Vooruitgang in roboticatechnologie: een uitgebreid overzicht

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

De robotica-industrie beleeft momenteel een opmerkelijke opleving in de ontwikkeling van zware robots die indrukwekkende lasten kunnen verplaatsen. Een uitstekend voorbeeld van deze ontwikkeling is de nieuwe ER1000-3300 zware robot van Estun, die zijn wereldpremière beleefde op Automatica 2025. Deze innovatieve robot kan lasten tot 1.000 kilogram tillen en heeft een bereik van 3.300 millimeter. Bijzonder indrukwekkend is de herhaalbaarheid van ±0,1 millimeter, ondanks het enorme laadvermogen.

De technische specificaties van deze robot illustreren de vooruitgang in de robotica: met een gewicht van 4850 kilogram bereikt de ER1000-3300 een gewicht-nutsvermogenverhouding van minder dan 5, waardoor relatief hoge snelheden van 68°/s in as 1 tot 101°/s in as 6 mogelijk zijn. Het stijve ontwerp maakt polsmomenten van 9000 Nm in as J5 en 6000 Nm in J6 mogelijk, met een toelaatbaar traagheidsmoment van respectievelijk 1800 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 1.500 kilogram kan verplaatsen, terwijl hij slechts 4,5 ton weegt. Deze robot heeft een bereik tot 4.200 millimeter, een hoog laadvermogen en is sterk marktgericht, afgestemd op de behoeften van de auto-industrie en toeleveranciers.

De toepassingen voor deze robuuste robots zijn divers en strategisch belangrijk. Ze zijn met name geschikt voor zware toepassingen in de staal- en automobielindustrie, evenals in de bouwmachinesector. Accuassemblagelijnen in de automobielindustrie vormen een bijzonder belangrijke doelmarkt, een markt waarin Estun in China al een leidende positie inneemt. Het modulaire ontwerp garandeert compatibiliteit en schaalbaarheid tussen de verschillende robotseries, wat voordelen biedt voor zowel fabrikanten als gebruikers.

Estun heeft al een indrukwekkende staat van dienst in de ontwikkeling van zware robots. Het bedrijf lanceerde eerder een robot met een laadvermogen van 700 kilogram die gebruikmaakt van eigen dynamische algoritmes en een lichtgewicht constructie. Deze innovaties leidden ertoe dat de zware robots van Estun werden opgenomen in de financieringscatalogus van het Ministerie van Industrie en Informatietechnologie voor de toepassing van de eerste sleuteltechnologieën.

Hoe zorgen humanoïde robots voor een revolutie in 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 Polytechnische Universiteit van Milaan. Deze humanoïde robot kan complexe muziekstukken spelen, van jazz tot metal, met een ritmische nauwkeurigheid van meer dan 90 procent.

Wat dit project zo bijzonder maakt, is de innovatieve trainingsmethode genaamd "Rhythmic Contact Chain", waarbij muziek wordt weergegeven als een nauwkeurig getimede reeks drumcontacten. Onderzoekers extraheren de percussiekanalen uit MIDI-bestanden en zetten deze om in exacte timingsignalen 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 gehele drumstel.

Bij de tests werd de Unitree G1 gebruikt, een humanoïde robot van 1,20 meter hoog en ongeveer 35 kilogram zwaar, met een prijskaartje van 16.000 dollar. De G1 heeft 23 bewegingsvrijheden en kan in geavanceerde versies oplopen tot 43 bewegingsvrijheden, waardoor hij de flexibiliteit heeft voor complexe bewegingen. Het repertoire van de robotdrummer omvat een breed scala aan muziekgenres – van Dave Brubecks jazzklassieker "Take Five" en Bon Jovi's "Living on a Prayer" tot Linkin Parks "In the End".

Een ander interessant voorbeeld is ZRob, een drumrobot van de Universiteit van Oslo, die een flexibele "pols" heeft die, net als een menselijke pols, een lossere grip op de drumstokken mogelijk maakt. Deze robot kan naar zichzelf luisteren terwijl hij drumt en gebruikt reinforcement learning om zijn prestaties te verbeteren. De onderzoekers stellen dat mensen vaak hun eigen lichaam door middel van beweging gebruiken om een ​​speciale expressie toe te voegen aan hun bespeling van een instrument.

Maar ook andere fabrikanten hebben zich aan muzikale robots gewaagd. Xiaomi's CyberOne kan bijvoorbeeld drummen en zet volgens de fabrikant automatisch een MIDI-track om in drumritmes. De robot heeft 13 gewrichten en de bewegingen van zijn hele lichaam zijn gesynchroniseerd met de muziek.

Maar humanoïde robots beperken zich niet tot muzikale toepassingen. De visie voor humanoïde robots reikt veel verder: ze moeten multifunctionele gereedschappen worden die zelfstandig een vaatwasser kunnen inladen en net zo goed elders in een assemblagelijn kunnen functioneren. Industriële fabrikanten richten zich op humanoïden die specifiek zijn ontworpen voor industriële taken.

De volgende stap in de ontwikkeling is het overzetten van de aangeleerde vaardigheden van de simulatie naar echte hardware. Onderzoekers werken er ook aan om de robot improvisatievaardigheden aan te leren, zodat hij in realtime op muzikale signalen kan reageren. Hierdoor zou Robot Drummer muziek kunnen "voelen" en erop reageren zoals 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 voor het volledig autonoom oogsten van aardbeien in open velden. Deze innovatieve robot laat op indrukwekkende wijze zien hoe kunstmatige intelligentie en robotica samen kunnen werken om landbouwprocessen te revolutioneren.

SHIVAA is speciaal ontworpen voor gebruik in open velden, waar de natuurlijke aanplant van aardbeien resulteert in een ecologisch verantwoord eindproduct. De robot, die aan de rand van het veld staat, gebruikt een 3D-camera om autonoom de structuur van het veld te herkennen en naar de eerste rij planten te navigeren. Daar aangekomen bepalen extra camera's, die ook onzichtbaar licht verwerken, de positie en rijpheid van de aardbeien.

Het oogstproces zelf is opmerkelijk nauwkeurig: twee grijpers plukken het rijpe fruit van de planten onder de robot. Net als een mens omvatten de vingers van de grijper de aardbei en maken deze met een draaiende beweging los van de plant. De robotarm, samen met de grijper, beweegt zich vervolgens snel naar de krat erboven en plaatst de aardbei erin.

De prestatiegegevens van SHIVAA zijn behoorlijk indrukwekkend: de robot kan ongeveer 15 kilogram fruit per uur oogsten en is in staat om minstens acht uur achter elkaar te werken. Deze capaciteit maakt het een waardevolle aanwinst voor boerderijen die kampen met stijgende arbeidskosten en een tekort aan arbeidskrachten.

Een belangrijk voordeel van SHIVAA is dat het 's nachts kan werken. Constante kunstmatige verlichting creëert nog gunstigere omstandigheden voor de beeldverwerkingsalgoritmes van de robot. Bovendien kan de robot fruit plukken naast mensen, waardoor een naadloze integratie in een productieomgeving mogelijk is.

Het systeem wordt ontwikkeld in samenwerking met de Hogeschool Hamburg en wordt momenteel getest op de aardbeienkwekerij Glantz in Hohen Wieschendorf, Mecklenburg-Voorpommeren. Jan van Leeuwen, de bedrijfsleider van Glantz, is blij met zijn deelname aan het project, gezien de toenemende economische druk, aangezien arbeidskosten ongeveer 60 procent van de productiekosten uitmaken.

Volgens projectmanager Heiner Peters zijn er nog enkele jaren ontwikkeling nodig voordat de robot in massaproductie kan worden genomen. Het kan wel zeven jaar duren voordat het product op grotere schaal op het veld kan worden ingezet. SHIVAA is echter niet de eerste volledig autonome robot die is ontwikkeld om te helpen bij de aardbeienoogst. Wat hem onderscheidt van vergelijkbare systemen, die voornamelijk in kassen worden gebruikt, is het specifieke ontwerp voor de teelt in de vollegrond.

In de toekomst zou de technologie ook toegepast kunnen worden op het oogsten van andere soorten fruit. Peters hoopt dat de robots de productiekosten zodanig zullen verlagen dat aardbeien weer tegen lagere prijzen in supermarkten aangeboden kunnen worden, waardoor binnenlandse telers door efficiëntere productie kunnen concurreren met importproducten.

Volgens de ontwikkelaars is de technologie niet bedoeld om menselijke arbeidskrachten te vervangen, maar eerder om hun werkdruk te verlichten. Boeren zouden de robots kunnen gebruiken om oogstverliezen te voorkomen en de fruitkwaliteit te behouden.

Hoe verandert collaboratieve robotica de samenwerking tussen mens en machine?

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

Er bestaan ​​verschillende niveaus van interactie tussen mens en robot, variërend van volledige automatisering tot echte samenwerking. Bij volledige automatisering werken mensen en robots in aparte werkruimtes, ruimtelijk gescheiden door een veiligheidshek. Bij co-existentie wordt dit veiligheidshek verwijderd, maar werken mensen en robots nog steeds gescheiden in hun eigen werkruimtes.

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

Cobots gebruiken sensoren, camera's en kunstmatige intelligentie om hun bewegingen te controleren en ervoor te zorgen dat ze geen mensen verwonden. Ze kunnen helpen bij het uitvoeren van repetitieve, vermoeiende en precieze taken, waardoor menselijke medewerkers zich kunnen concentreren op complexere en creatievere activiteiten. In principe kunnen cobots veel verschillende taken uitvoeren, zoals het grijpen, tillen en plaatsen van onderdelen, assemblage, 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 alle aspecten van de spoorweginfrastructuur, van veiligheidstechnologie tot stroomvoorziening voor spoorwegen en het openbaar vervoer. Het bedrijf gebruikt een met sensoren uitgeruste robothond genaamd Spot, die autonoom beschadigde kabels identificeert, bijvoorbeeld in metrotunnels. Bij wijdverspreid gebruik zou dit idealiter meer dan € 500 miljoen per jaar kunnen besparen.

De toepassingsgebieden voor 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 binnen tien jaar ook buiten fabrieken zullen worden ingezet: "Je vindt ze op bouwplaatsen en in andere toepassingsgebieden. In het wegonderhoud en de landbouw zijn er al producten die samenwerken of in ieder geval automatisch rijden."

Het CONCERT-project ontwikkelt een nieuw type collaboratieve robot die veilig naast menselijke werknemers kan werken. Deze robots zullen robuuster zijn dan mensen, autonome mogelijkheden bezitten en beschikken over collaboratieve intelligentie. De samenwerking tussen robot en gebruiker zal worden gefaciliteerd door moderne interfaces en interactieve tools.

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

Traditioneel werden robots gezien als vervangers van menselijke werknemers. Cobots hanteren echter een andere aanpak en richten zich op samenwerking. Deze robots zijn ontworpen om samen met mensen te werken en hen te ondersteunen bij taken en processen waar 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 worden geprogrammeerd om taken nauwkeurig en snel uit te voeren, waardoor productieprocessen worden versneld. Dit stelt mensen in staat zich te 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 de mens – behendigheid, flexibiliteit en aanpassingsvermogen – te combineren met de sterke punten van de robot – kracht en uithoudingsvermogen – om processen te creëren die zowel flexibel als productief zijn. Om de veiligheid te waarborgen, zijn samenwerkende robots uitgerust met interne sensoren die botsingen detecteren, de robot stoppen en zo risico's voor mensen elimineren.

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

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 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 interageren. Het gebruik van AI-technologieën in de robotica neemt voortdurend toe, waardoor geheel nieuwe mogelijkheden ontstaan ​​voor autonome en intelligente machines.

Machine learning is een van de belangrijkste AI-technologieën in de robotica. Een robot leert patronen herkennen en voorspellingen doen op basis van data en ervaring. Algoritmen zoals supervised learning, unsupervised learning en reinforcement learning stellen robots in staat objecten te herkennen, spraak te begrijpen en menselijke bewegingen na te bootsen.

Bijzonder indrukwekkend is de ontwikkeling van generatieve AI, waarmee robots door middel van training kunnen leren en op basis van die kennis iets nieuws kunnen creëren. Robotfabrikanten ontwikkelen generatieve AI-gestuurde interfaces om het programmeren van robots intuïtiever te maken: gebruikers programmeren met natuurlijke taal in plaats van code. Hierdoor is het niet langer nodig dat medewerkers over gespecialiseerde programmeervaardigheden beschikken om de gewenste acties van de robot te selecteren en aan te passen.

Een ander voorbeeld is voorspellende AI, die prestatiegegevens van robots analyseert om de toekomstige conditie van apparatuur te bepalen. Voorspellend onderhoud stelt fabrikanten in staat om te besparen op de kosten van machineuitval. In de toeleveringsindustrie voor de auto-industrie worden de kosten van elk uur ongeplande uitval geschat op 1,3 miljoen dollar.

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

Computervisie is een andere cruciale AI-technologie die robots in staat stelt 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 herkennen, volgen en interpreteren. Hierdoor kunnen ze zich in hun omgeving oriënteren, taken uitvoeren en met objecten en mensen interageren.

Het Karlsruhe Institute of Technology heeft samen met partners innovatieve methoden voor collaboratief leren ontwikkeld, waardoor robots van verschillende bedrijven op diverse locaties van elkaar kunnen leren. Dankzij zogenaamd federatief leren kunnen trainingsgegevens van meerdere stations, fabrieken of zelfs bedrijven worden gebruikt zonder dat deelnemers gevoelige bedrijfsgegevens hoeven te onthullen.

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

De ontwikkeling van fysieke AI markeert een nieuwe belangrijke mijlpaal. Robot- en chipfabrikanten zoals Nvidia investeren momenteel in de ontwikkeling van gespecialiseerde hardware en software die realistische omgevingen simuleren, waardoor robots zichzelf in dergelijke virtuele omgevingen kunnen trainen. De op deze manier opgedane ervaring vervangt traditionele programmering.

Analytische AI ​​maakt de verwerking en analyse mogelijk van grote hoeveelheden data die door robotsensoren worden verzameld. Dit helpt om te reageren op onvoorziene situaties of veranderende omstandigheden in openbare ruimtes of tijdens productieprocessen. Robots die zijn uitgerust met beeldverwerkingssystemen analyseren hun werkstappen om patronen te herkennen en workflows te optimaliseren.

Natuurlijke taalverwerking (NLP) stelt robots in staat om natuurlijke taal te begrijpen, te interpreteren en erop te reageren. AI-modellen worden gebruikt om spraakinvoer van gebruikers 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 machinaal leren waarbij een robot wordt beloond met positieve bekrachtiging voor het uitvoeren van een specifieke actie en wordt bestraft met negatieve bekrachtiging voor het uitvoeren van een ongewenste actie. De robot leert door middel van vallen en opstaan ​​de optimale acties te kiezen in specifieke situaties, waardoor complexe bewegingen of navigatie in dynamische omgevingen worden getraind.

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

Hoe ontwikkelt de markt voor autonome mobiele robots zich?

De markt voor autonome mobiele robots (AMR) groeit momenteel enorm en wordt beschouwd als een van de meest dynamische sectoren binnen de robotica-industrie. De wereldwijde markt voor AMR werd in 2024 geschat op 2,8 miljard dollar en zal naar verwachting groeien met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 17,6 procent van 2025 tot 2034.

De sterke groei van e-commerce en omnichannel retail heeft het gebruik van geautomatiseerde opslag- en ophaalsystemen (AS/RS) voor sorteren, transport, assemblage en voorraadbeheer aanzienlijk gestimuleerd. Volgens de International Trade Administration zal de wereldwijde B2C e-commerce markt naar verwachting $ 5,5 biljoen bereiken in 2027, wat neerkomt op een samengestelde jaarlijkse groei (CAGR) van 14,4 procent. Deze groei stimuleert direct de vraag naar AS/RS in magazijnen en logistiek.

Autonome navigatie maakt maximale flexibiliteit mogelijk bij routeplanning en -kartering in mobiele robots. Met behulp van de fleetmanager kunnen bedrijven hun autonome materiaaltransport monitoren en de verzamelde productiegegevens analyseren. AMR-systemen zijn verkrijgbaar in een breed scala aan configuraties, zoals transportkarren, cleanroomversies, ESD-modellen en met aangepaste opbouw en aanvullende systemen.

De robot wordt gebruikt in de elektronica-industrie, productievestigingen, 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 stellingen. De geïntegreerde heffunctie maakt een flexibele materiaalstroom mogelijk zonder dat aanpassingen aan de bestaande infrastructuur nodig zijn.

Node Robotics presenteert Node.OS, een intelligent softwareplatform dat autonome mobiele robots en zelfrijdende transportsystemen in staat stelt efficiënt en samenwerkend te functioneren. Het platform biedt nauwkeurige lokalisatie en navigatie, intelligente routeplanning en schaalbaar vlootbeheer, en integreert naadloos met bestaande automatiseringssystemen.

Dankzij de hardware-onafhankelijke architectuur maakt de software een 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 die geschikt is voor het transporteren van kleine lasten tot 25 kilogram. Amy onderscheidt zich door haar gebruiksgemak en hoge flexibiliteit. Dankzij een transferconcept met een actieve heftafel kunnen aanvoer- en afvoerpunten als passieve stations worden geïmplementeerd, waardoor een kosteneffectieve implementatie en schaalbaarheid zeer eenvoudig is, zelfs in bestaande systemen.

De toekomst van AMR-technologie zal aanzienlijk worden beïnvloed door voortdurende vooruitgang 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 verkrijgen.

Door de voortdurende verbeteringen in batterijtechnologie zullen langere gebruiksduur en snellere laadmogelijkheden ontstaan, waardoor de praktische bruikbaarheid en efficiëntie van AMR-implementaties verbeteren. De toenemende toepassing van fleetmanagementsoftware 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 mogelijk maken in sectoren zoals elektronica en batterijproductie. Amy van DS Automotion kan volledig autonoom werken of een virtuele route volgen en indien gewenst onverwachte obstakels vermijden.

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

Welke impact zal robotica hebben op de arbeidsmarkt?

De impact van robotica op de arbeidsmarkt is complexer dan aanvankelijk werd aangenomen en verschilt aanzienlijk van de sombere voorspellingen die enkele jaren geleden gangbaar waren. Een uitgebreide studie van onderzoekers van het Instituut voor Arbeidsmarktonderzoek, de Universiteit van Mannheim en de Universiteit van Düsseldorf toont aan dat, hoewel er tussen 1994 en 2014 275.000 banen in de Duitse industrie verloren gingen door het gebruik van robots, dit niet te wijten was aan ontslagen, maar eerder aan het feit dat er minder jongeren werden aangenomen.

Tegelijkertijd zijn er in de dienstensector net zoveel nieuwe banen gecreëerd, waardoor het totale aantal banen nauwelijks is veranderd. Dit staat in schril contrast met de VS, waar industriële werknemers massaal hun baan zijn kwijtgeraakt door automatisering, ondanks het feit dat de Duitse economie, gemeten naar het aantal werknemers, aanzienlijk meer robots gebruikt dan de Amerikaanse industrie.

Vakbonden in Duitsland spelen hierin een cruciale rol. Ze zijn erin geslaagd banen in de industrie te behouden, maar tegelijkertijd hebben ze weinig invloed gehad om hogere lonen voor minder geschoolde werknemers af te dwingen. Een groot deel van de werknemers verdient minder door automatisering. De meest getroffen groep zijn werknemers met een gemiddelde opleiding, zoals geschoolde arbeiders, wier werk veelvuldig gebruikmaakt van robots.

De voornaamste begunstigden zijn hooggekwalificeerde individuen en de bedrijven die de toegenomen productiviteit hebben kunnen omzetten in hogere winsten. Deze bevinding wordt bevestigd door het Centrum voor Europees Economisch Onderzoek in Mannheim, dat in een studie aantoonde dat hoewel het gebruik van automatiseringstechnologieën over het algemeen leidt tot banenverlies, er tegelijkertijd nieuwe banen worden gecreëerd ter compensatie van de verloren posities.

Onderzoekers van het ZEW (Centrum voor Europees Economisch Onderzoek) concluderen dat automatisering tussen 2016 en 2021 verantwoordelijk zal zijn voor 560.000 nieuwe banen. De energie- en watersector zullen het meest profiteren, met een banengroei van 3,3 procent. Ook de elektronica- en auto-industrie laten een positieve ontwikkeling zien, met een groei van 3,2 procent. In andere productiesectoren ligt de berekende banengroei zelfs nog hoger, namelijk 4 procent.

De situatie is echter kritiek in de bouwsector, waar naar verwachting zo'n 4,9 procent van de banen verloren zal gaan. Ook in het onderwijs, de gezondheidszorg en de sociale sector kunnen werknemers verdwijnen als gevolg van automatisering. Desondanks is de algehele balans positief, aangezien er meer nieuwe banen worden gecreëerd dan er verloren gaan.

Een belangrijke drijfveer voor automatisering is het tekort aan geschoolde arbeidskrachten. In een onderzoek van Automatica Trendindex verwacht 75 procent van de respondenten dat robotica een oplossing zal bieden. De overgrote meerderheid van de werknemers in Duitsland is ervan overtuigd dat robots in fabrieken de concurrentiepositie van het land zullen versterken. Ongeveer driekwart van de ondervraagden verwacht dat robots zullen bijdragen aan de versterking van de concurrentiekracht en het behoud van de industriële productie binnen Duitsland.

De trendindex laat bijzonder hoge goedkeuringscijfers zien met betrekking tot de vraag of robotica en automatisering de toekomst van werk zullen verbeteren: de overgrote meerderheid wil vuile, saaie en gevaarlijke taken in de fabriek aan robots uitbesteden. 85 procent gelooft dat robots het risico op letsel tijdens gevaarlijke activiteiten zullen verminderen, en 84 procent ziet robots als een belangrijke oplossing voor het hanteren van kritieke materialen.

In de maakindustrie zijn al talloze banen vervangen door robots, maar dit heeft ook geleid tot de creatie van nieuwe banen op gebieden zoals robotprogrammering en -onderhoud. Robots en kunstmatige intelligentie worden ook steeds vaker ingezet in andere sectoren, zoals de detailhandel en de gezondheidszorg.

In de toekomst zal de samenwerking tussen mens en machine steeds belangrijker worden. Hoewel bepaalde taken door machines zullen worden overgenomen, zullen andere activiteiten 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 besluitvaardigheid vereisen.

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

Het Instituut voor Werkgelegenheidsonderzoek gaat ervan uit dat het aantal nieuwe banen gelijk zal zijn aan het aantal verloren banen. Experts van het Keulse Instituut voor Economisch Onderzoek voorspellen dat we niet bang hoeven te zijn voor robots. Ze zullen niet al onze banen inpikken.

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 bij het bevorderen van duurzaamheid en milieubescherming, en hun mogelijkheden reiken veel verder dan het traditionele beeld van industriële machines. Mobiele robots zijn inherent duurzaam en bieden milieuvriendelijke oplossingen die operationele processen revolutioneren.

Een belangrijke reden waarom robots de productie duurzamer kunnen maken, is hun vermogen om de energiekosten te verlagen. Moderne industriële robots versnellen en optimaliseren productieprocessen, wat leidt tot een aanzienlijke verbetering van de energie-efficiëntie. Omdat robots continu werken, vaak meerdere taken tegelijk uitvoeren en geen verlichting, verwarming of constante bewaking nodig hebben, besparen ze bovendien energie.

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

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

Industriële robots werken met de hoogste precisie, waardoor de foutmarge wordt verkleind. Bovendien maakt het gebruik van moderne robottechnologie een geoptimaliseerde materiaalplanning mogelijk, wat de productieverspilling aanzienlijk vermindert. Dit betekent dat er minder materialen zoals lijm of verf worden verspild.

Mobiele robots werken stil en stoten minimale schadelijke stoffen uit, waardoor ze een milieuvriendelijk alternatief vormen voor conventionele industriële machines. Hun elektrische aandrijfsystemen produceren minder emissies, wat bijdraagt ​​aan de vermindering van lucht- en geluidsoverlast in industriële omgevingen.

De Internationale Federatie van 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 op grote schaal worden geproduceerd met behulp van industriële robots. Deze robots bieden de nodige precisie en zorgen voor een optimaal gebruik van hulpbronnen.

Robots worden bijvoorbeeld gebruikt in de zonne-energie-industrie, de batterijproductie en zelfs bij de ontmanteling van kerncentrales. In lijn met SDG 9, de ontwikkeling van veerkrachtige infrastructuur en de bevordering van duurzame industrialisatie, bieden gebruikte of gehuurde robots een kosteneffectieve manier om in de automatisering te stappen. Bovendien is het hergebruik van robots milieuvriendelijk.

Robots verhogen ook de productie-efficiëntie, wat leidt tot minder afval en dus tot meer duurzaamheid. De Duurzame Ontwikkelingsdoelen van de VN richten zich echter ook op de menselijke gezondheid – robots kunnen gevaarlijke of zware taken uitvoeren, terwijl wij activiteiten met een hogere toegevoegde waarde verrichten die menselijke kwaliteiten vereisen, zoals creativiteit.

Met betrekking tot SDG 12, duurzame consumptie- en productiepatronen, is het belangrijk te benadrukken 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 haar robots te verlagen. Een gestroomlijnd maar robuust productontwerp staat centraal bij de ontwikkeling van nieuwe producten. Door het energieverbruik van de robots te verlagen, worden de CO₂-uitstoot tijdens de productie verminderd en de operationele kosten 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 milieubelasting wordt geminimaliseerd. Ze kunnen worden ingezet bij afvalbeheer om recyclingprocessen te automatiseren en een circulaire economie te bevorderen.

Robots leveren ook waardevolle diensten op het gebied van milieumonitoring en rampenbestrijding door gevaarlijke omgevingen te verkennen en essentiële gegevens te verzamelen. Duurzame automatiseringsoplossingen houden rekening met de gehele levenscyclus van producten en systemen, van ontwerp en fabricage tot gebruik en afvalverwerking.

Ook de energie-efficiëntie van robots zelf wordt voortdurend verbeterd en er worden diverse maatregelen genomen om het elektriciteitsverbruik verder te verlagen. Al met al wordt het steeds duidelijker dat robotica een sleutelrol kan spelen bij materiaalrecycling, efficiënt gebruik van hulpbronnen en de realisatie van de Duurzame Ontwikkelingsdoelen van de VN.

Welke veiligheidsnormen en -richtlijnen gelden voor moderne robotsystemen?

De veiligheid in de robotica wordt gewaarborgd door een complex systeem van normen en standaarden die voortdurend worden aangepast aan technologische ontwikkelingen. De EN ISO 10218-normenreeks, "Robotica – Veiligheidseisen", vormt de basis voor praktisch toepasbare veiligheidseisen.

De nieuwe edities ISO 10218-1:2025 en ISO 10218-2:2025 werden 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 beschouwt de robot als een onvolledige machine en is primair van toepassing op fabrikanten van industriële robots en cobots.

Het tweede deel, 10218-2, heeft betrekking op complete machines en systemen met geïntegreerde robots en is relevant voor iedereen die industriële robots integreert in een totaaloplossing, zoals machinefabrikanten of systeemintegratoren. Beide delen, als geharmoniseerde normen, bieden een vermoeden van conformiteit met de essentiële gezondheids- en veiligheidseisen van de Machinerichtlijn 2006/42/EC.

De herziening van EN ISO 10218 is al bijna vijf jaar gaande met als belangrijk doel de status als geharmoniseerde norm te behouden. Dit is zeer belangrijk voor de EU, hoewel het voor tweederde van de wereld niet strikt noodzakelijk is. Desondanks willen alle robotfabrikanten en veel systeemintegratoren deze status behouden.

Een update en aanpassing waren absoluut noodzakelijk en te verwachten, 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 bovendien nieuwe markteisen ontstaan ​​op het gebied van cyberbeveiliging en collaboratieve robotica.

Actuele dreigingen en gerelateerde kwesties, zoals de EU-cyberbeveiligingswetgeving en het standpunt van de Amerikaanse overheid ten aanzien van kritieke infrastructuur, hebben invloed op ISO 10218-1. De dreiging van een cyberaanval is een factor in de ontwikkeling van de standaard.

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

Om te garanderen dat de menselijke veiligheid niet in gevaar komt bij een systeemstoring, is het vereist dat de beheersmaatregelen voor het naleven van de grenswaarden worden uitgevoerd met behulp van veilige technologie. De term "veilige technologie" wordt in EN ISO 13849-1 beschreven aan de hand van categorieën en prestatieniveaus, die moeten worden toegepast op alle veiligheidsgerelateerde componenten.

In de robotveiligheidsnorm EN ISO 10218-1 is de categorie voor de veiligheidsfuncties van de robotcontroller ingesteld op "3" en het prestatieniveau op "d", tenzij de risicobeoordeling een hogere of lagere waarde aangeeft. Op basis van de risicobeoordeling worden de toepasselijke veiligheids- en gezondheidseisen bepaald en worden passende maatregelen genomen.

De Machinerichtlijn 2006/42/EC van het Europees Parlement stelt een uniform niveau van veiligheids- en gezondheidsbescherming vast voor machines die binnen de Europese Economische Ruimte in de handel worden gebracht. Elke EU-lidstaat moet de Machinerichtlijn in nationale wetgeving omzetten. In Duitsland gebeurt dit via de Productveiligheidswet.

Omdat de Europese geharmoniseerde normen vaak gebaseerd zijn op internationale normen van de ISO of IEC, of ​​daarvan rechtstreeks zijn overgenomen, heeft het naleven van deze normen bij het ontwerp van robots en toepassingen het voordeel dat conforme oplossingen ook buiten de grenzen van Europa kunnen worden aangeboden.

Bij de start in de robotica is het belangrijk om vertrouwd te zijn met de relevante normen en voorschriften die bedoeld zijn om arbeidsongevallen bij het bedienen van robots en robotsystemen te voorkomen. Voorbeelden hiervan zijn ISO 10218 Deel 1 en 2, de centrale veiligheidsnorm voor industriële robots, en ISO/TS 15066.

Volgens de Duitse Sociale Ongevallenverzekering voor de Hout- en Metaalindustrie (BGHM) vindt meer dan driekwart van alle ernstige arbeidsongevallen met industriële robots plaats tijdens het oplossen van storingen. Deze ongevallen worden meestal voorafgegaan door een productiestoring, zoals vastgelopen onderdelen of vervuilde sensoren. Werknemers proberen soms de gevarenzone te betreden voordat het systeem correct is uitgeschakeld om het probleem op te lossen.

Ondertussen creëren hoogwaardige camerasystemen die robotbewegingen kunnen beperken veilige werkplekken, waardoor werknemers op cruciale momenten worden beschermd tegen ongelukken. Bovendien wordt de veiligheidstechnologie van robotsystemen continu verbeterd. Diagnostiek op afstand wordt al met succes toegepast.

De regelgeving wordt voortdurend aangepast aan de veranderende technologieën. Om een ​​veilige werking te garanderen, zijn collaboratieve robots uitgerust met interne sensoren die botsingen detecteren, de robot stoppen en zo gevaren voor mensen elimineren. Dit is een voorwaarde om robots uit hun behuizing te halen en ze direct naast mensen te laten werken zonder veiligheidsbarrières.

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

De robotica-industrie staat voor een revolutionaire transformatie, gevormd door een aantal belangrijke trends tot 2030. De wereldwijde robotica-markt zal naar verwachting tot 2030 met meer dan 20 procent per jaar groeien en een volume van meer dan 180 miljard dollar bereiken. Deze groei wordt gedreven door vooruitgang in kunstmatige intelligentie en de integratie daarvan in robotica-technologieën.

De Internationale Federatie van Robotica heeft vijf belangrijke trends voor 2025 geïdentificeerd die de komende jaren zullen bepalen: kunstmatige intelligentie, humanoïde robots, duurzaamheid, nieuwe bedrijfsgebieden en de strijd tegen het arbeidstekort. De marktwaarde van geïnstalleerde industriële robots wereldwijd heeft een historisch hoogtepunt bereikt van 16,5 miljard dollar.

Kunstmatige intelligentie ontwikkelt zich in drie dimensies: fysiek, analytisch en generatief. Naar verwachting zal AI-gestuurde simulatietechnologie voor robots steeds vaker worden gebruikt in zowel typische industriële omgevingen als in servicerobots. Robot- en chipfabrikanten investeren in de ontwikkeling van gespecialiseerde hardware en software die realistische omgevingen simuleren, waardoor robots zichzelf in dergelijke virtuele omgevingen kunnen trainen.

Dergelijke generatieve AI-projecten streven ernaar een "ChatGPT-moment" voor robotica te creëren, oftewel "fysieke AI". Analytische AI ​​maakt de verwerking en analyse mogelijk van grote hoeveelheden data die door robotsensoren worden verzameld. Dit helpt om te reageren op onvoorziene situaties of veranderende omstandigheden.

Mensachtige robots trekken veel media-aandacht en zijn bedoeld als multifunctionele gereedschappen die zelfstandig vaatwassers kunnen inladen en op andere plekken in de assemblagelijn kunnen werken. Experts voorspellen dat er in 2050 wereldwijd meer dan 4 miljard robots in gebruik zullen zijn, tegenover 350 miljoen in 2024.

De grootste groeimarkten bevinden zich in humanoïde robots, zorgrobots en bezorgrobots. Met name humanoïde robots beloven veel potentieel, omdat hun mensachtige vorm en mobiliteit ze veelzijdig maken. Industriële fabrikanten richten zich op humanoïde robots die specifiek zijn ontworpen voor industriële taken.

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

Door veranderende consumentenvoorkeuren en maatschappelijke trends ontstaan ​​nieuwe zakelijke kansen, waardoor de behoefte aan geavanceerde robotoplossingen toeneemt. De door consumenten gedreven vraag naar snellere levering van op maat gemaakte producten zal leiden tot een uitbreiding van de mogelijkheden van robotica in productie-aanpassings- en logistieke toepassingen.

Het is algemeen bekend dat er een tekort is aan geschoolde arbeidskrachten, met name in toonaangevende industrielanden. Robots kunnen hierin een belangrijke rol spelen door taken over te nemen waarvoor onvoldoende menselijke arbeidskrachten beschikbaar zijn. 75 procent van de ondervraagden in Duitsland verwacht dat robotica een oplossing zal bieden voor het tekort aan geschoolde arbeidskrachten.

De wereldwijde markt voor servicerobots zal naar verwachting groeien van 26,35 miljard dollar in 2025 tot 90,09 miljard dollar in 2032. Het industriële en commerciële segment zal naar verwachting zijn dominante positie verstevigen en een aanzienlijke groei doormaken gedurende de prognoseperiode.

Industrie 5.0 legt meer nadruk op de samenwerking tussen mens en machine. Collaboratieve robots, die in productieomgevingen nauw samenwerken met mensen, vormen een essentieel onderdeel van deze nieuwe revolutie. Dankzij de vooruitgang in kunstmatige intelligentie zijn cobots krachtiger en veelzijdiger geworden.

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

De wereldwijde markt voor autonome mobiele robots zal naar verwachting groeien met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 17,6 procent tussen 2025 en 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 van industriële en logistieke robots bedraagt ​​circa 80 miljard dollar in 2030, terwijl het marktaandeel voor professionele servicerobots naar verwachting zal oplopen tot 170 miljard dollar. Deze groei wordt versneld door veranderende consumentenvoorkeuren en maatschappelijke trends die de vraag naar geavanceerde robotoplossingen 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

 

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