Progrese în tehnologia roboticii: o prezentare generală cuprinzătoare

Care sunt cele mai recente evoluții în domeniul roboților grei de înaltă performanță?

Industria roboticii se confruntă în prezent cu o creștere remarcabilă în dezvoltarea de roboți de mare putere capabili să miște sarcini impresionante. Un exemplu excelent al acestei dezvoltări este noul robot de mare putere ER1000-3300 de la Estun, care a avut premiera mondială la Automatica 2025. Acest robot inovator poate manipula sarcini utile de până la 1.000 de kilograme și atinge o rază de acțiune de 3.300 de milimetri. Ceea ce este deosebit de impresionant este repetabilitatea sa de ±0,1 milimetri, în ciuda enormei capacități utile.

Specificațiile tehnice ale acestui robot ilustrează progresele în robotică: Cu o greutate de 4.850 de kilograme, ER1000-3300 atinge un raport greutate-sarcină utilă mai mic de 5, permițând viteze relativ mari, de la 68°/s pe axa 1 la 101°/s pe axa 6. Designul rigid permite momente de inerție la încheietura mâinii de 9.000 Nm pe axa J5 și 6.000 Nm în J6, cu un moment de inerție admis de 1.800 kg/m², respectiv 850 kg/m².

Însă Estun nu este singurul producător care inovează în acest segment. Kuka a prezentat „KR Titan ultra”, un robot și mai puternic, capabil să deplaseze sarcini utile de până la 1.500 de kilograme, toate acestea cântărind doar 4,5 tone. Acest robot se mândrește cu o rază de acțiune de până la 4.200 de milimetri, combinată cu o capacitate mare de sarcină utilă și este puternic orientat către piață, adaptat nevoilor furnizorilor din industria auto și Tier 1.

Aplicațiile acestor roboți grei sunt diverse și importante din punct de vedere strategic. Aceștia sunt deosebit de potriviți pentru aplicații grele în industria siderurgică și auto, precum și în utilajele de construcții. Liniile de asamblare a bateriilor din industria auto reprezintă o piață țintă deosebit de importantă, o piață în care Estun deține deja o poziție de lider în China. Designul modular asigură compatibilitatea și scalabilitatea între diferitele serii de roboți, ceea ce este avantajos atât pentru producători, cât și pentru utilizatori.

Estun are deja o experiență impresionantă în dezvoltarea de roboți de mare tonaj. Compania a lansat anterior un robot cu o sarcină utilă de 700 de kilograme, care utilizează algoritmi dinamici proprii și designuri structurale ușoare. Aceste inovații au dus la includerea roboților de mare tonaj ai Estun în catalogul de finanțare al Ministerului Industriei și Tehnologiei Informației pentru aplicarea primelor tehnologii cheie.

Cum revoluționează roboții umanoizi lumea muzicii și alte domenii?

Dezvoltarea roboților umanoizi a înregistrat progrese remarcabile în ultimii ani, în special în domeniul aplicațiilor creative. Un exemplu fascinant este „Robot Drummer”, un proiect realizat de cercetătorii de la Universitatea de Științe Aplicate și Arte din Elveția Italiană, Institutul de Cercetare Dalle Molle pentru Inteligență Artificială și Universitatea Politehnică din Milano. Acest robot umanoid poate interpreta piese muzicale complexe, de la jazz la metal, cu o precizie ritmică de peste 90%.

Ceea ce face ca acest proiect să fie special este metoda inovatoare de antrenament numită „Lanțul de contact ritmic”, în care muzica este reprezentată ca o secvență precis sincronizată de contacte de tobe. Cercetătorii extrag canalele de percuție din fișierele MIDI și le convertesc în semnale de sincronizare exactă pentru robot. Prin învățarea prin consolidare într-un mediu de simulare, robotul a dezvoltat independent tehnici asemănătoare oamenilor, cum ar fi încrucișarea brațelor, schimbarea dinamică a bețelor de tobă și optimizarea mișcărilor sale pe întregul set de tobe.

Testele au folosit Unitree G1, un robot umanoid înalt de 1,20 metri și cântărind aproximativ 35 de kilograme, al cărui preț este de 16.000 de dolari americani. G1 are 23 de grade de libertate și poate atinge până la 43 de grade de libertate în versiunile avansate, oferindu-i flexibilitatea necesară pentru mișcări complexe. Repertoriul robotului baterist cuprinde o gamă largă de genuri muzicale - de la clasicul jazz „Take Five” al lui Dave Brubeck și „Living on a Prayer” al lui Bon Jovi până la „In the End” al lui Linkin Park.

Un alt exemplu interesant este ZRob, un robot de tobe de la Universitatea din Oslo, care are o „încheietură” flexibilă care, la fel ca o încheietură umană, permite o prindere mai lejeră a bețelor de tobă. Acest robot se poate asculta singur în timp ce cântă la tobe și folosește învățarea prin consolidare pentru a-și îmbunătăți performanța. Cercetătorii susțin că oamenii își folosesc adesea propriul corp prin mișcare pentru a adăuga o expresie specială interpretării unui instrument.

Însă și alți producători și-au încercat norocul cu roboții muzicali. CyberOne de la Xiaomi poate cânta și la tobe și, potrivit producătorului, convertește automat o pistă MIDI în ritmuri de tobe. Robotul are 13 articulații, iar secvențele mișcărilor întregului corp sunt sincronizate cu muzica.

Însă roboții umanoizi nu se limitează la aplicații muzicale. Viziunea pentru roboții umanoizi merge mult dincolo de asta: aceștia trebuie să devină instrumente universale care pot încărca independent o mașină de spălat vase și pot funcționa la fel de bine în alte părți ale unei linii de asamblare. Producătorii industriali se concentrează pe umanoizi special concepuți pentru sarcini industriale.

Următorul pas în dezvoltare este transferul abilităților învățate din simulare la hardware real. Cercetătorii lucrează, de asemenea, la predarea robotului a abilităților de improvizație, astfel încât acesta să poată reacționa la semnale muzicale în timp real. Acest lucru i-ar permite lui Robot Drummer să „simtă” și să reacționeze la muzică precum un baterist uman.

Ce roboți specializați revoluționează agricultura?

Un exemplu excelent de roboți specializați în agricultură este SHIVAA, un robot dezvoltat de Centrul German de Cercetare pentru Inteligență Artificială pentru recoltarea complet autonomă a căpșunilor în câmp deschis. Acest robot inovator demonstrează în mod impresionant cum inteligența artificială și robotica pot lucra împreună pentru a revoluționa procesele agricole.

SHIVAA a fost special conceput pentru utilizare în câmpuri deschise, unde plantarea naturală a căpșunilor are ca rezultat un produs final ecologic. Poziționat la marginea câmpului, robotul folosește o cameră 3D pentru a recunoaște autonom structura câmpului și navighează către primul rând de plante. Odată ajuns acolo, camere suplimentare, care procesează și ele lumină invizibilă, identifică poziția și gradul de coacere al căpșunilor.

Procesul de recoltare în sine este remarcabil de precis: două dispozitive de prindere culeg fructele coapte de pe plantele de sub robot. La fel ca un om, degetele dispozitivului de prindere înconjoară căpșuna și o desprind de plantă cu o mișcare de răsucire. Brațul robotului, împreună cu dispozitivul de prindere, se deplasează apoi rapid către lada de deasupra și așază căpșuna înăuntru.

Datele de performanță ale robotului SHIVAA sunt destul de impresionante: robotul poate recolta aproximativ 15 kilograme de fructe pe oră și este capabil să funcționeze cel puțin opt ore în continuu. Această capacitate îl face un atu valoros pentru fermele care se confruntă cu creșterea costurilor forței de muncă și cu deficitul de forță de muncă.

Un avantaj deosebit al SHIVAA este capacitatea sa de a lucra noaptea. Iluminarea artificială constantă creează condiții și mai favorabile pentru algoritmii de procesare a imaginilor robotului. În plus, robotul poate culege fructe alături de oameni, permițând o integrare perfectă într-un mediu de producție.

Sistemul este dezvoltat în colaborare cu Universitatea de Științe Aplicate din Hamburg și este testat în prezent la ferma de căpșuni Glantz din Hohen Wieschendorf, Mecklenburg-Pomerania de Vest. Jan van Leeuwen, managerul fermei Glantz, este încântat să participe la proiect, având în vedere presiunea economică tot mai mare, deoarece costurile cu forța de muncă reprezintă aproximativ 60% din costurile de producție.

Potrivit managerului de proiect Heiner Peters, mai sunt necesari câțiva ani de dezvoltare înainte ca robotul să poată fi produs în serie. Ar putea dura până la șapte ani până când produsul poate fi utilizat în număr mai mare pe câmpuri. Cu toate acestea, SHIVAA nu este primul robot complet autonom dezvoltat pentru a ajuta la recoltarea căpșunilor. Ceea ce îl diferențiază de sistemele comparabile, care funcționează în principal în sere, este designul său specific pentru cultivarea în câmp deschis.

În viitor, tehnologia ar putea fi aplicată și la recoltarea altor tipuri de fructe. Peters speră că roboții vor reduce costurile de producție într-o asemenea măsură încât căpșunile vor fi din nou oferite la prețuri mai mici în supermarketuri, permițând fermelor autohtone să concureze cu importurile printr-o producție mai eficientă.

Potrivit dezvoltatorilor, tehnologia nu este destinată să înlocuiască lucrătorii umani, ci mai degrabă să sprijine și să le ușureze volumul de muncă. Fermele ar putea folosi roboții pentru a evita pierderile de recolte și a menține calitatea fructelor.

Cum schimbă robotica colaborativă cooperarea dintre oameni și mașini?

Robotica colaborativă, cunoscută și sub denumirea de coboți, reprezintă o schimbare paradigmatică în modul în care oamenii și roboții lucrează împreună. Spre deosebire de roboții industriali tradiționali care trebuie să funcționeze în spatele barierelor de siguranță, roboții colaborativi sunt special concepuți pentru a interacționa în siguranță și eficient cu oamenii într-un mediu de lucru comun.

Există diferite niveluri de interacțiune om-robot, de la automatizare completă până la colaborare reală. În automatizarea completă, oamenii și roboții lucrează în zone de lucru separate, separate spațial de un gard de siguranță. În coexistență, acest gard de siguranță este eliminat, dar oamenii și roboții lucrează în continuare separat în zonele lor de lucru respective.

În munca cooperativă, oamenii și roboții împart un spațiu de lucru comun și lucrează secvențial, unul după altul, dar, în general, nu se ating. Cel mai înalt nivel este colaborarea om-robot, unde contactul dintre oameni și roboți este posibil și uneori explicit necesar, deoarece ambii lucrează de obicei împreună simultan.

Coboții folosesc senzori, camere și inteligență artificială pentru a-și controla mișcările și a se asigura că nu rănesc oamenii. Aceștia pot ajuta la efectuarea unor sarcini repetitive, obositoare și precise, permițând angajaților umani să se concentreze asupra unor activități mai complexe și creative. În esență, coboții pot prelua multe sarcini diferite, cum ar fi apucarea, ridicarea și plasarea pieselor, asamblarea, precum și sudarea, lipirea, găurirea, frezarea, șlefuirea și lustruirea.

Un exemplu deosebit de interesant de aplicație practică poate fi găsit la LAT Group, o companie activă în toate aspectele infrastructurii feroviare, de la tehnologia de siguranță la alimentarea cu energie electrică a căilor ferate și deservirea transportului public. Compania folosește un câine robot echipat cu senzori, numit Spot, care identifică autonom cablurile deteriorate, de exemplu, în tunelurile de metrou. Cu o utilizare pe scară largă, acest lucru ar putea economisi, în mod ideal, peste 500 de milioane de euro pe an.

Domeniile de aplicare ale roboticii colaborative se vor extinde considerabil în următorii ani. Felix Strohmeier, care conduce grupul de cercetare „Internetul Lucrurilor” de la Salzburg Research, este convins că roboții colaborativi vor fi utilizați și în afara fabricilor în următorii zece ani: „Aceștia vor fi găsiți pe șantierele de construcții și în alte domenii de aplicare. În întreținerea drumurilor și agricultură, există deja produse care funcționează colaborativ sau cel puțin se conduc automat.”.

Proiectul CONCERT dezvoltă un tip inovator de robot colaborativ capabil să lucreze în siguranță alături de lucrătorii umani. Acești roboți vor poseda o robustețe mai mare decât cea a oamenilor, capacități autonome și inteligență colaborativă. Colaborarea dintre robot și utilizator va fi facilitată prin intermediul unor interfețe moderne și instrumente interactive.

Roboții CONCERT vor putea colecta informații din mediul lor și executa instrucțiuni de nivel superior, de exemplu, pentru sarcini controlate de la distanță, în care se vor adapta autonom la mediul înconjurător. Teleoperarea va juca un rol deosebit de important în executarea sarcinilor de construcție cu risc ridicat, cum ar fi aplicarea substanțelor chimice, asigurând în același timp siguranța operatorului.

În mod tradițional, roboții au fost văzuți ca înlocuitori pentru lucrătorii umani. Cu toate acestea, roboții colaborativi adoptă o abordare diferită, concentrându-se pe colaborare. Acești roboți sunt concepuți să lucreze alături de oameni, sprijinindu-i în sarcini și procese în care abilitățile umane sunt de neînlocuit.

Integrarea roboților schimbă semnificativ dinamica locului de muncă. În loc să înlocuiască lucrătorii umani, roboții colaborativi preiau sarcini repetitive și periculoase, permițând angajaților să se concentreze pe locuri de muncă mai complexe, care necesită creativitate, empatie și luarea deciziilor. Acest lucru deschide calea către redefinirea rolurilor profesionale și trecerea către o muncă mai orientată spre valoare.

Unul dintre cele mai semnificative avantaje ale colaborării om-robot este îmbunătățirea eficienței generale. Coboții sunt programați să îndeplinească sarcini cu precizie și viteză, accelerând procesele de producție. Acest lucru permite oamenilor să se concentreze asupra sarcinilor care necesită creativitate și inteligență umană, crescând astfel productivitatea generală a echipei.

Scopul colaborării om-robot este de a combina punctele forte umane – dexteritate, flexibilitate și adaptabilitate – cu punctele forte ale roboților – putere și rezistență – pentru a crea procese care sunt atât flexibile, cât și productive. Pentru a asigura siguranța, roboții colaborativi sunt echipați cu senzori interni care detectează coliziunile, opresc robotul și, astfel, elimină riscurile pentru oameni.

Deși automatizarea și inteligența artificială continuă să avanseze, atingerea umană rămâne un atu valoros. Roboții colaborativi nu pot concura cu empatia, inteligența emoțională și intuiția umană, care sunt cruciale în anumite profesii. Interacțiunea dintre calitățile umane și capacitățile robotice creează un mediu de lucru sinergic care combină ce e mai bun din ambele lumi.

Beneficiați de expertiza extinsă, în cinci domenii, a Xpert.Digital într-un pachet complet de servicii | Cercetare și dezvoltare, XR, PR și optimizare a vizibilității digitale - Imagine: Xpert.Digital

Xpert.Digital deține cunoștințe aprofundate în diverse industrii. Acest lucru ne permite să dezvoltăm strategii personalizate, aliniate cu precizie cerințelor și provocărilor segmentului dumneavoastră specific de piață. Prin analiza continuă a tendințelor pieței și monitorizarea evoluțiilor din industrie, putem acționa proactiv și oferi soluții inovatoare. Combinația dintre experiență și expertiză generează valoare adăugată și oferă clienților noștri un avantaj competitiv decisiv.

Mai multe informații aici:

• Beneficiați de cele 5 domenii de expertiză ale Xpert.Digital într-un singur pachet – începând de la doar 500 €/lună

Ce rol joacă inteligența artificială în sistemele robotice moderne?

Inteligența artificială a devenit o componentă indispensabilă a sistemelor robotice moderne, revoluționând modul în care roboții învață, iau decizii și interacționează cu mediul lor. Utilizarea tehnologiilor de inteligență artificială în robotică este în continuă creștere, deschizând posibilități complet noi pentru mașinile autonome și inteligente.

Învățarea automată este una dintre cele mai importante tehnologii de inteligență artificială din robotică. Un robot învață să recunoască tipare și să facă predicții bazate pe date și experiență. Algoritmi precum învățarea supravegheată, învățarea nesupravegheată și învățarea prin consolidare permit roboților să recunoască obiecte, să înțeleagă vorbirea și să imite mișcările umane.

Deosebit de impresionantă este dezvoltarea inteligenței artificiale generative, care permite roboților să învețe prin antrenament și să creeze ceva nou din acea învățare. Producătorii de roboți dezvoltă interfețe bazate pe inteligență artificială generativă pentru a face programarea roboților mai intuitivă: utilizatorii programează cu limbaj natural în loc de cod. Acest lucru elimină necesitatea ca lucrătorii să aibă abilități specializate de programare pentru a selecta și personaliza acțiunile dorite ale robotului.

Un alt exemplu este inteligența artificială predictivă, care analizează datele privind performanța roboților pentru a determina starea viitoare a echipamentelor. Întreținerea predictivă permite producătorilor să economisească costurile legate de perioadele de nefuncționare a mașinilor. În industria de aprovizionare auto, se estimează că fiecare oră de perioadă de nefuncționare neplanificată costă 1,3 milioane de dolari.

Rețelele neuronale sunt modele de inteligență artificială bazate pe structura și funcția creierului uman. Acestea constau din neuroni artificiali interconectați și pot rezolva sarcini complexe de recunoaștere a tiparelor. Rețelele neuronale sunt utilizate în roboți pentru a îmbunătăți percepția vizuală, procesarea vorbirii și luarea deciziilor.

Viziunea computerizată este o altă tehnologie crucială de inteligență artificială care oferă roboților capacitatea de a interpreta și înțelege informații vizuale din imagini sau videoclipuri. Folosind algoritmi de inteligență artificială, roboții pot recunoaște, urmări și interpreta obiecte, fețe, gesturi și alte caracteristici vizuale. Acest lucru le permite să navigheze în mediul lor, să îndeplinească sarcini și să interacționeze cu obiecte și oameni.

Institutul Tehnic din Karlsruhe, împreună cu partenerii săi, a dezvoltat metode inovatoare pentru învățarea colaborativă, permițând roboților din diferite companii, din diverse locații, să învețe unii de la alții. Prin așa-numita învățare federată, datele de antrenament din mai multe stații, fabrici sau chiar companii pot fi utilizate fără a fi nevoie ca participanții să dezvăluie date sensibile ale companiei.

Pentru antrenamentul proiectului FLAIROP, nu a existat niciun schimb de date, cum ar fi imagini sau puncte de prindere; în schimb, doar parametrii locali ai rețelelor neuronale - cunoștințe extrem de abstractizate - au fost transferați către un server central. Acolo, ponderile de la toate stațiile au fost colectate și combinate folosind diverși algoritmi. Versiunea îmbunătățită a fost apoi implementată înapoi în stații și antrenată în continuare pe baza datelor locale.

Dezvoltarea inteligenței artificiale fizice marchează o altă etapă importantă. Producătorii de roboți și cipuri precum Nvidia investesc în prezent în dezvoltarea de hardware și software specializat care simulează medii din lumea reală, permițând roboților să se antreneze singuri în astfel de medii virtuale. Experiența dobândită în acest mod înlocuiește programarea tradițională.

Inteligența artificială analitică permite procesarea și analiza unor cantități mari de date colectate de senzorii roboților. Acest lucru ajută la reacționarea la situații neprevăzute sau la schimbarea condițiilor în spațiile publice sau în timpul producției. Roboții echipați cu sisteme de procesare a imaginilor își analizează pașii de lucru pentru a recunoaște tipare și a optimiza fluxurile de lucru.

Prelucrarea limbajului natural (NLP) permite roboților să înțeleagă, să interpreteze și să răspundă la limbajul natural. Modelele de inteligență artificială sunt utilizate pentru a analiza intrările vocale ale utilizatorilor, a răspunde la întrebări, a purta dialoguri și a genera text. NLP permite interacțiunea cu roboții prin limbaj vorbit sau scris.

Învățarea prin întărire este o formă de învățare automată în care un robot este recompensat cu întăriri pozitive pentru efectuarea unei acțiuni specifice și penalizat cu întăriri negative pentru efectuarea unei acțiuni nedorite. Robotul învață prin încercări și erori să aleagă acțiuni optime în situații specifice, antrenând astfel mișcări complexe sau navigare în medii dinamice.

Algoritmii de învățare automată pot fi utilizați și pentru a analiza date de la mai mulți roboți care funcționează simultan și pentru a optimiza procesele pe baza acestei analize. În general, cu cât un algoritm de învățare automată primește mai multe date, cu atât performanța sa este mai bună.

Cum se dezvoltă piața roboților mobili autonomi?

Piața roboților mobili autonomi cunoaște în prezent o creștere excepțională și este considerată unul dintre cele mai dinamice sectoare ale industriei roboticii. Dimensiunea pieței globale pentru roboții mobili autonomi a fost estimată la 2,8 miliarde USD în 2024 și se preconizează că va crește cu o rată anuală compusă (CAGR) de 17,6% între 2025 și 2034.

Creșterea robustă a comerțului electronic și a comerțului cu amănuntul omnicanal a impulsionat semnificativ utilizarea sistemelor automate de depozitare și recuperare a mărfurilor (AS/RS) pentru sortare, transport, asamblare și gestionarea stocurilor. Potrivit Administrației Comerțului Internațional, piața globală de comerț electronic B2C este estimată să ajungă la 5,5 trilioane de dolari până în 2027, reprezentând o rată anuală compusă de creștere (CAGR) de 14,4%. Această creștere determină în mod direct cererea de sisteme automate de recuperare a mărfurilor (ASR) în depozitare și logistică.

Navigația autonomă permite flexibilitate maximă în planificarea și cartografierea rutelor în robotica mobilă. Folosind managerul de flotă, companiile își pot monitoriza transportul autonom de materiale și pot analiza datele de producție colectate. Sistemele AMR sunt disponibile într-o gamă largă de configurații, cum ar fi transportoare cu cărucioare, versiuni pentru camere sterile, modele ESD, precum și cu suprastructuri personalizate și sisteme suplimentare.

Robotul este utilizat în producția de electronice, fabrici de producție, centre logistice, industria auto, industria farmaceutică și tehnologia medicală. La Automatica 2025, Omron a prezentat noul robot mobil „OL-450S”, un robot mobil autonom conceput special pentru transportul cărucioarelor și rafturilor. Funcția sa integrată de ridicare permite un flux flexibil de materiale fără a fi necesare modificări ale infrastructurii existente.

Node Robotics prezintă Node.OS, o platformă software inteligentă care permite roboților mobili autonomi și sistemelor de transport fără șofer să funcționeze împreună eficient și în mod colaborativ. Platforma oferă localizare și navigare precise, planificare inteligentă a rutelor și gestionare scalabilă a flotei și se integrează perfect cu sistemele de automatizare existente.

Datorită arhitecturii sale independente de hardware, software-ul permite integrarea flexibilă a diferitelor modele de roboți și sisteme de senzori. Noul Traffic Manager optimizează eficiența, coordonarea și utilizarea flotelor de roboți și asigură un flux de materiale mai fluid în medii industriale complexe.

DS Automotion prezintă Amy, un robot mobil autonom compact și rentabil, potrivit pentru transportul de încărcături mici de până la 25 de kilograme, care se distinge prin ușurința în utilizare și flexibilitatea ridicată. Datorită unui concept de transfer cu o masă de ridicare activă, sursele și chiuvetele pot fi implementate ca stații pasive, ceea ce face ca implementarea și scalarea rentabile să fie foarte ușoare, chiar și în sistemele existente.

Viitorul tehnologiei AMR va fi modelat semnificativ de progresele continue în domeniul inteligenței artificiale pentru o navigare îmbunătățită, recunoașterea obiectelor și luarea deciziilor. Tehnologiile avansate de senzori, inclusiv sistemele LiDAR mai sofisticate și camerele 3D, vor permite AMR-urilor să obțină o înțelegere mai cuprinzătoare și mai precisă a mediului lor.

Îmbunătățirile continue ale tehnologiei bateriilor vor duce la timpi de funcționare mai lungi și la capacități de încărcare mai rapide, îmbunătățind astfel caracterul practic și eficiența implementărilor AMR. Adoptarea tot mai mare a software-ului de gestionare a flotei și a platformelor bazate pe cloud va permite o mai bună coordonare, monitorizare și optimizare a operațiunilor AMR la scară largă.

Apariția coboților mobili, care combină mobilitatea AMR-urilor cu capacitățile colaborative ale coboților, este așteptată să deschidă noi aplicații în domenii precum electronica și producția de baterii. Amy de la DS Automotion poate funcționa complet autonom sau poate urma o bandă virtuală, evitând obstacolele neașteptate, dacă dorește.

Piața globală a roboților mobili autonomi (AMR) cunoaște o creștere rapidă. Estimările actuale indică faptul că piața va fi atins deja dimensiuni considerabile până în 2024 și va continua să crească exponențial în următorii ani. Producătorii de roboți mobili autonomi trebuie să dezvolte AMR-uri sofisticate, concepute pentru depozitarea în comerțul electronic, în special pentru sortare, transport și gestionarea stocurilor.

Ce impact va avea robotica asupra pieței muncii?

Impactul roboticii asupra pieței muncii este mai complex decât se presupunea inițial și diferă considerabil de predicțiile sumbre predominante în urmă cu câțiva ani. Un studiu cuprinzător realizat de cercetătorii de la Institutul pentru Cercetarea Ocupării Forței de Muncă, Universitatea din Mannheim și Universitatea din Düsseldorf arată că, deși 275.000 de locuri de muncă din industria germană au fost pierdute între 1994 și 2014 din cauza utilizării roboților, acest lucru nu s-a datorat concedierilor, ci mai degrabă faptului că au fost angajați mai puțini tineri.

În același timp, la fel de multe locuri de muncă noi au fost create în sectorul serviciilor, astfel încât, per total, numărul locurilor de muncă abia s-a modificat. Acest lucru contrastează puternic cu SUA, unde lucrătorii din industrie și-au pierdut locurile de muncă în masă din cauza automatizării, chiar dacă economia germană folosește semnificativ mai mulți roboți decât industria americană, în raport cu numărul de angajați.

Sindicatele din Germania joacă un rol crucial în acest sens. Acestea au reușit să păstreze locurile de muncă în industrie, dar, în același timp, au avut puține avantaje pentru a asigura salarii mai mari pentru lucrătorii mai puțin calificați. O mare parte dintre angajați câștigă mai puțin din cauza automatizării. Cei mai afectați sunt angajații cu calificări medii, cum ar fi muncitorii calificați, ale căror locuri de muncă implică utilizarea extensivă a roboților.

Principalii beneficiari sunt persoanele cu înaltă calificare și companiile care au reușit să transforme creșterea productivității în profituri mai mari. Această constatare este confirmată de Centrul pentru Cercetări Economice Europene din Mannheim, care a constatat într-un studiu că, deși utilizarea tehnologiilor de automatizare duce, în general, la pierderi de locuri de muncă, simultan sunt create noi locuri de muncă pentru a compensa pierderile.

Cercetătorii de la ZEW (Centrul pentru Cercetări Economice Europene) concluzionează că automatizarea va fi responsabilă pentru 560.000 de noi locuri de muncă între 2016 și 2021. Sectoarele energiei și aprovizionării cu apă vor beneficia cel mai mult, cu o creștere a numărului de locuri de muncă de 3,3%. Industriile electronică și auto prezintă, de asemenea, evoluții pozitive, cu o creștere de 3,2%. În alte sectoare de producție, creșterea calculată a numărului de locuri de muncă este chiar mai mare, de 4%.

Situația este critică, însă, în industria construcțiilor, unde se preconizează că vor fi pierdute aproximativ 4,9% din locuri de muncă. Sectoarele educației, sănătății și serviciilor sociale ar putea, de asemenea, să piardă lucrători din cauza automatizării. Cu toate acestea, bilanțul general este pozitiv, deoarece se creează mai multe locuri de muncă noi decât se pierd.

Un factor cheie pentru automatizare este deficitul de lucrători calificați. Într-un sondaj realizat de Automatica Trendindex, 75% dintre respondenți se așteaptă ca robotica să ofere o soluție. Marea majoritate a angajaților din Germania consideră că roboții din fabrici vor asigura competitivitatea țării. Aproximativ trei sferturi dintre cei chestionați se așteaptă ca roboții să contribuie la consolidarea competitivității și la menținerea producției industriale în Germania.

Indicele de tendințe arată rate de aprobare deosebit de ridicate în ceea ce privește întrebarea dacă robotica și automatizarea vor îmbunătăți viitorul muncii: Marea majoritate doresc să delege roboților sarcinile murdare, plictisitoare și periculoase din fabrică. 85% cred că roboții vor reduce riscul de accidentare în timpul activităților periculoase, iar 84% consideră roboții o soluție importantă pentru manipularea materialelor critice.

În industria prelucrătoare, numeroase locuri de muncă au fost deja înlocuite de roboți, dar acest lucru a dus și la crearea de noi locuri de muncă în domenii precum programarea și întreținerea roboților. Roboții și inteligența artificială sunt utilizați din ce în ce mai frecvent și în alte sectoare, cum ar fi comerțul cu amănuntul și asistența medicală.

În viitor, colaborarea dintre oameni și mașini va deveni din ce în ce mai importantă. În timp ce anumite sarcini vor fi preluate de mașini, alte activități vor trebui în continuare efectuate de oameni. În loc să înlocuiască lucrătorii umani, roboții vor prelua sarcini repetitive și periculoase, permițând angajaților să se concentreze asupra unor sarcini mai complexe, care necesită creativitate, empatie și luarea deciziilor.

Terry Gregory de la Institutul de Economie a Muncii IZA nu crede că roboții vor înlocui complet oamenii în multe profesii. El susține că computerele creează mai multe locuri de muncă decât distrug. Cu toate acestea, toată lumea este de acord asupra unui lucru: munca se va schimba. Unele locuri de muncă vor dispărea, roboții vor deveni colegi și putem uita că trebuie să stăm la același birou timp de patruzeci de ani.

Institutul pentru Cercetarea Ocupării Forței de Muncă presupune că numărul de locuri de muncă noi create va fi egal cu numărul de locuri de muncă pierdute. Experții de la Institutul pentru Cercetare Economică din Köln prevăd că nu trebuie să ne temem de roboți. Nu ne vor lua toate locurile de muncă.

De la local la global: IMM-urile cuceresc piața mondială cu o strategie inteligentă - Imagine: Xpert.Digital

Într-o eră în care prezența digitală a unei companii îi determină succesul, provocarea constă în crearea unei prezențe autentice, personalizate și de anvergură. Xpert.Digital oferă o soluție inovatoare care se poziționează ca intersecția dintre un hub industrial, un blog și un ambasador de brand. Aceasta combină avantajele comunicării și canalelor de vânzări într-o singură platformă și permite publicarea în 18 limbi diferite. Cooperarea cu portalurile partenere și posibilitatea de a publica articole pe Google News și o listă de distribuție a presei cu aproximativ 8.000 de jurnaliști și cititori maximizează acoperirea și vizibilitatea conținutului. Acesta reprezintă un factor crucial în vânzările și marketingul extern (SMarketing).

Mai multe informații aici:

• Autentic. Individual. Global: Strategia Xpert.Digital pentru compania ta

Cum contribuie roboții la sustenabilitate și protecția mediului?

Roboții joacă un rol din ce în ce mai important în promovarea sustenabilității și a protecției mediului, capacitățile lor depășind cu mult concepția tradițională a mașinilor industriale. Roboții mobili sunt în mod inerent sustenabili și oferă soluții ecologice care revoluționează procesele operaționale.

Un motiv cheie pentru care roboții pot face producția mai sustenabilă este capacitatea lor de a reduce costurile cu energia. Roboții industriali moderni accelerează și optimizează procesele de fabricație, ceea ce duce la o creștere semnificativă a eficienței energetice. Deoarece roboții funcționează continuu și adesea îndeplinesc mai multe sarcini simultan și nu necesită nici iluminare, nici încălzire, nici monitorizare constantă, aceștia economisesc energie suplimentară.

Roboții mobili sunt concepuți pentru a optimiza consumul de energie, adesea folosind baterii reîncărcabile și algoritmi de mișcare eficienți. Comparativ cu munca manuală tradițională sau cu sistemele de automatizare fixe, aceștia consumă mai puțină energie și contribuie astfel la reducerea emisiilor de CO2.

Prin automatizarea unor sarcini precum transportul și manipularea materialelor, roboții mobili optimizează utilizarea resurselor. Aceștia eficientizează procesele, minimizează deșeurile și reduc nevoia de materiale în exces, contribuind astfel la conservarea generală a resurselor. Un alt argument convingător pentru utilizarea durabilă a roboților este reducerea consumului de materiale și a deșeurilor din producție.

Roboții industriali funcționează cu cea mai mare precizie, reducând rata de eroare. În plus, utilizarea tehnologiei robotizate moderne permite o planificare optimizată a materialelor, reducând semnificativ risipa de producție. Aceasta înseamnă că se irosesc mai puține materiale, cum ar fi adezivi sau vopsele.

Roboții mobili funcționează silențios și emit un minim de poluanți, ceea ce îi face alternative ecologice la mașinile industriale convenționale. Sistemele lor de acționare electrică produc mai puține emisii, contribuind astfel la reducerea poluării aerului și a zgomotului în mediile industriale.

Federația Internațională de Robotică a discutat despre modul în care roboții pot contribui la atingerea a treisprezece dintre cele 17 Obiective de Dezvoltare Durabilă ale ONU. Pentru ODD 7, accesul la energie accesibilă, fiabilă și sustenabilă, tehnologiile verzi pot fi produse în masă folosind roboți industriali. Acestea oferă precizia necesară și asigură o utilizare optimizată a resurselor.

Roboții sunt utilizați, de exemplu, în industria solară, în fabricarea bateriilor și chiar în dezmembrarea centralelor nucleare. În conformitate cu ODD 9, dezvoltarea unei infrastructuri rezistente și promovarea industrializării durabile, roboții folosiți sau închiriați oferă un punct de intrare rentabil în automatizare. În plus, reutilizarea roboților este ecologică.

Roboții cresc, de asemenea, eficiența producției, ceea ce duce la mai puține deșeuri, ceea ce, la rândul său, este mai sustenabil. Cu toate acestea, Obiectivele de Dezvoltare Durabilă ale ONU abordează și sănătatea umană - roboții pot îndeplini sarcini periculoase sau dificile, în timp ce noi desfășurăm activități cu valoare adăugată mai mare care necesită atuuri umane, cum ar fi creativitatea.

În ceea ce privește ODD 12, modele de consum și producție durabile, merită menționat faptul că roboții, datorită preciziei și repetabilității lor ridicate, asigură procese stabile cu deșeuri minime. Acest lucru duce, de asemenea, la un consum mai mic de energie, mai ales că tot mai multe tehnologii de economisire a energiei sunt integrate în roboți.

KUKA lucrează continuu la soluții pentru reducerea consumului de energie al roboților săi. Un design de produs eficient, dar robust, este un punct cheie în dezvoltarea de noi produse. Prin reducerea consumului de energie al roboților, emisiile de CO₂ în timpul producției sunt reduse, iar costurile de operare sunt reduse.

Roboții joacă, de asemenea, un rol important în promovarea energiei regenerabile, a gestionării deșeurilor și a monitorizării mediului. În agricultură, aceștia permit irigarea și fertilizarea precise, reducând consumul de resurse și minimizând impactul asupra mediului. Pot fi utilizați în gestionarea deșeurilor pentru a automatiza procesele de reciclare și a promova o economie circulară.

Roboții oferă, de asemenea, servicii valoroase în monitorizarea mediului și în ajutorarea în caz de dezastru, prin explorarea mediilor periculoase și colectarea de date vitale. Soluțiile de automatizare durabile iau în considerare întregul ciclu de viață al produselor și sistemelor, de la proiectare și fabricație până la operare și eliminare.

Eficiența energetică a roboților înșiși este, de asemenea, îmbunătățită continuu, iar diverse măsuri sunt implementate pentru a reduce și mai mult consumul de energie electrică. Per total, devine clar că robotica poate fi esențială pentru reciclarea materialelor, eficiența resurselor și implementarea Obiectivelor de Dezvoltare Durabilă ale ONU.

Ce standarde și norme de siguranță se aplică sistemelor robotizate moderne?

Siguranța în robotică este asigurată de un sistem complex de norme și standarde care sunt adaptate continuu la evoluțiile tehnologice. Seria de standarde EN ISO 10218, „Robotică – Cerințe de siguranță”, formează baza pentru cerințe de siguranță aplicabile în practică.

Noile ediții ISO 10218-1:2025 și ISO 10218-2:2025 au fost publicate în februarie 2025 și înlocuiesc versiunile anterioare din 2011. Aceste standarde definesc cerințele de siguranță pentru roboții industriali în Partea 1 și pentru sistemele robotizate, aplicațiile robotizate și integrarea celulelor robotizate în Partea 2. ISO 10218-1 tratează robotul ca pe o mașină incompletă și se referă în principal la producătorii de roboți industriali și coboți.

A doua parte, 10218-2, acoperă mașinile și sistemele complete cu roboți integrați și este relevantă pentru oricine integrează roboți industriali într-o soluție completă, cum ar fi producătorii de mașini sau integratorii de sisteme. Ambele părți, în calitate de standarde armonizate, oferă o prezumție de conformitate cu cerințele esențiale de sănătate și securitate ale Directivei privind echipamentele tehnice 2006/42/CE.

Revizuirea standardului EN ISO 10218 este în desfășurare de aproape cinci ani, având ca obiectiv important menținerea statutului său de standard armonizat. Acest lucru este foarte important pentru UE, deși nu este strict necesar pentru două treimi din lume. Cu toate acestea, toți producătorii de roboți și mulți integratori doresc să își păstreze acest statut.

O actualizare și o adaptare erau cu siguranță necesare și previzibile, deoarece utilizarea roboților industriali aproape s-a dublat din 2012: astăzi, aproape 3,5 milioane sunt în funcțiune. În ultimii ani au apărut cerințe suplimentare ale pieței în ceea ce privește securitatea cibernetică și robotica colaborativă.

Amenințările actuale și problemele conexe, cum ar fi Legea UE privind securitatea cibernetică, precum și poziția guvernului SUA privind infrastructura critică, au un impact asupra standardului ISO 10218-1. Amenințarea unui atac cibernetic este un factor în dezvoltarea standardului.

Pentru colaborarea om-robot, patru principii fundamentale de siguranță sunt descrise în detaliu în standardele EN ISO 10218 Părțile 1 și 2, precum și în ISO/TS 15066 „Roboți și dispozitive robotice – Roboți colaborativi”. În toate cazurile de colaborare om-robot, pericolele pentru oameni trebuie eliminate prin măsuri de siguranță.

Pentru a se asigura că siguranța umană nu este pusă în pericol în cazul unei defecțiuni a sistemului, este necesar ca măsurile de control pentru respectarea valorilor limită să fie implementate utilizând tehnologie sigură. Termenul „tehnologie sigură” este descris în EN ISO 13849-1 folosind categorii și niveluri de performanță, care trebuie aplicate tuturor componentelor legate de siguranță.

În standardul de siguranță pentru roboți EN ISO 10218-1, categoria pentru funcțiile de siguranță ale controlerului robotului este setată la „3”, iar nivelul de performanță la „d”, cu excepția cazului în care evaluarea riscurilor indică o valoare mai mare sau mai mică. Pe baza evaluării riscurilor, se stabilesc cerințele de siguranță și sănătate aplicabile și se iau măsurile corespunzătoare.

Directiva 2006/42/CE privind echipamentele tehnice a Parlamentului European stabilește un nivel uniform de protecție a sănătății și a securității echipamentelor tehnice atunci când sunt introduse pe piață în Spațiul Economic European. Fiecare stat membru al UE trebuie să transpună Directiva privind echipamentele tehnice în legislația națională. În Germania, acest lucru se realizează prin Legea privind siguranța produselor.

Întrucât standardele europene armonizate se bazează adesea pe standarde internaționale ISO sau IEC sau sunt adopții directe ale acestora, respectarea acestor standarde atât în ​​proiectarea roboților, cât și în proiectarea aplicațiilor are avantajul că pot fi oferite soluții conforme chiar și dincolo de granițele Europei.

Când începeți să lucrați în domeniul roboticii, este important să fiți familiarizați cu standardele și reglementările relevante care servesc la prevenirea accidentelor de muncă la operarea roboților și a sistemelor robotizate. Exemplele includ ISO 10218 Părțile 1 și 2, standardul central de siguranță pentru roboții industriali, și ISO/TS 15066.

Conform Institutului German de Asigurare Socială pentru Accidente în Industria Lemnului și Metalelor (BGHM), peste trei sferturi din accidentele grave de muncă care implică roboți industriali au loc, de exemplu, în timpul depanării. Aceste accidente sunt de obicei precedate de o întrerupere a producției, cum ar fi piese blocate sau senzori murdari. Angajații încearcă uneori să intre în zona periculoasă înainte ca sistemul să fie oprit corespunzător pentru a rezolva problema.

Între timp, sistemele de camere de înaltă performanță care pot limita mișcările roboților creează spații de lucru sigure, protejând angajații de accidente în momente cruciale. În plus, tehnologia de siguranță a sistemelor robotice este îmbunătățită continuu. Diagnosticarea de la distanță este deja utilizată cu succes.

Reglementările și regulile sunt adaptate continuu la tehnologiile în schimbare. Pentru a asigura o funcționare sigură, roboții colaborativi sunt echipați cu senzori interni care detectează coliziunile, opresc robotul și, astfel, elimină pericolele pentru oameni. Aceasta este o condiție prealabilă pentru ca roboții să fie scoși din incinte și să lucreze direct alături de oameni, fără bariere de siguranță.

Ce tendințe viitoare vor modela dezvoltarea roboticii până în 2030?

Industria roboticii se confruntă cu o transformare revoluționară, modelată de mai multe tendințe cheie până în 2030. Se preconizează că piața globală a roboticii va crește cu peste 20% anual până în 2030, ajungând la un volum care depășește 180 de miliarde de dolari. Această creștere este determinată de progresele în domeniul inteligenței artificiale și de integrarea acesteia în tehnologiile robotice.

Federația Internațională de Robotică a identificat cinci tendințe cheie pentru 2025, care vor modela următorii ani: inteligența artificială, roboții umanoizi, sustenabilitatea, noile domenii de afaceri și lupta împotriva deficitului de forță de muncă. Valoarea de piață a roboților industriali instalați a atins un maxim istoric de 16,5 miliarde de dolari americani la nivel mondial.

Inteligența artificială evoluează în trei dimensiuni: fizică, analitică și generativă. Se așteaptă ca tehnologia de simulare bazată pe inteligență artificială pentru roboți să devină predominantă atât în ​​mediile industriale tipice, cât și în aplicațiile de robotică de servicii. Producătorii de roboți și cipuri investesc în dezvoltarea de hardware și software specializat care simulează medii din lumea reală, permițând roboților să se antreneze singuri în astfel de contexte virtuale.

Astfel de proiecte de inteligență artificială generativă își propun să creeze un „moment ChatGPT” pentru robotică, adică „IA fizică”. IA analitică permite procesarea și analiza unor cantități mari de date colectate de senzorii roboților. Acest lucru ajută la reacționarea la situații neprevăzute sau la condiții în schimbare.

Roboții umanoizi atrag o atenție semnificativă din partea mass-media și sunt meniți să devină instrumente universale, capabile să încarce independent mașinile de spălat vase și să lucreze în alte locuri pe liniile de asamblare. Experții prevăd că peste 4 miliarde de roboți vor fi utilizați la nivel mondial până în 2050, comparativ cu 350 de milioane în 2024.

Cele mai mari segmente de creștere se află în rândul roboților umanoizi, de îngrijire și de livrare. Roboții umanoizi, în special, promit un mare potențial, deoarece forma lor asemănătoare omului și mobilitatea îi fac versatili. Producătorii industriali se concentrează pe umanoizi special concepuți pentru sarcini industriale.

Sustenabilitatea devine un factor din ce în ce mai important în dezvoltarea roboticii. Roboții pot ajuta la atingerea a treisprezece dintre cele 17 Obiective de Dezvoltare Durabilă ale ONU. Aceștia contribuie la reducerea consumului de energie, a deșeurilor materiale și a emisiilor.

Apar noi oportunități de afaceri datorită schimbării preferințelor consumatorilor și a tendințelor sociale, care accelerează nevoia de soluții robotice avansate. Cererea, determinată de consumatori, pentru livrarea mai rapidă a produselor personalizate va duce la o extindere a capacităților robotice în personalizarea producției și aplicațiile logistice.

Este bine cunoscut faptul că există o lipsă de lucrători calificați, în special în țările industrializate de top. Roboții pot juca un rol important în acest sens, preluând sarcini pentru care nu există suficienți lucrători umani disponibili. 75% dintre cei chestionați în Germania se așteaptă ca robotica să ofere o soluție la deficitul de lucrători calificați.

Piața globală a roboților de servicii este proiectată să crească de la 26,35 miliarde USD în 2025 la 90,09 miliarde USD până în 2032. Se așteaptă ca segmentul industrial și comercial să își consolideze dominația și să înregistreze o creștere semnificativă în perioada de prognoză.

Industria 5.0 pune un accent mai mare pe colaborarea dintre oameni și mașini. Roboții colaborativi, care interacționează îndeaproape cu oamenii în mediile de producție, sunt un element cheie al acestei noi revoluții. Progresele în inteligența artificială au făcut ca roboții colaborativi să fie mai puternici și mai versatili.

Accentul se pune pe optimizarea în continuare a sistemelor Industry 4.0 și pe integrarea mai eficientă a datelor de-a lungul întregului lanț de aprovizionare. Companiile care se bazează pe software modern de mentenanță își pot face procesele de producție și mai sustenabile și flexibile.

Se preconizează că piața globală a roboților mobili autonomi va crește cu o rată anuală compusă (CAGR) de 17,6% între 2025 și 2034. Apariția coboților mobili, care combină mobilitatea roboților mobili autonomi cu capacitățile colaborative ale coboților, va deschide noi aplicații în domenii precum electronica și producția de baterii.

Vânzările estimate de roboți industriali și logistici sunt de aproximativ 80 de miliarde de dolari americani până în 2030, în timp ce cota de piață pentru roboții de servicii profesionale este de așteptat să ajungă până la 170 de miliarde de dolari americani. Această creștere este accelerată de schimbarea preferințelor consumatorilor și de tendințele societale care determină cererea de soluții robotice avansate.

☑️ Suport pentru IMM-uri în strategie, consultanță, planificare și implementare

☑️ Crearea sau realinierea strategiei digitale și a digitalizării

☑️ Extinderea și optimizarea proceselor de vânzări internaționale

☑️ Platforme de tranzacționare B2B globale și digitale

☑️ Dezvoltare de afaceri pionieră

Konrad Wolfenstein

Aș fi bucuros să vă servesc drept consilier personal.

Mă puteți contacta completând formularul de contact de mai jos sau pur și simplu sunându-mă la +49 89 89 674 804 (München) .

Aștept cu nerăbdare proiectul nostru comun.

Xpert.Digital este un hub pentru industrie, axat pe digitalizare, inginerie mecanică, logistică/intralogistică și fotovoltaică.

Cu soluția noastră de Dezvoltare Afaceri 360°, sprijinim companii renumite, de la achiziții noi până la post-vânzare.

Inteligența de piață, smarketing-ul, automatizarea marketingului, dezvoltarea de conținut, PR-ul, campaniile de e-mail, social media personalizate și cultivarea lead-urilor fac parte din instrumentele noastre digitale.

Puteți găsi mai multe informații la: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus