער זאת על פי הסיכון לסוללה רופפת, מה גם שהמערכת מוציאה הודעת שגיאה במקרה של ספק ושינויים במצב סרק בטוח.

איך הרובוט מחליט בין החנות להחלפה?

אלגוריתם לניהול אנרגיה משווה את הקיבולת השיורית $$ E _ {\ טקסט {REST}} $$ עם דרישת האנרגיה הצפויה של ההזמנה הבאה $$ E _ \ טקסט {משימה}}} $. הוא מחשב את ההבדל $$ \ delta e = e _ {\ text {REST}} – E _ {\ text {משימה}} $$. אם $$ \ delta e $$ נמצא מתחת לסף $ \ varepsilon $$, הרובוט לוקח את ההחלפה; אחרת הוא מתחיל את העבודה ומעביר את החנות. היגיון זה לוקח בחשבון גם את הזמינות של סוללות טעונות במתלה כדי למנוע צוואר בקבוק.

נקודות מבט של התפתחות נוספת

האם המערכת תמשיך לצמצם?

UBTech הודיעה כי היא מבוססת על לייט ווקר קומפקטי יותר המבוסס על אותו מושג סוללה, אך מיועד ליחידות לוגיסטיות קטנות יותר. בנוסף, החברה מתנסת בכימיקה מהירה יותר של טעינה, שאמורים ללחוץ על זמן הטעינה מ- 90 לפחות מ- 60 דקות.

האם ניתן לשלב מערכות סולאריות או תאי דלק?

בטווח הקצר, מומחים חושבים שזה לא סביר, מכיוון שדרישת האנרגיה להליכה פעילה גבוהה יחסית עבור רובוטים אנושיים: $$ \ בערך 300 \, \ טקסט {w} $$ בממוצע. תאים סולאריים מציעים רק חלק מהביצוע הזה. תאי דלק בתורם מגדילים את המשקל ודורשים תשתיות מימן, וזו הסיבה שסוללות מודולריות נותרות חסכוניות יותר.

האם יש יישומי פטנט להחלפת הסוללה?

ל- UBTECH היו כמה פטנטים שהוכנסו ל"התקן סטנדרטי של סוללה מפרץ מהיר לרובוטים דו-מימדיים "; מסד הנתונים הסיני CNIPA מפרט רישומים משנת 2024 ו- 2025. הפטנטים מכסים מנגנונים ללידה עצמית ופרוטוקולים להחלפת סוללות, מה שגורם למתחרים להתחיל.

נתוני מפתח כלכלי

איך UBTECH כלכלית?

מצבו הכלכלי של UBTECH מאתגר בשנת 2025, אך אינו יוצא דופן עבור חברת טכנולוגיה צעירה בענף הרובוטיקה. החברה מציגה מכירות של 1.950 מיליון יואן (כ -242 מיליון אירו) ובמקביל הפסד נקי של 1.040 מיליון יואן (כ -129 מיליון אירו). למרות האתגרים הכספיים הללו, ל- UBTech כבר יש תיק רובוטיקה מדהים עם יותר מ -500 יחידות ווקר שהוזמנו מראש ומעסיקה 2,191 עובדים.

אנליסטים בשוק ממסך השוק צופים כי UBTECH ממשיכה להשקיע באופן מאסיבי במחקר ופיתוח למרות הציפייה הנוכחית של ההפסד – גישה טיפוסית לחברות טכנולוגיה חדשניות. האסטרטגיה נועדה להרוויח את הרווחים הראשונים משנת 2027, במיוחד אם ניתן לממש הזמנות גדולות מתעשיית הרכב. אסטרטגיית השקעה זו מדגישה את הפוטנציאל לטווח הארוך והתיאור ההתפתחותי של החברה בענף הרובוטיקה הדינמי.

אילו מודלים תחרותיים קיימים?

יצרנים אחרים כמו איור עם זאת, אף אחד מהמתחרים לא יישם חילופי סוללות אוטונומיים לחלוטין; במקום זאת, טעינה אלחוטית נותרה נפוצה באמצעות תחנות עגינה. מבחינת המשכיות אנרגיה, ל- UBTech יש אפוא נקודת מכירה ייחודית לעת עתה.

מסגרת משפטית

כיצד מוסדרים אבטחה?

סין אימצה 2024 הנחיות לביטחון רובוטים אוטונומיים בסביבות תעשייתיות, אשר בין היתר רושמות מתגי עצירת חירום, נעילת אנרגיה ושגרת חירום מוגדרת. Walker S2 ממלא את הדרישות הללו עם עצירת חירום נגישה בקלות בגב ובציר האובססיבי של הצדדים, לצורך סטיות מיקום מעל ± 5 מ"מ.

האם יש נורמות בינלאומיות?

ברמה הגלובלית, ISO 10218-1 השתמש ב- ISO/TS 15066 למערכות שיתופיות. במקביל, הוועדה האלקטרוטכנית הבינלאומית עובדת על תוספות לפלטפורמות הומנואידים ניידים. UBTECH שואף לסימון CE לשוק האירופי, אך עליו להשלים בדיקות נוספות לתאימות אלקטרומגנטית.

האם ווקר S2 הוא אבן דרך?

השילוב של ניידות אנושית, מערכת סוללות כפולה ותפקודי החלפה אוטונומית מעביר את גבולות הרובוטיקה התעשייתית. אובדן הפסקות העמסה מגדיל משמעותית את הזמינות ומאפשר תהליכים אמיתיים 24/7. עם זאת, ישנם אתגרים כמו עלויות רכישה גבוהות, תחזוקה מורכבת ודיונים אתיים.

אם UBTECH יגיע לנתוני הייצור החזויים וקיבל שותפויות נוספות עם תאגידים גדולים, ווקר S2 יכול להפוך למודל התייחסות לרובוטים מפעל אוטונומי אנרגיה. במקביל, ככל הנראה המסגרת הרגולטורית הבינלאומית תציין כדי להבטיח ביטחון ואחריות בחיי המפעל הנשלטים על ידי מכונות.

השינוי לקראת הומנואידים המפעילים ברציפות הוא אפוא כבר אינו חזון עתידני, אלא מסלול התפתחות קונקרטי. יהיה זה מכריע כמה מהר חברות, פוליטיקה וחברה ממירים את ההזדמנויות והסיכונים שהתקבלו למערכת כוללת מאוזנת.

☑️ תמיכה ב- SME באסטרטגיה, ייעוץ, תכנון ויישום

☑️ יצירה או התאמה מחדש של האסטרטגיה הדיגיטלית והדיגיטציה

☑️ הרחבה ואופטימיזציה של תהליכי המכירה הבינלאומיים

Platforms פלטפורמות מסחר B2B גלובליות ודיגיטליות

פיתוח עסקי חלוץ

קונרד וולפנשטיין

אני שמח לעזור לך כיועץ אישי.

אתה יכול ליצור איתי קשר על ידי מילוי טופס יצירת הקשר למטה או פשוט להתקשר אליי בטלפון +49 89 674 804 (מינכן) .

אני מצפה לפרויקט המשותף שלנו.

Xpert.Digital הוא מוקד לתעשייה עם מיקוד, דיגיטציה, הנדסת מכונות, לוגיסטיקה/אינטרלוגיסטיקה ופוטו -וולטאים.

עם פיתרון הפיתוח העסקי של 360 ° שלנו, אנו תומכים בחברות ידועות מעסקים חדשים למכירות.

מודיעין שוק, סמוקינג, אוטומציה שיווקית, פיתוח תוכן, יחסי ציבור, קמפיינים בדואר, מדיה חברתית בהתאמה אישית וטיפוח עופרת הם חלק מהכלים הדיגיטליים שלנו.

אתה יכול למצוא עוד בכתובת: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus