Робототехника и автоматизация: всесторонний анализ приложений, тенденций и социальных последствий

Фокус: робототехника и автоматизация в Европе фокус

Робототехника и автоматизация - это гораздо больше, чем просто ключевые слова сегодня - они являются движущими силами глубоких изменений в бизнесе, обществе и нашей повседневной жизни. От того, как производится продукты и предоставляются услуги, до наших рабочих мест и способа взаимодействия друг с другом, робототехникой и автоматизации перепроектированы наш мир в быстром темпе.

Этот всесторонний отчет освещает основные концепции, разнообразные области применения и перекрестного действия робототехники и автоматизации, с особым акцентом на Германию и Европу. Мы будем иметь дело с ключевыми технологиями, которые продвигают эту революцию вперед, такие как искусственный интеллект (KI), совместные роботы (коботы), автономные системы и гуманоидные роботы, и рассмотрим возможности и проблемы, связанные с ними.

Мы рассмотрим влияние на различные сектора, от логистики и производства до строительства и здравоохранения до образования, мобильности и сельского хозяйства. В конце концов, мы проанализируем преимущества и недостатки этих технологий и задаем решающий вопрос: как мы можем использовать робототехнику и автоматизацию ответственно, чтобы сформировать будущее, которое является экономически успешным и социально справедливым?

Подходит для:

• АИ-контролируемая робототехника и гуманоидные роботы: шумиха или реальность? Критический анализ зрелости рынка

Робототехника и автоматизация - определение и разграничение

Термины робототехники и автоматизация часто используются синонимами, но важно понимать прекрасные различия между ними, чтобы полностью понять объем их последствий.

Основные понятия и принципы

Автоматизация

По сути, автоматизация относится к использованию технологии для управления и выполнения процессов или процедур без или с минимальным вмешательством человека. Это может быть сделано с помощью механических, электронных или компьютерных систем и направлено на выполнение задач частично или полностью автономно. Основная цель автоматизации - повысить эффективность, последовательность и безопасность.

Автоматизация ни в коем случае не является новой концепцией. Подумайте о сборках на фабриках или компьютерных машинах, которые работают точно. Но современная автоматизация выходит далеко за рамки этих традиционных примеров. Теперь он также включает в себя автоматизацию цифровых процессов с помощью программного обеспечения, таких как Robotic Process Automation (RPA), которая автоматизирует повторяющиеся задачи в офисе.

В Германии органы стандартизации играют решающую роль в определении и стандартизации методов и процессов автоматизации, чтобы гарантировать, что системы работают безопасно и эффективно.

робототехника

Робототехника - это междисциплинарная научная и инженерная дисциплина, которая занимается проектированием, строительством, эксплуатацией и использованием роботов. Он объединяет знания механики, электроники, информатики и математики для создания интеллектуальных машин, которые способны выполнять задачи автономно.

Робот - это, по сути, система, которая может воспринимать его окружение, принимать решения и выполнять действия. Современные роботы используют датчики для сбора информации об окружающей среде, приводах для выполнения движений или действий, а также сложных систем управления для принятия решений и координации действий.

Международная федерация робототехники (IFR) в корне различает промышленные роботы, которые в основном используются в производстве, и услуг -роботами, которые предоставляют услуги для людей или учреждений.

робот

Робот - это физическая или виртуальная единица, которая взаимодействует с окружающей средой. Физические роботы используют датчики для сбора информации об окружающей среде, приводах для выполнения движений или действий, а также систем для обработки информации, которые принимают решения и контролируют действия. Вы можете заменить людей в физических задачах или при принятии решений. Промышленные роботы предназначены для использования в производстве, в то время как сервисные роботы предоставляют услуги для людей или учреждений. Существуют разные дизайны, такие как картезианские, Scara, Delta, Knickarm или Collaborative Robots, которые отличаются по их суставам и осям движения. В дополнение к самой руке робота, функциональная система роботов также требует конечных эффекторов (захват, инструменты), управление, датчики и меры безопасности.

Роботизированная автоматизация процессов (RPA):

В отличие от физических роботов, RPA - это программные приложения, которые имитируют человеческие взаимодействия с пользовательскими интерфейсами программных систем. Боты RPA выполняют регулярные, повторяющиеся цифровые задачи, такие как заполнение форм, копирование данных или информацию о обработке из структурированных документов. Они работают круглосуточно, безупречно для рутинных задач и дешевле, чем человеческие работники для этих конкретных действий. Поэтому RPA является формой автоматизации процесса в цифровом пространстве.

Услуга

Эта область включает роботов, которые предоставляют частичные или полностью автономные услуги за пределами промышленного производства, будь то для благополучия человека или для учреждений. Различие проводится между профессиональными роботами обслуживания, которыми управляют обученный персонал (например, роботы по логистике, такие как AMR, медицинские роботы), и роботами личных или домашних услуг, используемых Laypersons (например, Dusting Robot). Центральными исследованиями и разработками являются восприятие, навигация, манипуляция, взаимодействие человека-робот (МРТ) и безопасность.

Основные принципы

Робототехника и автоматизация основаны на ряде основных принципов, в том числе:

• Восприятие: способность понимать окружающую среду с помощью датчиков, таких как камеры, лидар и датчики силы.
• Навигация: способность двигаться и локализоваться в этом районе.
• Манипуляция: способность физически взаимодействовать с объектами Гриффоном или инструментами.
• Контроль и регулирование: способность контролировать движения и действия.
• Безопасность: гарантия безопасной операции, особенно рядом с людьми.
• Автономия: способность выполнять задачи без вмешательств человека.
• Интеллект/познание: изучение способности принимать решения и адаптироваться к измененным условиям, часто реализуемые ИИ.

Отношения и синергия между робототехникой и автоматизацией

Робототехника и автоматизация тесно связаны и дополняют друг друга. Робототехника часто является средством реализации автоматизации в реальном мире, особенно когда дело доходит до автоматизации физических задач. Автоматизация - это всеобъемлющая концепция, которая описывает использование технологии для управления процессами.

Автоматизированная система роботов интегрирует различные компоненты - сам робот, датчики, элементы управления, программное обеспечение - для самостоятельного выполнения задачи. Синергия заключается в том, что робототехника обеспечивает физическую способность действовать (действие), в то время как технология автоматизации, которая все чаще основана на программном обеспечении, системах управления и искусственном интеллекте, которая обеспечивает интеллект, координацию и контроль. RPA автоматизирует цифровые рабочие процессы, физические роботы автоматизируют физические процессы; Оба попадают под общий термин автоматизации.

Тем не менее, границы между терминами все чаще размыты, особенно из -за продвижения систем, определяемых ИИ и программным обеспечением. Современная робототехника часто включает в себя изначально развитые функции автоматизации, и наоборот, передовые системы автоматизации часто интегрируют роботизированные элементы, будь то физические роботы, мобильные платформы или программные боты. Фокус смещается от чистой формы (аппаратное и программное обеспечение) к способности - автономное выполнение задач. «Интеллектуальная автоматизация», таким образом, становится темой более высокого уровня, которая реализована различными технологиями.

В то же время концепция робототехники расширяется. Это отражает функциональный взгляд, основанный на способности выполнять автономные задачи, обусловленные базовыми технологиями автоматизации и ИИ. Это концептуальное расширение требует точного определения в соответствующем контексте (например, промышленная автоматизация против ServiceRobotics против автоматизации процесса).

Подходит для:

• Гуманоиды, промышленные и служебные роботы на роботах-гуманоидах больше не являются научной фантастикой

Приложения и эффекты перекрестного сектора

Робототехника и автоматизация не ограничиваются одной отраслью, но используются в растущем числе секторов. Однако конкретные реализации и эффекты варьируются в зависимости от отрасли.

логистика

Общая роль и приложения

Индустрия логистики, которая составляет около 10% глобального ВВП, сталкивается с проблемой противодействия нехватке квалифицированных работников, повышении эффективности и повышении точности склада, транспорта и доставки. Автоматизация является ключом здесь.

Типичные применения включают транспортировку материала через транспортные системы без водителя (FTS/AGV) и автономные мобильные роботы (AMR), сборы (сборы), упаковку, сортировку, поддон и деппинг, а также погрузку и разгрузку грузовиков или поддонов. Программное обеспечение, такое как системы управления складами (WMS) и системы управления транспортом (TMS), играет центральную роль в контроле и оптимизации этих процессов.

Тематическое исследование Nespresso

Производитель капсулы кофейных капсул Nespresso использует решения для автоматизации в своем распределительном центре для обработки заказов электронной коммерции. Робот изображает кофейные коробки, в то время как другие роботы захватывают клевету и упаковку заказов клиентов. Система обеспечивает высокую пропускную способность и значительно снижает частоту ошибок.

Nespresso также обычно инвестирует в технологии, например, для прозрачности цепочки поставок с использованием блокчейна или для улучшения обслуживания клиентов с помощью Power App. Производство происходит в высоко автоматизированных работах, в которые значительно инвестировали.

Последствия

Автоматизация в логистике приводит к значительному повышению эффективности, точности, производительности и масштабируемости. Это обеспечивает снижение затрат, улучшает качество обработки заказа и помогает противодействовать нехватке работников. Это обеспечивает более быстрое время доставки, особенно в электронной коммерции.

Автоматизация логистики развивается от простых систем поддержки и сортировки к более интеллектуальным, более гибким системам. Автономные мобильные роботы (AMRS) и подборные роботы, поддерживаемые AI, могут лучше справиться с высокой вариабельности и скоростью торговли электронной коммерцией и всеканальным каналом. В дополнение к усовершенствованному оборудованию, это также требует высокоразвитого программного обеспечения, такого как WMS и AI для оркестровки. Эта разработка отражает переход к интегрированным интеллектуальным системам, которые управляют сложностью вместо того, чтобы выполнять только простые повторения.

Несмотря на преимущества, высокие первоначальные инвестиции и сложность внедрения остаются препятствиями, особенно для компаний с малыми и средними (МСП). Это приводит к разработке альтернативных бизнес-моделей, таких как робототехника As-As-As-Service (RAAS), в которых компании могут арендовать возможности автоматизации или оплачивать на основе использования, что снижает входной барьер.

Промышленность и производство

Общая роль и приложения

Промышленность и производство являются исторической основной областью использования робототехники. Роботы выполняют задачи здесь для людей монотонных, грязных, опасных или высоких отношений («4 D's»: скучный, грязный, опасный, деликатный/ловкий). Основные приложения включают обработку материалов, сборку, сварку, покраску, шлифование, полировку, фрезерование, складывание машины и проверка качества.

Робототехника и автоматизация являются решающими драйверами для производительности, качества, эффективности, гибкости и конкурентоспособности в производстве. Они являются центральными элементами промышленности 4.0 и позволяют таким концепциям, как «умная фабрика».

Тематическое исследование Эстония

Страна занимается амбициозной стратегией цифровой трансформации своей отрасли, поддерживаемой государственными программами поддержки для введения автоматизации, цифровых технологий и робототехники, включая обучение сотрудников. Эстония позиционирует себя как «электронную эзонию», высоко оцифрованную страну и хочет использовать эту силу, чтобы сделать свою отрасль более конкурентоспособной.

Тематическое исследование Endress+Hauser

Как глобальный поставщик технологий измерения и автоматизации для отрасли процессов, Endress+Hauser Сам использует интенсивную автоматизацию и робототехнику в своих производственных объектах. Производство следует за принципами Lean и Kaizen, использует новейшие технологии производства и калибровочные системы с высокой устойчивой, чтобы эффективно производить широкий спектр вариантов.

Тематическое исследование Китай

Китай провел беспрецедентный улов в промышленной автоматизации и обогнал Германию и Соединенные Штаты в плотности робота. Это является результатом массовых государственных инвестиций и субсидий, сильного внутреннего спроса и увеличения затрат на заработную плату. Китай является крупнейшим в мире рынком для промышленных роботов и установлен более половины всех новых роботов по всему миру в 2022 году. Страна в настоящее время также стремится к руководящей роли в массовом производстве гуманоидных роботов к 2027 году.

Тематическое исследование Infineon

Производитель полупроводника Infineon является как важным пользователем робототехники на своих собственных высоко автоматизированных фабриках (FABS), а также важным поставщиком ключевых компонентов (датчиков, элементов электроэнергии) для роботизированной промышленности.

Последствия

Автоматизация в отрасли приводит к значительному повышению производительности, эффективности, качества и безопасности. Это снижает затраты, сокращает время комитета и пропускной способности и повышает гибкость. Это обеспечивает производство сложных продуктов и может помочь противодействовать нехватке квалифицированных работников. Кроме того, это рассматривается как средство перемещения производственных мощностей (переработки/близости) и обеспечения конкурентоспособности.

Автоматизация в производстве развивается за пределами простых, повторяющихся задач. Тенденция, обусловленная ИИ, передовыми датчиками и требованиями индустрии 4.0 (персонализированное производство, размер лота), к когнитивным и гибким робот -системам. Они нуждаются в более высоком уровне автономии и адаптивности, чтобы иметь возможность реагировать на варианты, допуски и непредвиденные события.

В то время как крупные компании, особенно в автомобильной промышленности, процитировали раннюю адаптацию, в центре внимания все чаще способствует автоматизации доступной и экономичной для компаний для малых и средних (МСП). Это делается с помощью более удобных концепций программирования (низкий код/без кода, обучение по демонстрации), более дешевые роботы (недорогие робототехники) и новые бизнес-модели, такие как RAAS.

Строительство

Общая роль и приложения

Строительная отрасль, традиционно утверждаемая как консервативная и трудоемкая, все чаще начинает адаптировать робототехнику и автоматизацию. Водители - это отсутствие специалистов, давление для повышения эффективности, проблем безопасности и целей в области устойчивого развития. Применения включают в себя автоматизированные стены, сварку, бурение, транспортировку материала и обработку тяжелых нагрузок, снос и утилизацию роботов, 3D -печать компонентов или целых зданий, осмотр и наблюдение с использованием беспилотников или роботов, автономного строительного механизма для земляных работ и дорожного строительства, а также экзоселетов для поддержки работников в физической трудной деятельности.

Тематическое исследование Wirtgen Group

Компания предлагает интегрированную систему для дорожного строительства, которая использует цифровые модели местности и автоматизирует управление машинами. С позиционированием GNSS/RTK, глубиной фрезерования, наклоном, рулевым управлением отделки и положением плоскости контролируются точно и автоматически. Для кроликов Wirtgen предлагает систему на основе GPS/GNSS для ведущей беспроводной установки бетонных профилей.

Тематическое исследование MOBA Mobile Automation

MOBA специализируется на автоматических решениях для мобильных рабочих машин в строительстве, таких как асфальт, экскаватор, грейдер и колесный погрузчик. Для дорожного строительства они предлагают системы выравнивания, которые могут автоматически регулировать высоту и склонность к бое и работать с различными ссылками. В земляных работах портфель управления экскаваторами, а также контроли для грейдеров и гусениц, которые помогают водителю работать точно в соответствии с планом и значительно повысить эффективность.

Последствия

Использование робототехники и автоматизации в строительстве обещает значительные преимущества: повышение эффективности, ускорение строительных процессов, более высокая точность и постоянное качество, повышение безопасности профессиональной трубы за счет опасения, снижение затрат (работа, материалы, переработка), сокращение материальных отходов и лучшего использования ресурсов. Вы также можете помочь противостоять нехватке квалифицированных работников и обеспечить новые, инновационные процессы строительства, такие как 3D -печать.

Автоматизация в строительстве сталкивается с особыми проблемами, которые отличаются от тех, кто находится в контролируемых заводских средах. Строительные площадки обычно являются неструктурированными, динамическими и грубыми условиями окружающей среды. Это требует, чтобы робот -системы имели особенно надежное восприятие их окружения, надежную навигацию в сложных условиях и сама высокая адаптивность и взаимодействие с человеческими работниками.

Несмотря на значительный потенциал для повышения эффективности и снижения затрат, высокие затраты на приобретение для специализированных строительных роботов и необходимость в квалифицированном персонале для эксплуатации и технического обслуживания остаются значительными препятствиями для широкой адаптации, особенно для небольших строительных компаний.

Здравоохранение и уход

Общая роль и приложения

Робототехника и автоматизация становятся все более важными в секторе здравоохранения и ухода для улучшения ухода за пациентами, для более точного обеспечения хирургических вмешательств, повышения эксплуатационной эффективности, облегчить персонал и поддерживать независимую жизнь в пожилом возрасте или инвалидности.

Спектр применения широкий: хирургическая помощь, логистика и транспорт, очистка и дезинфекция, обработка пациентов и поддержка мобильности, диагностика, автоматизация аптеки, социальные и сопровождающие роботы, а также телепоты и удаленный мониторинг.

Пример ярмарки гериатрической помощи

Эта торговая ярмарка показывает текущие тенденции для индустрии ухода. Это включает в себя социальные роботы для развлечений и возбуждения пожилых людей, обслуживающих роботов, экзоскелетов для поддержки ходьбы, электрического подъема и всплывающих средств, а также программного обеспечения на основе искусственного интеллекта для облегчения для административных задач.

Пример Кёпеника (Социальный фонд)

Социальный фонд Köpenick представил социального робота «Уилли» в старшем центре, чтобы продвигать социальное участие жителей. Использование сопровождается научной точки зрения для изучения воздействия на скважины. В Берлине есть и другие инициативы, такие как редактор стартапов с роботом «Оскар», которые контролируют жителей в домах престарелых ночью, или в клинике Каритас Домикус, в котором используется робот позвоночника для высокоостренных операций.

Пример Лейпциг (аватарский проект)

Различные инициативы в Leipzig используют роботов телеприезда, которые выступают в качестве «заместителей» для долгосрочных детей и подростков, которые не могут физически принимать участие в школьных уроках. Через таблетку дети могут контролировать аватар в классе, следить за уроками, сообщать, поговорить с одноклассниками и даже практически принять участие в школьных поездках.

Последствия

Робототехника в здравоохранении обеспечивает точные и менее инвазивные операции с потенциально более быстрым выздоровлением. Это повышает эффективность в области логистики, чистки и аптеки. Физический стресс для персонала может быть уменьшен. Роботы могут помочь смягчить узкие места персонала и повысить безопасность пациентов. Помощь и социальные роботы могут способствовать независимости и социальному участию.

Адаптация робототехники в области здравоохранения и ухода показывает разделение двух: с одной стороны, существуют высоко развитые, дорогие хирургические системы, которые создаются в специализированных клиниках, но требуют высоких инвестиций. С другой стороны, создаются все более экономически эффективная помощь и услуги для логистики, социальной поддержки или телеприезда. Тем не менее, они сталкиваются с проблемами в интеграции в сложные человеческие среды, принятие пользователей и доказательство их экономической эффективности и их фактических преимуществ.

Этические соображения, имеющие выдающуюся важность, особенно важны в секторе здравоохранения и ухода. Вопросы о безопасности пациентов, защите данных, риске потери близости и эмпатии человека, а также обеспечения того, чтобы технология служила и заменяет несущественное взаимодействие человека, развитие и реализация должны быть тщательно приняты во внимание.

Образование

Общая роль и приложения

Робототехника используется двумя способами в секторе образования: в качестве учебной помощи и в качестве вспомогательной технологии. Как учебный материал, он служит для того, чтобы придать студентам и студентам из предметов MINT (математика, информатика, естественные науки, технологии). Как поддерживающие технологии, роботы, в частности, аватары телеприезда, учащиеся с долгосрочными заболеваниями или инвалидностью, позволяют участвовать в уроках и социальной жизни школы на расстоянии. В будущем роботы на основе ИИ также могут быть использованы в качестве персонализированных преподавателей или студентов.

Пример Хеннигсдорф

Наборы Robot Lego используются здесь, в компьютерном семинаре AG или Mint, чтобы дать детям и подросткам с 10 -летнего возраста практический опыт работы с робототехникой и программированием. AG принимают участие в таких соревнованиях, как Olympiad World Robot Olympiad (WRO).

Пример Лейпциг (аватарский проект)

Как описано в разделе «Здравоохранение/уход», инициативы в Leipzig используют роботов Telepress, чтобы позволить долгосрочным пациентам участвовать в виртуальном участии в уроках и школьной жизни.

Последствия

Робототехника в области образования может увеличить интерес к предметам MINT и способствовать важным будущим навыкам (программирование, критическое мышление, сотрудничество). Это улучшает доступность образования для студентов, которые не могут присутствовать физически. Это также создает потенциал для персонализированного и интерактивного обучения.

Таким образом, робототехника в образовательном контексте выполняет двойную функцию: с одной стороны, она служит предметом обучения для передачи знаний о технологиях и принципах монетного двора и обучению будущих специалистов. С другой стороны, он выступает в качестве инструмента для расширения и индивидуального обучения (аватары) или процессов обучения (потенциальных роботов -репетиторов).

Тем не менее, успешная интеграция робототехники в повседневную школьную жизнь часто зависит от внешней поддержки, будь то посредством спонсорства, программ поддержки, соревнований или партнерских отношений с дополнительными участниками. Это указывает на то, что затраты, обучение учителей и учебная привязанность продолжают представлять препятствия, а робототехника еще не является комплексным стандартом в системе образования.

мобильность

Общая роль и приложения

Робототехника и автоматизация революционизируют транспорт людей и товаров. Это включает в себя разработку автономных транспортных средств (автомобилей, грузовиков), роботов доставки за последнюю милю, мобильные роботы для различных задач (например, проверка, уборка в общественных местах) и интеллектуальные средства для мобильности для людей с ограниченной мобильностью. Целью являются улучшение безопасности, эффективности, комфорта и доступности, а также создание новых услуг по мобильности, таких как роботаксис или автоматизированный общественный транспорт. Также включены нишевые приложения, такие как роботы без hroad или exploration.

Пример Кавасаки

Японская группа представила концепции для четырех грубого роботов, в том числе робота для верховой езды, который может ездить на колесах на гладкой поверхности и идти на четыре ноги в грубой местности.

Пример Hyundai/Boston Dynamics

Поглощение большинства Бостонской динамики Hyundai Motor Group отмечает стратегическую связь между крупным производителем автомобилей и ведущей роботизированной компанией. Hyundai планирует использовать свой опыт производства для масштабирования производства роботов Boston Dynamics и стать одним из ведущих мировых производителей передовых мобильных роботов.

Последствия

Автоматизированная мобильность обещает повышение безопасности дорожного движения, улучшение транспортного потока, больший комфорт и производительность во время вождения (через вторичные мероприятия), новые варианты мобильности для людей без лицензии и более эффективной логистики. В то же время существуют такие риски, как увеличение километров и энергопотребление (эффекты отскока), опасения по поводу защиты данных и кибербезопасности, а также сложные этические вопросы (например, для сценариев несчастных случаев).

Сектор мобильности является ярким примером сходимости робототехники, ИИ и традиционного строительства транспортных средств. Это приводит к разработке совершенно новых категорий продуктов (Robotaxis, роботы доставки) и трансформацию существующих (Car, Truck), в результате чего производители автомобилей становятся технологическими компаниями и технологическими компаниями выходят на рынок мобильности.

В то время как полностью автономные легковые автомобили для общего дорожного движения по -прежнему должны преодолеть значительные технические, регулирующие и социальные препятствия, автоматизация в более контролируемых средах (например, AMR в логистике) и для специализированных применений (например, мобильные средства, нишевые концепции).

сельское хозяйство

Общая роль и приложения

Робототехника и автоматизация играют растущую роль в сельском хозяйстве, чтобы противостоять такими проблемами, как отсутствие работников, повышение эффективности, повышение точности и снижение экологических последствий. Это развитие является частью концепций «точного сельского хозяйства» (точное сельское хозяйство) или «умного сельского хозяйства».

Типичными применениями являются: автономные тракторы и полевые роботы, роботы для сбора урожая, роботы посадки и питания, роботы по борьбе с сорняками, беспилотники (беспилотники), доильные роботы и роботы животных.

Последствия

Автоматизация в сельском хозяйстве приводит к повышению эффективности и производительности, снижает зависимость от (часто дефицитной и дорогой) ручной работы и снижает затраты на рабочую силу. Затраты могут быть сэкономлены, и негативное воздействие на окружающую среду может быть сохранено за счет более точного использования ресурсов (вода, удобрения, пестициды). Качество и выход урожая могут быть улучшены, а роботы могут использоваться вокруг часов.

Адаптация сельскохозяйственного автомобиля сильно продвигается как по экономическим факторам (растущие затраты на заработную плату, отсутствие труда, эффективность, давление эффективности), так и аспекты устойчивости (сохранение ресурсов, снижение использования химического вещества).

Несмотря на высокий потенциал, существуют значительные барьеры для широкого введения сельскохозяйственных нерумотиков. Это включает в себя высокие затраты на покупку, особенно для небольших компаний, необходимость технического ноу-хау для эксплуатации и технического обслуживания, проблемы интеграции в существующую судебную инфраструктуру и процессы, а также потенциальные проблемы с подключением данных в сельских районах.

От местного к глобальному: МСП завоевывают глобальный рынок с помощью умных стратегий - Изображение: Xpert.Digital

В то время, когда цифровое присутствие компании определяет ее успех, задача состоит в том, как сделать это присутствие аутентичным, индивидуальным и масштабным. Xpert.Digital предлагает инновационное решение, которое позиционирует себя как связующее звено между отраслевым центром, блогом и представителем бренда. Он сочетает в себе преимущества каналов коммуникации и продаж на одной платформе и позволяет публиковать материалы на 18 разных языках. Сотрудничество с партнерскими порталами и возможность публикации статей в Новостях Google, а также список рассылки прессы, насчитывающий около 8000 журналистов и читателей, максимизируют охват и видимость контента. Это представляет собой важный фактор во внешних продажах и маркетинге (SMarketing).

Подробнее об этом здесь:

• Аутентичный. Индивидуально. Глобально: стратегия Xpert.Digital для вашей компании

Технологические ключевые тенденции

Дальнейшее развитие робототехники и автоматизации в значительной степени формируется несколькими взаимосвязанными технологическими тенденциями.

Интеграция искусственного интеллекта (ИИ)

Описание

ИИ преобразует роботов из предварительно запрограммированных машин в адаптивные, способные к обучению. ИИ позволяет роботам воспринимать и понимать свое окружение, учиться на опыте, самостоятельно принимать решения и более естественно взаимодействовать с людьми.

Формы ИИ в робототехнике

Аналитическое ИИ: Обработанные большие количества датчиков в режиме реального времени для анализа, распознавания закономерности, оптимизации последовательностей движения и для прогнозирующего обслуживания (прогнозное обслуживание).
Генеративный KI: Откройте новые параметры взаимодействия, такие как роботы программирования с использованием естественного языка (вместо кода). Это также позволяет роботам в моделируемых средах.
Физический KI / воплощенный ИИ: описывает системы ИИ, которые контролируют физическое тело (робот) и взаимодействуют с реальным миром.

Последствия

ИИ делает роботов более автономными, более гибкими и простыми в использовании. Это позволяет роботам действовать в сложных, неструктурированных средах и открывает совершенно новые области применения. KI вносит значительный вклад в повышение эффективности, качества и безопасности.

Подходит для:

• От сварки до логистики: где коботы (коллаборативные роботы) станут незаменимыми в 2025 году – нехватка рабочей силы и повышение эффективности

Колборкативный робот (коботы)

Описание

Коботы - это класс роботов, которые были специально разработаны для действия в непосредственной близости или в прямом сотрудничестве с человеческими работниками в общей рабочей зоне. В отличие от традиционных промышленных роботов, вам часто не нужно разделять заборы.

Приложения

Коботы используются для различных задач, в которых человеческая гибкость и суждение должны сочетаться с роботизированной точностью и выносливостью. Это включает в себя сборку, нагрузку на машины, упаковку, палитрию, проверку качества, сварку, склеивание, прикручивание и обработку материалов.

Рынок и тенденции

Рынок кобота имеет сильный рост. Важными тенденциями являются увеличение нагрузки и скорости, интеграция на мобильных платформах, повышение интеграции ИИ и машинного обучения для большей автономии и способностей к обучению, улучшения взаимодействия человека-робот и дальнейших разработанных концепций безопасности.

Последствия

Коботы обеспечивают повышение производительности и эффективности при сохранении гибкости в производственных процессах. Они улучшают безопасность профессиональной работы и эргономику, принимая на себя опасные, стрессовые или монотонные задачи. Они помогают удовлетворить нехватку квалифицированных работников и снизить препятствие для автоматизации, особенно для МСП. Они обеспечивают новые формы прямого сотрудничества между людьми и роботами.

Автономные системы (включая навигацию, восприятие)

Описание

Автономные системы способны выполнять задачи и принимать решения без прямого контроля человека. Их автономия основана на способности к восприятию (восприятие окружающей среды и вашего собственного состояния с помощью датчиков), локализации (определение позиции), картирование (создание экологического представления) и планирования (обнаружение маршрута, планирование движения, выбор действий).

Восприятие (восприятие)

Автономные системы используют различные датчики - камеры, лидар, радар, ультразвук, инерционные измерительные единицы (IMUS), GPS, тактильные датчики - для сбора данных об окружающей среде. Интерпретация этих данных датчика является основной задачей, в которой ИИ и машинное обучение играют все более важную роль.

навигация

Если способность системы определять или использовать карту окружающей среды (картирование) и планировать и продолжить безопасное и эффективное путь в цель, в то время как препятствия избегают, чтобы определить или использовать свою собственную позицию.

Последствия

Автономия позволяет использовать роботов в сложных реальных средах за пределами твердых производственных линий. Он имеет основополагающее значение для современной логистики, транспортного сектора, сельского хозяйства, строительства и для проверки, технического обслуживания и разведки. Это повышает гибкость и эффективность операций.

Гуманоидные роботы

Описание

Гуманоидные роботы - это машины, которые смоделированы на человеческом организме во внешней форме. Их дизайн направлен на то, чтобы действовать у людей, разработанных людьми, и иметь возможность выполнять человеческие задачи.

Приложения

Гуманоидные роботы в настоящее время занимаются исследованиями и разработками или в пилотных проектах. Потенциальные области применения разнообразны: промышленность и производство, логистика и склады, здравоохранение и уход, обслуживание розничной торговли и клиентов, образование и исследования, опасная среда и личная помощь и домашнее хозяйство.

Рынок и тенденции

Гуманоидные роботы в настоящее время испытывают большое внимание средств массовой информации и привлекают значительные инвестиции. Технологические тенденции сосредоточены на улучшении мобильности, тонких моториков и навыков, когнитивных навыков с помощью ИИ, взаимодействия человека-робот и энергоэффективности, а также снижения производственных затрат.

Последствия

Гуманоидные роботы связаны с огромным потенциалом для облегчения серьезной нехватки труда во многих секторах. Вы могли бы выполнить задачи, которые ранее были трудно автоматизировать из -за необходимости человеческой мобильности и ловкости. В то же время они поднимают глубокие этические и социальные вопросы.

Дальнейшие новые тенденции

• Цифровые близнецы: виртуальные изображения физических роботов, ячеек или целых производственных объектов все чаще используются.
• Интеграция и подключение IoT: сеть роботов друг с другом и с всеобъемлющими системами через промышленный Интернет вещей (IIOT) является основным элементом Industry 4.0.
• Устойчивость и энергоэффективность: с учетом увеличения затрат на энергию и экологических требований, энергоэффективность роботов становится все более важной.
• Простая работа / низкий код / ​​программирование без кода: Для облегчения адаптации робототехники, особенно в МСП, уделяется упрощению программирования и эксплуатации.
• Робототехника как услуга (RAAS): эта бизнес-модель предлагает компаниям доступ к технологии роботов на основе аренды или использования вместо того, чтобы делать высокие первоначальные инвестиции.
• Мобильные манипуляции (MOMA): комбинация мобильных платформ роботов (AMR) и роботизированных рук (манипуляторы) создает очень гибкие системы, которые могут выполнять задачи по обработке в разных местах.

Машина для 3D-рендеринга AI и XR: пятикратный опыт Xpert.Digital в комплексном пакете услуг, исследования и разработки XR, PR и SEM — Изображение: Xpert.Digital

Xpert.Digital обладает глубокими знаниями различных отраслей. Это позволяет нам разрабатывать индивидуальные стратегии, которые точно соответствуют требованиям и задачам вашего конкретного сегмента рынка. Постоянно анализируя тенденции рынка и следя за развитием отрасли, мы можем действовать дальновидно и предлагать инновационные решения. Благодаря сочетанию опыта и знаний мы создаем добавленную стоимость и даем нашим клиентам решающее конкурентное преимущество.

Подробнее об этом здесь:

• Используйте 5-кратный опыт Xpert.Digital в одном пакете — всего от 500 евро в месяц

Анализ преимуществ и проблем

Широкое введение робототехники и автоматизации приносит с собой как значительные преимущества, так и значительные проблемы, которые необходимо тщательно взвесить.

Ключевые преимущества

• Эффективность и повышение производительности
• Улучшение качества и последовательности
• Повышенная безопасность и улучшенная эргономика
• Экономия затрат
• Повышенная гибкость и масштабируемость
• Развитие новых навыков
• Увеличение конкурентоспособности и устойчивости

Основные препятствия и проблемы

Несмотря на неоспоримые преимущества, которые предлагают робототехнику и автоматизацию, важно распознать и решать связанные с ними препятствия. Компании могут помешать этим проблемам использовать весь потенциал этих технологий и требовать тщательного планирования и стратегических решений.

Высокие затраты на внедрение

Первоначальные инвестиции в робототехнику и автоматизацию могут быть значительными. Сами роботы, вместе с необходимыми периферийными устройствами, программным обеспечением, интеграцией и адаптацией, могут быть значительными капитальными затратами. Кроме того, поступают текущие затраты на техническое обслуживание, ремонт, обновления программного обеспечения и обучение персонала.

Для малых и средних компаний (МСП) эти расходы могут быть непреодолимым препятствием. Чтобы преодолеть это, появились инновационные модели финансирования, такие как робототехника как услуга (RAAS), которые позволяют компаниям арендовать или арендовать решения роботов и, таким образом, уменьшить начальную нагрузку на капитал.

Причины, касающиеся смены работы

Одной из величайших социальных проблем в связи с робототехникой и автоматизацией является потенциальное смещение рабочих мест. Поскольку роботы и автоматизированные системы все чаще могут выполнять задачи, которые до сих пор делали люди, существует опасение, что многие рабочие места будут потеряны.

Тем не менее, важно для нюанса эту проблему. В то время как некоторые рабочие места будут потеряны из -за автоматизации, новые задания также будут созданы в таких областях, как проектирование робототехники, программирование, обслуживание и интеграция. Кроме того, автоматизация может рационализировать задачи и повысить производительность, чтобы сотрудники могли сосредоточиться на большей стоимости с добавленной деятельностью.

Задача состоит в том, чтобы обучать и обучать рабочих, чтобы подготовить их к новым рабочим местам, возникающим в результате автоматизации. Правительства, образовательные учреждения и компании должны работать вместе для разработки программ, которые дают людям навыки, которые им необходимы для успеха на рынке автоматизированного труда.

Этические вопросы

Робототехника и автоматизация поднимают ряд этических вопросов, которые необходимо тщательно проверить. Это включает в себя вопросы конфиденциальности, безопасность данных, алгоритмический предвзятость и ответственность.

Например, использование роботов в системе здравоохранения может вызвать обеспокоенность по поводу защиты данных о пациентах и ​​возможности того, что алгоритмы приводят к несправедливым или дискриминационным рекомендациям по лечению. Аналогичным образом, использование автономного оружия в войне может повысить этическую дилемму с точки зрения ответственности за решения о жизни и смерти.

Важно разработать этические рамочные условия и руководящие принципы, которые направляют разработку и использование робототехники и автоматизации. Эти рамочные условия должны гарантировать, что эти технологии используются таким образом, чтобы соответствовать человеческим ценностям, защищать конфиденциальность и права и способствовать ответственности.

Риски безопасности

Роботы и автоматизированные системы могут повысить риски безопасности, особенно если они используются рядом с людьми. Ошибки робота, программные ошибки или кибератаки могут привести к несчастным случаям, травмам или повреждениям.

Чтобы снизить эти риски, важно разработать и внедрить строгие стандарты безопасности и протоколы. Это включает в себя строительство безопасных роботов, реализацию надежных механизмов безопасности и обучение сотрудников по безопасному обращению с роботистыми системами. Меры кибербезопасности также важны для защиты роботов от несанкционированного доступа и манипуляций.

Технологическая сложность

Реализация и обслуживание систем робототехники и автоматизации может быть сложной и требовательной. Это требует высокой степени технической экспертизы, которая может быть недоступна во всех компаниях.

Эта сложность может привести к задержкам, затратам на перерасход и проблемам с производительностью. Чтобы овладеть этой проблемой, компании могут вступать в партнерские отношения с интеграторами робототехники, консалтинговыми компаниями или учебными учреждениями, чтобы получить доступ к необходимым знаниям специалиста. Разработка более удобных и более интуитивно понятных систем робототехники также может помочь уменьшить технологическую сложность.

Отсутствие гибкости

Хотя современные системы роботов стали более гибкими, вы все равно можете иметь ограничения на свою способность адаптироваться к непредвиденным изменениям или неожиданным ситуациям. Роботы, как правило, предназначены для выполнения определенных задач в структурированной среде. Если вы столкнетесь с неожиданными препятствиями или вариациями, у вас могут возникнуть трудности с реагированием.

Чтобы преодолеть это ограничение, ИИ все чаще интегрируется в системы робототехники, чтобы дать им возможность учиться, адаптировать и принимать решения в режиме реального времени. Робот-контролируемый AI может анализировать данные датчиков, определять закономерности и соответствующим образом адаптировать их действия, что повышает их гибкость и адаптивность.

Проблемы с регулированием и соблюдением

Роботизированная и автоматическая индустрия подлежит растущему числу правил и требований к соответствию. Эти правила должны обеспечить безопасность, безопасность данных, защиту конфиденциальности и этических соображений.

Соблюдение этих правил может быть сложным и дорогим для компаний. Важно быть в курсе последних правил и обеспечить, чтобы системы робототехники и автоматизации были разработаны и эксплуатированы таким образом, чтобы они соответствовали этим требованиям.

Подходит для:

• Автономный мобильный робот (AMR): глобальное развитие бизнеса в Германии, Европе, Азии, США и Южной Америке

Робототехника и автоматизация в Германии и Европе

Германия и Европа находятся на вершине индустрии робототехники и автоматизации, что связано с прочной основой в области инженерии, производства и исследований. В регионе высокая плотность роботов, то есть количество роботов на 10 000 сотрудников, особенно в автомобильной промышленности.

Европейские страны, такие как Германия, Швеция и Дания, являются пионерами в разработке и использовании передовых технологий робототехники и автоматизации. У них есть сильная экосистема робототехнических компаний, исследовательских институтов и государственных инициатив, которые стимулируют инновации и рост.

Европейская комиссия начала несколько инициатив в поддержку индустрии робототехники и автоматизации в Европе. Это включает в себя финансирование исследовательских проектов, содействие сотрудничеству между наукой и промышленностью, а также развитие стандартов и правил, которые способствуют инновациям и конкурентоспособности.

Благодаря своей стратегии «Индустрия 4.0» Германия использует особенно амбициозный подход. Эта инициатива направлена ​​на то, чтобы преобразовать немецкую производственную отрасль посредством интеграции таких технологий, как робототехника, автоматизация, ИИ и Интернет вещей.

Тем не менее, Европейский союз также сталкивается с проблемами. Это включает в себя необходимость увеличения инвестиций в исследования и разработки, развитие квалифицированных работников и содействие внедрению робототехники и автоматизации в небольших и средних компаниях (МСП). Кроме того, существует растущая потребность в решении этических и социальных проблем, связанных с робототехникой и автоматизацией, чтобы гарантировать, что эти технологии используются ответственно и в соответствии с европейскими ценностями.

Глобальная конкуренция

Индустрия роботизированной и автоматизации очень конкурентоспособна, благодаря которой компании со всего мира борются за доли рынка и технологическое доминирование. Соединенные Штаты, Япония, Китай, Южная Корея и Тайвань являются одними из самых важных участников на мировом рынке.

В Соединенных Штатах есть сильный роботизированный сектор, который обусловлен инновациями в таких областях, как ИИ, программное обеспечение и робототехника. Такие компании, как Boston Dynamics, Google и Amazon, сильно инвестируют в исследования и разработки робототехники.

Япония - это глобальный роботизированный центр энергетики с длинной историей в области развития и производства робототехники. Японские компании, такие как Fanuc, Yaskawawa и Kawasaki, являются лидерами на рынке промышленных роботов.

В последние годы Китай превратился в важного игрока в индустрии робототехники и автоматизации. Китайское правительство решительно инвестирует в исследования и развитие робототехники и стремится сделать Китай ведущим в мире центром робототехники.

Южная Корея и Тайвань также являются важными игроками на рынке робототехники, с сильной концентрацией на автоматизации производства и разработке услуг.

Глобальная конкуренция в индустрии робототехники и автоматизации способствует инновациям и росту. Компании сильно инвестируют в исследования и разработки, чтобы разработать новые технологии и улучшить эффективность и навыки своих роботов. Это приводит к более быстрым достижениям в области робототехники и автоматизации и делает эти технологии более доступными и доступными для компаний и частных лиц.

Как ИИ и Автоматизация могут сделать наше будущее устойчивым

Будущее робототехники и автоматизации обещает изменить потенциал для изменения отраслей, повысить производительность и повысить нашу жизнь. Ожидается, что несколько важных тенденций будут формировать будущее робототехники и автоматизации:

Более глубокая интеграция ИИ

ИИ будет играть все более важную роль в робототехнике и автоматизации, давая роботам возможность учиться, адаптировать и принимать решения в режиме реального времени. Роботы, контролируемые ИИ, смогут выполнять сложные задачи в неструктурированной среде, работать с людьми и учиться на опыте.

Увеличение автономных систем

Автономные системы используются все больше и больше, потому что роботы способны работать без вмешательства человека. Это приведет к увеличению использования роботов в таких областях, как транспорт, логистика, сельское хозяйство и здравоохранение.

Более широкое применение в новых областях

Робототехника и автоматизация будут расширяться до новых областей, таких как здравоохранение, строительство, сельское хозяйство и услуги за пределами традиционных зон производства и логистики. Это создаст новые возможности для инноваций и роста.

Сосредоточьтесь на устойчивости

Устойчивость становится все более важной в индустрии робототехники и автоматизации. Компании будут все больше сосредоточиться на разработке роботов, эффективных энергии, и внедрению устойчивых методов производства.

Этические и социальные соображения

Этические и социальные соображения будут играть все более важную роль в индустрии робототехники и автоматизации. Важно разработать этические рамочные условия и руководящие принципы, которые руководят разработкой и использованием робототехники и автоматизации, чтобы гарантировать, что эти технологии используются таким образом, чтобы соответствовать человеческим ценностям, защищать конфиденциальность и права и способствовать ответственности.

Почему ответственные инновации в робототехнике решают

Робототехника и автоматизация являются преобразующими технологиями, которые могут изменить отрасли, повысить производительность и повысить нашу жизнь. Тем не менее, они также предлагают значительные проблемы, такие как опасения по поводу перемещения рабочего места, этических вопросов и рисков безопасности.

Чтобы использовать весь потенциал робототехники и автоматизации, важно активно решать эти проблемы. Это требует сотрудничества между правительствами, компаниями, исследовательскими учреждениями и учебными заведениями, чтобы разрабатывать руководящие принципы, инвестировать в образование и обучение и создать этические рамочные условия.

Благодаря ответственному использованию робототехники и автоматизации мы можем сформировать будущее, которое является экономически успешным и социально справедливым. Мы можем использовать эти технологии для создания новых рабочих мест, повышения производительности, повышения качества жизни и справляться с самыми неотложными проблемами нашего общества. Путешествие в будущее робототехники и автоматизации требует четкого взгляда, стратегического мышления и непоколебимого обязательства быть ответственным инновациями. Это единственный способ раскрытия полного потенциала этих преобразующих технологий и сделать лучшее будущее для всех.

☑️ Поддержка МСП в разработке стратегии, консультировании, планировании и реализации.

☑️ Создание или корректировка цифровой стратегии и цифровизации.

☑️ Расширение и оптимизация процессов международных продаж.

☑️ Глобальные и цифровые торговые платформы B2B

☑️ Пионерское развитие бизнеса

Конрад Вольфенштейн

Буду рад стать вашим личным консультантом.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму ниже, или просто позвонить мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) .

Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.

Xpert.Digital — это промышленный центр с упором на цифровизацию, машиностроение, логистику/внутреннюю логистику и фотоэлектрическую энергетику.

С помощью нашего решения для развития бизнеса на 360° мы поддерживаем известные компании, начиная с нового бизнеса и заканчивая послепродажным обслуживанием.

Аналитика рынка, маркетинг, автоматизация маркетинга, разработка контента, PR, почтовые кампании, персонализированные социальные сети и привлечение потенциальных клиентов являются частью наших цифровых инструментов.

Дополнительную информацию можно узнать на сайте: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus