Vooruitgang in roboticatechnologie: een uitgebreid overzicht

Wat zijn de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van krachtige, robuuste robots?

De robotica-industrie maakt momenteel een opmerkelijke opleving door in de ontwikkeling van zware robots die indrukwekkende lasten kunnen verplaatsen. Een goed voorbeeld hiervan is Estuns nieuwe ER1000-3300 zware robot, die zijn wereldpremière beleefde op Automatica 2025. Deze innovatieve robot kan lasten tot 1.000 kilogram hanteren en bereikt een bereik van 3.300 millimeter. Bijzonder indrukwekkend is de herhaalbaarheid van ±0,1 millimeter, ondanks de enorme last.

De technische specificaties van deze robot illustreren de vooruitgang in roboticatechnologie: met een eigen gewicht van 4.850 kilogram behaalt de ER1000-3300 een eigen gewicht-/laadvermogenverhouding van minder dan 5, waardoor relatief 'strakke snelheden' mogelijk zijn van 68°/s in as 1 tot 101°/s in as 6. Het stijve ontwerp maakt polsmomenten mogelijk van 9.000 Nm in as J5 en 6.000 Nm in as J6, met een toegestaan traagheidsmoment van respectievelijk 1.800 kg/m² en 850 kg/m².

Maar Estun is niet de enige fabrikant die innoveert in dit segment. Kuka presenteerde de "KR Titan ultra", een nog krachtigere robot die ladingen tot 1500 kilogram kan verplaatsen en slechts 4,5 ton weegt. Deze robot heeft een bereik tot 4200 millimeter en een hoog laadvermogen, is zeer marktgericht en afgestemd op de behoeften van automotive- en Tier 1-klanten.

De toepassingsgebieden voor deze heavy-duty robots zijn divers en strategisch belangrijk. Ze zijn met name geschikt voor zware toepassingen in de staal- en automobielindustrie, evenals in bouwmachines. Een bijzonder belangrijke doelmarkt zijn batterijassemblagelijnen in de automobielindustrie, een markt waarin Estun in China al een marktleiderspositie heeft. Het modulaire ontwerp zorgt voor compatibiliteit en schaalbaarheid tussen de verschillende robotseries, wat gunstig is voor zowel fabrikanten als gebruikers.

Estun heeft al een indrukwekkende staat van dienst in de ontwikkeling van zware robots. Het bedrijf lanceerde eerder al een robot met een laadvermogen van 700 kilogram, gebruikmakend van gepatenteerde dynamische algoritmen en lichtgewicht structurele ontwerpen. Deze innovaties hebben ertoe geleid dat de zware robots van Estun zijn opgenomen in de financieringscatalogus van het Ministerie van Industrie en Informatietechnologie voor de toepassing van baanbrekende sleuteltechnologieën.

Hoe revolutioneren humanoïde robots de muziekwereld en andere sectoren?

De ontwikkeling van humanoïde robots heeft de afgelopen jaren opmerkelijke vooruitgang geboekt, met name op het gebied van creatieve toepassingen. Een fascinerend voorbeeld is de "Robot Drummer", een project van onderzoekers van de Hogeschool voor Toegepaste Wetenschappen en Kunsten van Italiaans Zwitserland, het Dalle Molle Onderzoeksinstituut voor Kunstmatige Intelligentie en de Politecnico di Milano. Deze humanoïde robot kan complexe muziekstukken spelen, van jazz tot metal, met een ritmische nauwkeurigheid van meer dan 90 procent.

Het bijzondere aan dit project is de innovatieve trainingsmethode genaamd "Rhythmic Contact Chain", waarbij muziek wordt weergegeven als een nauwkeurig getimede reeks drumcontacten. De onderzoekers halen de percussiekanalen uit MIDI-bestanden en zetten deze om in precieze beattimings voor de robot. Door middel van reinforcement learning in een simulatieomgeving ontwikkelde de robot zelfstandig mensachtige technieken, zoals het kruisen van zijn armen, het dynamisch wisselen van drumstokken en het optimaliseren van zijn bewegingen over het hele drumstel.

De Unitree G1, een 1,2 meter hoge humanoïde robot van ongeveer 35 kilogram met een prijskaartje van $ 16.000, werd gebruikt voor de tests. De G1 heeft 23 vrijheidsgraden en uitgebreidere versies kunnen tot 43 vrijheidsgraden bereiken, waardoor hij de flexibiliteit heeft om complexe bewegingssequenties uit te voeren. Het repertoire van de robotdrummer omvat een breed scala aan muziekgenres – van Dave Brubecks jazzklassieker "Take Five" tot Bon Jovi's "Living on a Prayer" en Linkin Parks "In the End".

Een ander interessant voorbeeld is ZRob, een drumrobot van de Universiteit van Oslo, die een flexibele "pols" heeft waarmee hij de grip op de drumstokken kan loslaten, vergelijkbaar met een menselijke pols. Deze robot kan naar zichzelf luisteren terwijl hij drumt en gebruikt reinforcement learning om zijn spel te verbeteren. De onderzoekers stellen dat mensen vaak hun eigen lichaam gebruiken door middel van beweging om expressie toe te voegen aan het bespelen van een instrument.

Maar ook andere fabrikanten hebben zich gewaagd aan het maken van muzikale robots. De CyberOne van Xiaomi kan ook drummen en zet volgens de fabrikant automatisch een MIDI-track om in drumbeats. De robot heeft 13 gewrichten en zijn volledige lichaamsbewegingen worden gesynchroniseerd met de muziek.

Maar humanoïde robots beperken zich niet tot muzikale toepassingen. De visie op humanoïde robots gaat veel verder: ze moeten universele hulpmiddelen worden die zelfstandig een vaatwasser kunnen vullen en elders op een assemblagelijn even goed functioneren. Industriële fabrikanten richten zich op humanoïde robots die specifiek voor industriële taken zijn ontwikkeld.

De volgende stap in de ontwikkeling is het overbrengen van de geleerde vaardigheden uit de simulatie naar echte hardware. De onderzoekers werken ook aan het aanleren van improvisatievaardigheden aan de robot, zodat hij in realtime kan reageren op muzikale signalen. Dit zou Robot Drummer in staat stellen om muziek te "voelen" en erop te reageren als een menselijke drummer.

Welke gespecialiseerde robots zorgen voor een revolutie in de landbouw?

Een uitstekend voorbeeld van gespecialiseerde robots in de landbouw is SHIVAA, een robot ontwikkeld door het Duitse onderzoekscentrum voor kunstmatige intelligentie (DKI) voor de volledig autonome oogst van aardbeien in vollegrondsgewassen. Deze innovatieve robot laat op indrukwekkende wijze zien hoe kunstmatige intelligentie en robotica kunnen samenwerken om landbouwprocessen te revolutioneren.

SHIVAA is bewust ontwikkeld voor gebruik in open velden, waar de natuurlijke teelt van aardbeien resulteert in een ecologisch verantwoord eindproduct. Geplaatst aan de rand van het veld, detecteert de robot met een 3D-camera zelfstandig de veldstructuur en benadert hij de eerste rij planten. Daar aangekomen bepalen extra camera's, die ook onzichtbaar licht verwerken, de positie en rijpheid van de aardbeien.

Het oogstproces zelf is opmerkelijk nauwkeurig: met behulp van twee grijpers worden de rijpe vruchten van de planten onder de robot geplukt. Net als bij een mens grijpen de vingers van de grijper de aardbei vast en maken deze met een draaiende beweging los van de plant. De robotarm, compleet met grijper, beweegt snel naar de krat erboven en plaatst de aardbei.

De prestatiegegevens van SHIVAA zijn indrukwekkend: de robot kan ongeveer 15 kilo fruit per uur oogsten en kan minimaal acht uur achter elkaar werken. Deze capaciteit maakt hem een waardevolle ondersteuning voor landbouwbedrijven die kampen met stijgende arbeidskosten en een tekort aan arbeidskrachten.

Een bijzonder voordeel van SHIVAA is de mogelijkheid om 's nachts te werken. Constant kunstlicht creëert nog gunstigere omstandigheden voor de beeldverwerkingsalgoritmen van de robot. Bovendien kan de robot naast mensen oogsten, waardoor hij naadloos in een boerderij kan worden geïntegreerd.

Het systeem wordt ontwikkeld in samenwerking met onder andere de Hogeschool van Hamburg en wordt momenteel getest op aardbeienkwekerij Glantz in Hohen Wieschendorf, Mecklenburg-Vorpommern. De manager van aardbeienkwekerij Glantz, Jan van Leeuwen, is verheugd betrokken te zijn bij het project, gezien de groeiende economische druk, aangezien maar liefst 60 procent van de productiekosten arbeidskosten zijn.

Volgens projectmanager Heiner Peters zijn er nog enkele jaren ontwikkelingstijd nodig voordat de robot massaal geproduceerd kan worden. Het zou wel eens zeven jaar kunnen duren voordat het product in grotere aantallen op het land ingezet kan worden. SHIVAA is echter niet de eerste volledig autonome robot die is ontwikkeld ter ondersteuning van de aardbeienoogst. Wat hem onderscheidt van vergelijkbare systemen, die voornamelijk in kassen worden gebruikt, is de specifieke ontwikkeling voor vollegrondsteelt.

In de toekomst zou de technologie ook kunnen worden toegepast bij de oogst van andere fruitsoorten. Peters hoopt dat de robots de productiekosten zodanig zullen verlagen dat aardbeien weer goedkoper in de supermarkt zullen liggen en dat boeren in ons land door efficiëntere productie kunnen concurreren met import uit het buitenland.

Volgens de ontwikkelaars is de technologie niet bedoeld om menselijke werknemers te vervangen, maar om hen te ondersteunen en te ontlasten. Landbouwbedrijven zouden de robots kunnen gebruiken om oogstverliezen te voorkomen en de kwaliteit van het fruit te behouden.

Hoe verandert collaboratieve robotica de manier waarop mensen en machines samenwerken?

Collaboratieve robotica, ook wel cobots genoemd, vertegenwoordigt een paradigmatische verschuiving in de manier waarop mensen en robots samenwerken. In tegenstelling tot traditionele industriële robots, die achter beschermende hekken moeten opereren, zijn collaboratieve robots specifiek ontworpen om veilig en effectief met mensen te communiceren in een gedeelde werkomgeving.

Er zijn verschillende niveaus van mens-robotinteractie, variërend van volledige automatisering tot echte samenwerking. Bij volledige automatisering werken mens en robot in hun eigen werkruimte, ruimtelijk gescheiden door een beschermend hek. Bij coëxistentie verdwijnt dit beschermende hek, maar blijven mens en robot gescheiden werken in hun respectievelijke werkruimtes.

Bij samenwerking delen mensen en robots een gedeelde werkruimte en werken ze sequentieel, maar raken elkaar over het algemeen niet aan. Het hoogste niveau is mens-robotsamenwerking, waarbij contact tussen mens en robot mogelijk en soms expliciet noodzakelijk is, aangezien beide meestal gelijktijdig samenwerken.

Cobots gebruiken sensoren, camera's en kunstmatige intelligentie om hun bewegingen te controleren en ervoor te zorgen dat ze mensen geen letsel toebrengen. Ze kunnen repetitieve, vermoeiende en nauwkeurige taken uitvoeren, waardoor menselijke werknemers zich kunnen concentreren op complexere en creatievere activiteiten. Cobots kunnen een breed scala aan taken uitvoeren, zoals het vastpakken, tillen en plaatsen van onderdelen, monteren, maar ook lassen, lijmen, boren, frezen, slijpen en polijsten.

Een bijzonder interessant voorbeeld van praktische toepassing is te vinden bij de LAT Group, een bedrijf dat actief is in alles van veiligheidstechnologie tot tractie-energie, van spoor tot openbaar vervoer. Het bedrijf maakt gebruik van een met sensoren uitgeruste robothond genaamd Spot, die bijvoorbeeld in metrotunnels autonoom beschadigde kabels identificeert. Bij brede inzet zou dit idealiter meer dan 500 miljoen euro per jaar kunnen besparen.

De toepassingsgebieden van collaboratieve robotica zullen de komende jaren aanzienlijk uitbreiden. Felix Strohmeier, hoofd van de onderzoeksgroep "Internet of Things" bij Salzburg Research, is ervan overtuigd dat collaboratieve robots de komende tien jaar ook buiten de fabriek zullen worden ingezet: "Je vindt ze op bouwplaatsen en in andere sectoren. In de wegenbouw en de landbouw bestaan al producten die samenwerken of in ieder geval autonoom opereren."

Het CONCERT-project ontwikkelt een nieuw type collaboratieve robot die veilig met werknemers kan samenwerken. Deze robots zullen robuuster zijn dan mensen, autonome mogelijkheden hebben en een collaboratieve intelligentie vertonen. De samenwerking tussen robot en gebruiker zal plaatsvinden via moderne interfaces en interactieve tools.

De CONCERT-robots kunnen informatie uit hun omgeving verzamelen en instructies op een hoger niveau uitvoeren, bijvoorbeeld voor taken die op afstand worden bestuurd en zich autonoom aanpassen aan de omgeving. Telebediening zal een bijzonder belangrijke rol spelen bij het uitvoeren van risicovolle bouwtaken, zoals het aanbrengen van chemicaliën, waarbij de operator wordt beschermd.

Traditioneel worden robots gezien als vervangers van menselijke werknemers. Cobots hanteren echter een andere aanpak en richten zich op samenwerking. Deze robots zijn ontworpen om samen te werken met mensen en hen te ondersteunen bij taken en processen waarbij menselijke vaardigheden onvervangbaar zijn.

De integratie van robots verandert de dynamiek op de werkvloer aanzienlijk. In plaats van menselijke werknemers te vervangen, nemen cobots repetitieve en gevaarlijke taken over, waardoor werknemers zich kunnen concentreren op complexere taken die creativiteit, empathie en besluitvorming vereisen. Dit opent de deur naar een herdefiniëring van functies en een verschuiving naar meer waardegedreven werk.

Een van de belangrijkste voordelen van samenwerking tussen mens en robot is de verbeterde algehele efficiëntie. Cobots zijn geprogrammeerd om taken nauwkeurig en snel uit te voeren, waardoor productieprocessen worden versneld. Mensen kunnen zich concentreren op taken die creativiteit en menselijke intelligentie vereisen, waardoor de algehele productiviteit van het team toeneemt.

Het doel van samenwerking tussen mens en robot is om de sterke punten van mensen – behendigheid, flexibiliteit en aanpassingsvermogen – te combineren met de sterke punten van robots – kracht en uithoudingsvermogen – om processen te creëren die zowel flexibel als productief zijn. Om veilig werken te garanderen, hebben collaboratieve robots interne sensoren die botsingen detecteren, de robot stoppen en zo elk gevaar voor mensen elimineren.

Hoewel automatisering en kunstmatige intelligentie zich blijven ontwikkelen, blijft de menselijke touch een waardevolle troef. Cobots kunnen niet tippen aan de empathie, emotionele intelligentie en menselijke intuïtie die cruciaal zijn in bepaalde beroepen. De wisselwerking tussen menselijke kwaliteiten en robotische mogelijkheden creëert een synergetische werkomgeving die het beste van twee werelden combineert.

AI & XR-3D-renderingmachine: vijf keer expertise van Xpert.Digital in een uitgebreid servicepakket, R&D XR, PR & SEM – Afbeelding: Xpert.Digital

Xpert.Digital heeft diepe kennis in verschillende industrieën. Dit stelt ons in staat om op maat gemaakte strategieën te ontwikkelen die zijn afgestemd op de vereisten en uitdagingen van uw specifieke marktsegment. Door continu markttrends te analyseren en de ontwikkelingen in de industrie na te streven, kunnen we handelen met vooruitziende blik en innovatieve oplossingen bieden. Met de combinatie van ervaring en kennis genereren we extra waarde en geven onze klanten een beslissend concurrentievoordeel.

Meer hierover hier:

• Gebruik de 5 -voudig competentie van Xpert.Digital in één pakket – van 500 €/maand

Welke rol speelt kunstmatige intelligentie in moderne robotsystemen?

Kunstmatige intelligentie (AI) is een onmisbaar onderdeel geworden van moderne robotsystemen en heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop robots leren, beslissingen nemen en met hun omgeving omgaan. Het gebruik van AI-technologieën in de robotica neemt voortdurend toe en biedt volledig nieuwe mogelijkheden voor autonome en intelligente machines.

Machine learning is een van de belangrijkste AI-technologieën in de robotica. Het stelt een robot in staat patronen te leren herkennen en voorspellingen te doen op basis van data en ervaring. Algoritmen zoals supervised learning, unsupervised learning of reinforcement learning stellen robots in staat objecten te herkennen, taal te begrijpen of menselijke bewegingen te imiteren.

Bijzonder indrukwekkend is de ontwikkeling van generatieve AI, die robots in staat stelt te leren van training en iets nieuws te creëren. Robotfabrikanten ontwikkelen generatieve AI-gestuurde interfaces om robots intuïtiever te programmeren: gebruikers programmeren met natuurlijke taal in plaats van code. Werknemers hebben geen gespecialiseerde programmeerkennis meer nodig om de gewenste robotacties te selecteren en aan te passen.

Een ander voorbeeld is forward-looking AI, die gegevens over robotprestaties analyseert om de toekomstige conditie van apparatuur te bepalen. forward-looking onderhoudswerkzaamheden kunnen fabrikanten helpen besparen op de kosten van machinestilstand. In de toeleveringsindustrie voor de automobielindustrie kost elk uur ongeplande stilstand naar schatting $ 1,3 miljoen.

Neurale netwerken zijn AI-modellen gebaseerd op de structuur en functie van het menselijk brein. Ze bestaan uit onderling verbonden kunstmatige neuronen en kunnen complexe patroonherkenningstaken uitvoeren. Neurale netwerken worden in robots gebruikt om visuele perceptie, taalverwerking en besluitvorming te verbeteren.

Computer vision is een andere cruciale AI-technologie die robots de mogelijkheid geeft om visuele informatie uit afbeeldingen of video's te interpreteren en te begrijpen. Met behulp van AI-algoritmen kunnen robots objecten, gezichten, gebaren en andere visuele kenmerken detecteren, volgen en interpreteren. Dit stelt hen in staat om door hun omgeving te navigeren, taken uit te voeren en te communiceren met objecten en mensen.

Het Karlsruhe Institute of Technology heeft samen met partners innovatieve collaboratieve leermethoden ontwikkeld waarmee robots van verschillende bedrijven op verschillende locaties van elkaar kunnen leren. Federated learning maakt het mogelijk om trainingsgegevens van meerdere stations, meerdere fabrieken of zelfs meerdere bedrijven te gebruiken zonder dat deelnemers gevoelige bedrijfsgegevens hoeven te verstrekken.

Voor de training in het FLAIROP-project vond geen uitwisseling van gegevens zoals afbeeldingen of grijppunten plaats. In plaats daarvan werden alleen de lokale parameters van de neurale netwerken, oftewel sterk geabstraheerde kennis, naar een centrale server gestuurd. Daar werden de gewichten van alle stations verzameld en gecombineerd met behulp van verschillende algoritmen. De verbeterde versie werd vervolgens ter plaatse afgespeeld voor de stations en verder getraind met de lokale gegevens.

De ontwikkeling van fysieke AI markeert een andere belangrijke mijlpaal. Robot- en chipfabrikanten zoals Nvidia investeren momenteel in de ontwikkeling van gespecialiseerde hardware en software die realistische omgevingen simuleren, zodat robots zichzelf in dergelijke virtuele omgevingen kunnen trainen. Ervaring vervangt traditioneel programmeren.

Analytische AI maakt het mogelijk om grote hoeveelheden data die door robotsensoren worden vastgelegd, te verwerken en analyseren. Dit helpt bij het reageren op onvoorspelbare situaties of veranderende omstandigheden in openbare ruimtes of tijdens de productie. Robots met beeldverwerkingssystemen analyseren hun werkstappen om patronen te herkennen en workflows te optimaliseren.

Natuurlijke taalverwerking (NLP) stelt robots in staat natuurlijke taal te begrijpen, te interpreteren en erop te reageren. AI-modellen worden gebruikt om gebruikersinvoer te analyseren, vragen te beantwoorden, dialogen te voeren en tekst te genereren. NLP maakt interactie met robots mogelijk via gesproken of geschreven taal.

Reinforcement learning is een vorm van machine learning waarbij een robot wordt beloond met positieve bekrachtiging wanneer hij een specifieke actie uitvoert en gestraft met negatieve bekrachtiging wanneer hij een ongunstige actie uitvoert. De robot leert door middel van vallen en opstaan om optimale acties te kiezen in specifieke situaties, door complexe bewegingen te trainen of te navigeren in dynamische omgevingen.

Machine learning-algoritmen kunnen ook worden gebruikt om data van meerdere robots die tegelijkertijd werken te analyseren en processen op basis van deze informatie te optimaliseren. Over het algemeen geldt: hoe meer data een machine learning-algoritme ontvangt, hoe beter de prestaties.

Hoe ontwikkelt de markt voor autonome mobiele robots zich?

De markt voor autonome mobiele robots maakt momenteel een uitzonderlijke groei door en wordt beschouwd als een van de meest dynamische segmenten binnen de robotica-industrie. De wereldwijde AMR-markt werd in 2024 gewaardeerd op $ 2,8 miljard en zal naar verwachting tussen 2025 en 2034 met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 17,6 procent groeien.

De sterke groei van e-commerce en omnichannel commerce heeft het gebruik van AMR's voor sortering, transport, assemblage en voorraadbeheer aanzienlijk gestimuleerd. Volgens de International Trade Administration zal de wereldwijde B2C e-commercemarkt naar verwachting in 2027 een omvang van $ 5,5 biljoen bereiken, met een samengestelde jaarlijkse groei van 14,4 procent. Deze toename verhoogt direct de vraag naar AMR's in warehousing en logistiek.

Autonome navigatie maakt maximale flexibiliteit mogelijk bij routeplanning en mapping in mobiele robotica. Met behulp van de wagenparkbeheerder kunnen bedrijven hun autonome materiaaltransport monitoren en de geregistreerde productiegegevens analyseren. AMR-systemen zijn verkrijgbaar in een breed scala aan uitvoeringen, waaronder karrentransporters, cleanroomversies, ESD-modellen en met aangepaste bovenbouw en aanvullende systemen.

Hij wordt gebruikt in de elektronicaproductie, productiefaciliteiten, logistieke centra, de auto-industrie, de farmaceutische industrie en de medische technologie. Op Automatica 2025 presenteerde Omron de nieuwe mobiele robot "OL-450S", een autonome mobiele robot die speciaal is ontworpen voor het transporteren van trolleys en rekken. Dankzij de geïntegreerde heffunctie is een flexibele materiaalstroom mogelijk zonder de bestaande infrastructuur te verstoren.

Node Robotics presenteert Node.OS, een intelligent softwareplatform waarmee autonome mobiele robots en zelfrijdende transportsystemen efficiënt en collaboratief kunnen samenwerken. Het platform biedt nauwkeurige lokalisatie en navigatie, intelligente routeplanning en schaalbaar wagenparkbeheer, en kan naadloos worden geïntegreerd in bestaande automatiseringssystemen.

Dankzij de hardware-onafhankelijke architectuur maakt de software de flexibele integratie van verschillende robotmodellen en sensorsystemen mogelijk. De nieuwe Traffic Manager optimaliseert de efficiëntie, coördinatie en benutting van robotvloten en zorgt voor een soepelere materiaalstroom in complexe industriële omgevingen.

DS Automotion presenteert Amy, een compacte en kosteneffectieve autonome mobiele robot, geschikt voor het transport van kleine lasten tot 25 kilogram. Hij overtuigt door zijn gebruiksgemak en hoge flexibiliteit. Een transportconcept met een actieve heftafel maakt het mogelijk om bronnen en putten als passieve stations te ontwerpen, wat een kosteneffectieve implementatie en opschaling zeer eenvoudig maakt, zelfs in bestaande systemen.

De toekomst van AMR-technologie zal in belangrijke mate worden bepaald door voortdurende ontwikkelingen in kunstmatige intelligentie voor verbeterde navigatie, objectherkenning en besluitvorming. Verbeterde sensortechnologieën, waaronder geavanceerdere LiDAR-systemen en 3D-camera's, zullen AMR's in staat stellen een completer en nauwkeuriger beeld van hun omgeving te krijgen.

Voortdurende verbeteringen in batterijtechnologie zullen leiden tot langere bedrijfstijden en snellere laadmogelijkheden, wat de bruikbaarheid en efficiëntie van AMR-operaties verbetert. De toenemende acceptatie van software voor wagenparkbeheer en cloudgebaseerde platforms zal een betere coördinatie, monitoring en optimalisatie van grootschalige AMR-operaties mogelijk maken.

De opkomst van mobiele cobots, die de mobiliteit van AMR's combineren met de samenwerkingsmogelijkheden van cobots, zal naar verwachting nieuwe toepassingen openen in sectoren zoals elektronica en batterijproductie. Amy van DS Automotion kan volledig autonoom werken of een virtuele rijstrook volgen, en desgewenst zelfs onverwachte obstakels ontwijken.

De wereldwijde AMR-markt groeit snel. Huidige schattingen geven aan dat de markt in 2024 al aanzienlijke omvang zal hebben bereikt en de komende jaren exponentieel zal groeien. Fabrikanten van autonome mobiele robots moeten geavanceerde AMR's ontwikkelen die ontworpen zijn voor e-commerce warehousing, met name voor sortering, transport en voorraadbeheer.

Welke impact heeft robotica op de arbeidsmarkt?

De impact van robotica op de arbeidsmarkt is complexer dan aanvankelijk werd aangenomen en wijkt aanzienlijk af van de sombere prognoses van enkele jaren geleden. Een uitgebreide studie van onderzoekers van het Institute for Employment Research (IAB), de Universiteit Mannheim en de Universiteit Düsseldorf toont aan dat er tussen 1994 en 2014 weliswaar 275.000 banen in de Duitse industrie verloren zijn gegaan door de inzet van robots, maar dat dit niet te wijten was aan ontslagen, maar aan het feit dat er minder jongeren werden aangenomen.

Tegelijkertijd werden er evenveel nieuwe banen gecreëerd in de dienstensector, waardoor het aantal banen over het geheel genomen nauwelijks veranderde. Dit staat in schril contrast met de VS, waar industriële arbeiders massaal hun baan verloren door automatisering, ook al gebruikt de Duitse economie aanzienlijk meer robots dan de Amerikaanse industrie, in verhouding tot het aantal werknemers.

De vakbonden in Duitsland spelen hierin een belangrijke rol. Ze zijn erin geslaagd banen in de industrie te behouden, maar hebben tegelijkertijd weinig mogelijkheden gehad om hogere lonen af te dwingen voor lager gekwalificeerde werknemers. Een groot deel van de werknemers verdient minder door automatisering. Dit treft met name middelbaar opgeleide werknemers, zoals geschoolde werknemers, die in hun werk veel robots gebruiken.

De belangrijkste begunstigden zijn hoger opgeleiden en bedrijven die de stijgende productiviteit hebben weten om te zetten in hogere winsten. Deze bevinding wordt bevestigd door een studie van het Zentrum für Europäischen Forschung in Mannheim, waaruit blijkt dat de inzet van automatiseringstechnologieën over het algemeen leidt tot banenverlies, maar tegelijkertijd worden er nieuwe banen gecreëerd die de verloren banen compenseren.

Onderzoekers van ZEW concluderen dat automatisering tussen 2016 en 2021 verantwoordelijk zal zijn voor 560.000 nieuwe banen. De energie- en watervoorzieningssector zullen hier het meest van profiteren, met een banengroei van 3,3 procent. Ook in de elektronica- en automobielsector is een positieve trend zichtbaar, met een banengroei van 3,2 procent. In andere sectoren in de maakindustrie bedraagt de berekende banengroei zelfs 4 procent.

De ontwikkeling is echter kritiek in de bouwsector, waar naar verwachting ongeveer 4,9 procent van de banen verloren zal gaan. Ook het onderwijs, de gezondheidszorg en de sociale dienstverlening kunnen werknemers verliezen door automatisering. Desondanks is de algehele balans positief, aangezien er meer nieuwe banen worden gecreëerd dan verloren gaan.

Een belangrijke drijfveer voor automatisering is het tekort aan geschoolde arbeidskrachten. 75 procent van de respondenten in een onderzoek van de Automatica Trend Index verwacht dat robotica een oplossing biedt. De overgrote meerderheid van de werknemers in Duitsland is ervan overtuigd dat robots in fabrieken het concurrentievermogen van het land versterken. Ongeveer driekwart van de respondenten verwacht dat robots het concurrentievermogen zullen versterken en de industriële productie in eigen land zullen houden.

De trendindex noteert bijzonder hoge goedkeuringspercentages voor de vraag of robotica en automatisering de toekomst van werk zullen verbeteren: de overgrote meerderheid wil dat robots vuile, saaie en gevaarlijke taken in de fabriek overnemen. 85 procent is van mening dat robots het risico op letsel bij gevaarlijke activiteiten verminderen en 84 procent ziet robots als een belangrijke oplossing voor de verwerking van kritieke materialen.

In de maakindustrie zijn al talloze banen vervangen door robots, maar dit leidt ook tot nieuwe banen in sectoren zoals robotprogrammering en -onderhoud. Ook in andere sectoren, zoals de detailhandel en de gezondheidszorg, worden robots en kunstmatige intelligentie steeds vaker ingezet.

In de toekomst zal samenwerking tussen mens en machine steeds belangrijker worden. Hoewel bepaalde taken door machines zullen worden overgenomen, zullen andere nog steeds door mensen moeten worden uitgevoerd. In plaats van menselijke werknemers te vervangen, zullen robots repetitieve en gevaarlijke taken overnemen, waardoor werknemers zich kunnen concentreren op complexere taken die creativiteit, empathie en besluitvorming vereisen.

Terry Gregory van het IZA Institute of Labor Economics gelooft niet dat robots mensen in veel banen volledig zullen vervangen. Hij gelooft dat computers meer banen creëren dan ze vernietigen. Maar over één ding is iedereen het eens: werk zal veranderen. Sommige banen zullen verdwijnen, robots zullen collega's worden en we kunnen het vergeten om 40 jaar lang aan hetzelfde bureau te zitten.

Het Instituut voor Arbeidsmarktonderzoek (IAB) voorspelt dat er evenveel nieuwe banen zullen ontstaan als er zullen verdwijnen. Experts van het Keulse Instituut voor Economisch Onderzoek voorspellen: we hoeven niet bang te zijn voor robots. Ze zullen niet al onze banen innemen.

Van de bars tot wereldwijde: MKB -bedrijven veroveren de wereldmarkt met een slimme strategie – afbeelding: xpert.Digital

In een tijd waarin de digitale aanwezigheid van een bedrijf beslist over het succes ervan, de uitdaging van hoe deze aanwezigheid authentiek, individueel en uitgebreid kan worden ontworpen. Xpert.Digital biedt een innovatieve oplossing die zichzelf positioneert als een kruising tussen een industriële hub, een blog en een merkambassadeur. Het combineert de voordelen van communicatie- en verkoopkanalen in één platform en maakt publicatie mogelijk in 18 verschillende talen. De samenwerking met partnerportals en de mogelijkheid om bijdragen aan Google News en een persdistributeur te publiceren met ongeveer 8.000 journalisten en lezers maximaliseren het bereik en de zichtbaarheid van de inhoud. Dit is een essentiële factor in externe verkoop en marketing (symbolen).

Meer hierover hier:

• Authentiek. Individueel. Global: de Xpert.Digital -strategie voor uw bedrijf

Hoe dragen robots bij aan duurzaamheid en milieubescherming?

Robots spelen een steeds belangrijkere rol in het bevorderen van duurzaamheid en milieubescherming, met mogelijkheden die veel verder reiken dan de traditionele concepten van industriële machines. Mobiele robots zijn intrinsiek duurzaam en bieden milieuvriendelijke oplossingen die operationele processen revolutioneren.

Een belangrijke reden waarom robots de productie duurzamer kunnen maken, is hun vermogen om energiekosten te verlagen. Moderne industriële robots versnellen en optimaliseren productieprocessen, wat leidt tot een aanzienlijke toename van de energie-efficiëntie. Omdat robots continu en frequent multitasken en geen verlichting, verwarming of constante bewaking nodig hebben, besparen ze extra energie.

Mobiele robots zijn ontworpen om het energieverbruik te optimaliseren, vaak met oplaadbare batterijen en efficiënte bewegingsalgoritmen. Vergeleken met traditionele handmatige arbeid of vaste automatiseringssystemen verbruiken ze minder energie en dragen zo bij aan een vermindering van de CO2-uitstoot.

Door taken zoals materiaaltransport en -verwerking te automatiseren, optimaliseren mobiele robots het gebruik van hulpbronnen. Ze stroomlijnen processen, minimaliseren afval en verminderen de behoefte aan overtollige materialen, wat allemaal bijdraagt aan het behoud van hulpbronnen. Een ander overtuigend argument voor het duurzame gebruik van robots is de vermindering van materiaalverbruik en productieafval.

Industriële robots werken met de grootste precisie, waardoor de foutkans afneemt. Bovendien maakt de inzet van moderne robottechnologie een geoptimaliseerde materiaalplanning mogelijk, wat productieverlies aanzienlijk vermindert. Dit betekent dat er minder materialen zoals lijm en verf worden verspild.

Mobiele robots werken stil en stoten minimale vervuilende stoffen uit, waardoor ze een milieuvriendelijk alternatief zijn voor conventionele industriële machines. Hun elektrische aandrijfsystemen produceren minder emissies, wat bijdraagt aan minder luchtvervuiling en minder lawaai in industriële omgevingen.

De Internationale Federatie voor Robotica heeft besproken hoe robots kunnen bijdragen aan het bereiken van dertien van de zeventien Duurzame Ontwikkelingsdoelen van de VN. Voor SDG 7, toegang tot betaalbare, betrouwbare en duurzame energie, kunnen groene technologieën massaal worden geproduceerd met behulp van industriële robots. Ze beschikken over de vereiste precisie en zorgen voor een optimaal gebruik van hulpbronnen.

Robots worden bijvoorbeeld gebruikt in de zonne-energiesector, de batterijproductie en zelfs bij de ontmanteling van kerncentrales. Voor SDG 9, het bouwen van veerkrachtige infrastructuur en het bevorderen van duurzame industrialisatie, bieden gebruikte of gehuurde robots een kosteneffectieve instap in de automatisering. Hergebruik van gebruikte robots is bovendien milieuvriendelijk.

Robots verhogen ook de productie-efficiëntie, wat leidt tot minder afval, wat op zijn beurt duurzamer is. Maar de Duurzame Ontwikkelingsdoelen van de VN gaan ook over de menselijke gezondheid – robots kunnen gevaarlijke of zware taken uitvoeren, terwijl wij waardevollere activiteiten uitvoeren die menselijke vaardigheden zoals creativiteit vereisen.

Met betrekking tot SDG 12, duurzame consumptie- en productiepatronen, is het vermeldenswaard dat robots, dankzij hun hoge precisie en herhaalbaarheid, zorgen voor stabiele processen met minimale verspilling. Dit leidt ook tot een lager energieverbruik, vooral omdat er steeds meer energiebesparende technologieën in robots worden geïntegreerd.

KUKA werkt continu aan oplossingen om het energieverbruik van zijn robots te verlagen. Bij de ontwikkeling van nieuwe producten ligt de focus op een slank en tegelijkertijd robuust productontwerp. Door het energieverbruik van de robots te verlagen, wordt de CO₂-uitstoot tijdens de productie verlaagd. Tegelijkertijd worden de bedrijfskosten verlaagd.

Robots spelen ook een belangrijke rol bij het bevorderen van hernieuwbare energie, afvalbeheer en milieumonitoring. In de landbouw maken ze nauwkeurige irrigatie en bemesting mogelijk, waardoor het grondstoffenverbruik wordt verminderd en de impact op het milieu wordt geminimaliseerd. Ze kunnen in afvalbeheer worden ingezet om recyclingprocessen te automatiseren en de circulaire economie te bevorderen.

Robots leveren ook waardevolle diensten bij milieumonitoring en rampenbestrijding door gevaarlijke omgevingen te verkennen en belangrijke gegevens te verzamelen. Duurzame automatiseringsoplossingen houden rekening met de volledige levenscyclus van producten en systemen, van ontwerp en productie tot gebruik en afvoer.

De energie-efficiëntie van robots zelf wordt ook continu verbeterd en er worden diverse maatregelen genomen om het energieverbruik verder te verminderen. Over het algemeen is het duidelijk dat robotica een sleutelrol kan spelen bij materiaalrecycling, efficiënt gebruik van hulpbronnen en de implementatie van de Duurzame Ontwikkelingsdoelen van de VN.

Welke veiligheidsnormen en -normen gelden voor moderne robotsystemen?

Veiligheid in robotica wordt gewaarborgd door een complex systeem van normen en standaarden dat continu wordt aangepast aan technologische ontwikkelingen. De normenreeks EN ISO 10218 "Robotica – Veiligheidseisen" vormt de basis voor praktisch toepasbare veiligheidseisen.

De nieuwe edities ISO 10218-1:2025 en ISO 10218-2:2025 zijn in februari 2025 gepubliceerd en vervangen de eerdere versies uit 2011. Deze normen definiëren de veiligheidseisen voor industriële robots in Deel 1 en voor robotsystemen, robottoepassingen en de integratie van robotcellen in Deel 2. ISO 10218-1 behandelt de robot als een niet-voltooide machine en is primair van toepassing op fabrikanten van industriële robots en cobots.

Het tweede deel, 10218-2, heeft betrekking op complete machines en installaties met geïntegreerde robots en is van toepassing op iedereen die industriële robots integreert in een complete oplossing, zoals machinefabrikanten of systeemintegratoren. Als geharmoniseerde normen bieden beide delen een vermoeden van conformiteit met de essentiële gezondheids- en veiligheidseisen van de Machinerichtlijn 2006/42/EG.

De herziening van EN ISO 10218 is al bijna vijf jaar gaande, met als belangrijk doel het behoud van de status van geharmoniseerde norm. Dit is zeer belangrijk voor de EU, hoewel niet absoluut noodzakelijk voor twee derde van de wereld. Desondanks willen alle robotfabrikanten en veel integratoren deze status graag behouden.

Een update en aanpassing waren absoluut noodzakelijk en voorzienbaar, aangezien het gebruik van industriële robots sinds 2012 bijna is verdubbeld: er zijn er nu bijna 3,5 miljoen in gebruik. De afgelopen jaren zijn er steeds meer marktbehoeften ontstaan op het gebied van cybersecurity en collaboratieve robotica.

Actuele bedreigingen en gerelateerde kwesties, zoals de Cybersecurity Act van de EU en het standpunt van de Amerikaanse overheid ten aanzien van kritieke infrastructuur, hebben invloed op 10218-1. De dreiging van een cyberaanval is een overweging bij de ontwikkeling van standaarden.

Voor de samenwerking tussen mens en robot worden vier fundamentele beschermingsprincipes gedetailleerd beschreven in de normen EN ISO 10218 deel 1 en 2, en in ISO/TS 15066 "Robots en robotische apparaten – Collaboratieve robots". In alle gevallen van samenwerking tussen mens en robot moeten gevaren voor mensen worden geëlimineerd door middel van veiligheidsmaatregelen.

Om ervoor te zorgen dat er ook bij een systeemfout geen gevaar voor de mens ontstaat, is het vereist dat de beheersmaatregelen die nodig zijn om aan de grenswaarden te voldoen, worden geïmplementeerd met behulp van veilige technologie. De term "veilige technologie" wordt in EN ISO 13849-1 gedefinieerd aan de hand van categorieën en prestatieniveaus, die moeten worden toegepast op alle veiligheidsrelevante componenten.

In de robotveiligheidsnorm EN ISO 10218-1 worden categorie "3" en prestatieniveau "d" voor de veiligheidsfuncties van de robotbesturing vastgelegd, tenzij de risicobeoordeling resulteert in een hogere of lagere waarde. Op basis van de risicobeoordeling worden de geldende gezondheids- en veiligheidseisen bepaald en worden passende maatregelen genomen.

De Machinerichtlijn 2006/42/EG van het Europees Parlement stelt een uniform niveau van veiligheids- en gezondheidsbescherming vast voor machines die in de Europese Economische Ruimte in de handel worden gebracht. Elke EU-lidstaat moet de Machinerichtlijn omzetten in nationaal recht. In Duitsland gebeurt dit via de Wet op de productveiligheid.

Omdat de op Europees niveau geharmoniseerde normen veelal gebaseerd zijn op internationale normen van ISO of IEC of daar een directe vertaling van zijn, heeft de naleving van de normen bij het ontwerp van robots en bij het ontwerp van toepassingen het voordeel dat conforme oplossingen ook buiten de grenzen van Europa kunnen worden aangeboden.

Bij het betreden van de robotica is kennis van de relevante normen en regelgeving ter voorkoming van arbeidsongevallen bij het bedienen van robots en robotsystemen belangrijk. Voorbeelden hiervan zijn ISO 10218 Deel 1 en 2, de centrale veiligheidsnorm voor industriële robots, en ISO/TS 15066.

Volgens de BGHM (Duitse Vereniging voor Industriële Robotica) vinden meer dan driekwart van alle ernstige arbeidsongevallen met industriële robotsystemen plaats, bijvoorbeeld tijdens het oplossen van problemen. Het ongeval wordt meestal voorafgegaan door een productieverstoring, zoals vastgelopen onderdelen of vuile sensoren. Medewerkers proberen dan soms de gevarenzone te betreden terwijl het systeem niet correct is uitgeschakeld om het probleem op te lossen.

Tegenwoordig creëren krachtige camerasystemen die robotbewegingen kunnen beperken, veilige werkplekken om medewerkers op cruciale momenten te beschermen tegen ongevallen. Bovendien wordt de veiligheidstechnologie van robotsystemen voortdurend verder ontwikkeld. Diagnostiek op afstand wordt al succesvol toegepast.

De regelgeving wordt voortdurend aangepast aan veranderende technologieën. Om veilig werken te garanderen, beschikken collaboratieve robots over interne sensoren die botsingen detecteren, de robot stoppen en zo elk gevaar voor mensen elimineren. Dit is een voorwaarde om robots uit hun kooien te halen en direct naast mensen te werken, zonder beschermende hekken.

Welke toekomstige trends zullen de ontwikkeling van robotica tot 2030 bepalen?

De robotica-industrie staat voor een revolutionaire transformatie, die wordt gekenmerkt door verschillende belangrijke trends tot 2030. De wereldwijde roboticamarkt zal naar verwachting tot 2030 jaarlijks met meer dan 20 procent groeien en een volume bereiken van meer dan $ 180 miljard. Deze ontwikkeling wordt gedreven door de vooruitgang in kunstmatige intelligentie en de integratie ervan in roboticatechnologieën.

De International Federation of Robotics heeft vijf belangrijke trends voor 2025 geïdentificeerd die de komende jaren zullen bepalen: kunstmatige intelligentie, humanoïde robots, duurzaamheid, nieuwe bedrijfstakken en het aanpakken van personeelstekorten. De marktwaarde van geïnstalleerde industriële robots heeft wereldwijd een historisch hoogtepunt bereikt van $ 16,5 miljard.

Kunstmatige intelligentie (AI) ontwikkelt zich in drie dimensies: fysiek, analytisch en generatief. AI-gestuurde simulatietechnologie voor robots zal naar verwachting terrein winnen in zowel typische industriële omgevingen als in servicetoepassingen in de robotica. Robot- en chipfabrikanten investeren in de ontwikkeling van gespecialiseerde hardware en software die realistische omgevingen simuleren, zodat robots zichzelf kunnen trainen in dergelijke virtuele omgevingen.

Dergelijke generatieve AI-projecten hebben als doel een 'ChatGPT-moment' voor robotica te creëren, oftewel 'fysieke AI'. Analytische AI kan grote hoeveelheden data verwerken en analyseren die door robotsensoren worden verzameld, en helpt zo te reageren op onvoorspelbare situaties of veranderende omstandigheden.

Humanoïde robots trekken veel media-aandacht en zullen naar verwachting universele hulpmiddelen worden die zelfstandig een vaatwasser kunnen vullen en aan een assemblagelijn kunnen werken. Experts voorspellen dat er in 2050 wereldwijd meer dan 4 miljard robots in gebruik zullen zijn, vergeleken met 350 miljoen in 2024.

De grootste groeisegmenten zijn humanoïde robots, zorgrobots en bezorgrobots. Vooral humanoïde robots beloven veel potentieel, omdat hun mensachtige vorm en mobiliteit ze veelzijdig maken. Industriële fabrikanten richten zich op humanoïde robots die speciaal voor industriële taken zijn ontwikkeld.

Duurzaamheid wordt een steeds belangrijkere factor in de ontwikkeling van robotica. Robots kunnen bijdragen aan het behalen van dertien van de zeventien Duurzame Ontwikkelingsdoelen van de VN. Ze dragen bij aan het verminderen van energieverbruik, materiaalverspilling en emissies.

Nieuwe zakelijke kansen ontstaan door veranderende consumentenvoorkeuren en maatschappelijke trends, waardoor de vraag naar geavanceerde roboticaoplossingen toeneemt. De door consumenten gedreven vraag naar snellere levering van maatwerkproducten zal leiden tot een uitbreiding van de roboticamogelijkheden in productie- en logistieke toepassingen.

Het is algemeen bekend dat er een tekort is aan geschoolde arbeidskrachten, vooral in toonaangevende geïndustrialiseerde landen. Robots kunnen hier een belangrijke rol spelen door taken over te nemen waarvoor onvoldoende menselijke arbeidskrachten beschikbaar zijn. 75 procent van de respondenten in Duitsland verwacht dat robotica een oplossing biedt voor het tekort aan geschoolde arbeidskrachten.

De wereldwijde markt voor servicerobots zal naar verwachting groeien van 26,35 miljard dollar in 2025 naar 90,09 miljard dollar in 2032. Het industriële en commerciële segment zal zijn dominante positie consolideren en aanzienlijk groeien tijdens de prognoseperiode.

Industrie 5.0 legt meer nadruk op de samenwerking tussen mens en machine. Collaboratieve robots die nauw samenwerken met mensen in productieomgevingen vormen een centraal element van deze nieuwe revolutie. Vooruitgang in kunstmatige intelligentie heeft cobots krachtiger en veelzijdiger gemaakt.

De focus ligt op het verder optimaliseren van Industrie 4.0-systemen en het efficiënter integreren van data in de gehele toeleveringsketen. Bedrijven die vertrouwen op moderne onderhoudssoftware kunnen hun productieprocessen nog duurzamer en flexibeler maken.

De wereldwijde markt voor autonome mobiele robots zal naar verwachting met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 17,6 procent groeien van 2025 tot 2034. De opkomst van mobiele cobots, die de mobiliteit van AMR's combineren met de samenwerkingsmogelijkheden van cobots, zal nieuwe toepassingen mogelijk maken in sectoren zoals elektronica en batterijproductie.

De verwachte omzet voor industriële en logistieke robots bedraagt ongeveer $ 80 miljard in 2030, terwijl het marktaandeel voor professionele servicerobots oploopt tot $ 170 miljard. Deze ontwikkeling wordt versneld door veranderende consumentenvoorkeuren en maatschappelijke trends die de vraag naar geavanceerde roboticaoplossingen stimuleren.

☑️ MKB -ondersteuning in strategie, advies, planning en implementatie

☑️ Creatie of herschikking van de digitale strategie en digitalisering

☑️ Uitbreiding en optimalisatie van de internationale verkoopprocessen

☑️ Wereldwijde en digitale B2B -handelsplatforms

☑️ Pioneer Business Development

Konrad Wolfenstein

Ik help u graag als een persoonlijk consultant.

U kunt contact met mij opnemen door het onderstaande contactformulier in te vullen of u gewoon bellen op +49 89 674 804 (München) .

Ik kijk uit naar ons gezamenlijke project.

Xpert.Digital is een hub voor de industrie met een focus, digitalisering, werktuigbouwkunde, logistiek/intralogistiek en fotovoltaïsche.

Met onze 360 ​​° bedrijfsontwikkelingsoplossing ondersteunen we goed bekende bedrijven, van nieuwe bedrijven tot na verkoop.

Marktinformatie, smarketing, marketingautomatisering, contentontwikkeling, PR, e -mailcampagnes, gepersonaliseerde sociale media en lead koestering maken deel uit van onze digitale tools.

U kunt meer vinden op: www.xpert.Digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus