Робототехніка та автоматизація: всебічний аналіз додатків, тенденцій та соціальних ефектів

Фокус: Робототехніка та автоматизація в Європі Фокус

Робототехніка та автоматизація - це набагато більше, ніж просто ключові слова сьогодні - вони є рушійними силами, що стоять за глибокими змінами бізнесу, суспільства та нашого повсякденного життя. Від того, як виробляються продукти та надаються послуги, до наших робочих місць та способу взаємодії між собою, робототехнікою та автоматизацією переробляють наш світ швидким темпом.

Цей всебічний звіт висвітлює основні поняття, різноманітні сфери застосування та перехресні ефекти робототехніки та автоматизації, з особливим акцентом на Німеччину та Європу. Ми будемо мати справу з ключовими технологіями, які рухають цю революцію вперед, такі як штучний інтелект (KI), спільні роботи (коботи), автономні системи та гуманоїдні роботи та вивчаємо можливості та проблеми, які пов'язані з ними.

Ми розглянемо вплив на різні сектори, від логістики та виробництва до будівництва та охорони здоров'я до освіти, мобільності та сільського господарства. Зрештою, ми проаналізуємо переваги та недоліки цих технологій і задаємо вирішальне питання: як ми можемо використовувати робототехніку та автоматику відповідально, щоб формувати майбутнє, яке є економічно успішним та соціально справедливим?

Підходить для цього:

• Робототехніка та гуманоїдні роботи, керовані AI: ажіотаж чи реальність? Критичний аналіз зрілості ринку

Робототехніка та автоматизація - визначення та розмежування

Терміни робототехніки та автоматизація часто використовуються синонімічно, але важливо зрозуміти тонкі відмінності між ними, щоб повністю зрозуміти сферу їх наслідків.

Основні поняття та принципи

Автоматизація

По суті, автоматизація стосується використання технології для контролю та проведення процесів або процедур без мінімального втручання людини. Це можна зробити за допомогою механічних, електронних або комп'ютерних систем і має на меті виконувати завдання частково або повністю автономно. Основна мета автоматизації - підвищити ефективність, послідовність та безпеку.

Автоматизація аж ніяк не є новою концепцією. Подумайте про збірки на фабриках або комп'ютерних машинах, які точно працюють. Але сучасна автоматизація виходить далеко за межі цих традиційних прикладів. Тепер він також включає автоматизацію цифрових процесів за допомогою програмного забезпечення, наприклад, робототехнічна автоматизація процесів (RPA), яка автоматизує повторювані завдання в офісі.

У Німеччині органи стандартизації відіграють вирішальну роль у визначенні та стандартизації методів автоматизації та процесів, щоб забезпечити безпечне та ефективне систем.

робототехніка

Робототехніка - це міждисциплінарна дисципліна науки та інженерії, яка стосується проектування, будівництва, експлуатації та використання роботів. Він інтегрує знання механіки, електроніки, інформатики та математики для створення інтелектуальних машин, які здатні виконувати завдання автономно.

Робот - це по суті система, яка може сприймати її оточення, приймати рішення та здійснювати дії. Сучасні роботи використовують датчики для збору інформації про навколишнє середовище, приводи для здійснення рухів чи дій та складних систем управління для прийняття рішень та координації дій.

Міжнародна федерація робототехніки (МФР) принципово розрізняє промислових роботів, які в першу чергу використовуються у виробництві, та роботами -сервісом, які надають послуги для людей чи установ.

робот

Робот - це фізична або віртуальна одиниця, яка взаємодіє зі своїм оточенням. Фізичні роботи використовують датчики для збору інформації про навколишнє середовище, приводи для здійснення рухів чи дій та систем для обробки інформації, які приймають рішення та контрольні дії. Ви можете замінити людей у ​​фізичних завданнях або приймати рішення. Промислові роботи розроблені для використання у виробництві, тоді як роботи сервісу надають послуги для людей чи установ. Існують різні конструкції, такі як декартові, Сара, Дельта, Нікарм або спільні роботи, які відрізняються своїми суглобами та рухом. На додаток до самої руки робота, функціональна система роботів також вимагає кінцевих ефекторів (зчеплення, інструментів), контролю, датчиків та заходів безпеки.

Автоматизація роботизованих процесів (RPA):

На відміну від фізичних роботів, RPA - це програмні програми, які імітують взаємодію людини з інтерфейсами користувачів програмних систем. Боти RPA виконують регулярні, повторювані цифрові завдання, такі як заповнення форм, копіювання даних або обробка інформації зі структурованих документів. Вони працюють цілодобово, бездоганно для звичайних завдань і дешевші, ніж працівники людини для цих конкретних заходів. Тому RPA є формою автоматизації процесів у цифровому просторі.

Послуга

Це поле включає роботи, які надають часткові або повністю автономні послуги поза промисловим виробництвом, будь то для добробуту людини чи для установ. Розрізняється між роботами професійних служб, якими експлуатуються підготовлені персонал (наприклад, логістичні роботи автомобілів, такі як AMRS, медичні роботи), та особистими або домашніми роботами, що використовуються Laypersons (наприклад, запилення роботів). Центральні сфери досліджень та розробок-це сприйняття, навігація, маніпуляція, взаємодія людини-робот (МРТ) та безпека.

Основні принципи

Робототехніка та автоматизація базуються на ряді основних принципів, включаючи:

• Сприйняття: здатність зрозуміти навколишнє середовище за допомогою таких датчиків, як камери, лідар та датчики сили.
• Навігація: Можливість переміщення та локалізації в цьому районі.
• Маніпуляція: здатність фізично взаємодіяти з об'єктами Гриффаном або інструментами.
• Контроль та регулювання: здатність контролювати рухи та дії.
• Безпека: Гарантія безпечної операції, особливо поблизу людей.
• Автономія: здатність виконувати завдання без втручань людини.
• Інтелект/пізнання: вивчення здатності приймати рішення та адаптуватися до змінних умов, часто реалізованих AI.

Відносини та синергія між робототехнікою та автоматизацією

Робототехніка та автоматизація тісно підключені та доповнюють один одного. Робототехніка часто є засобом реалізації автоматизації в реальному світі, особливо якщо мова йде про автоматизацію фізичних завдань. Автоматизація - це загальна концепція, яка описує використання технології для контролю процесів.

Автоматизована система роботів інтегрує різні компоненти - сам робот, датчики, елементи керування, програмне забезпечення - для виконання завдання самостійно. Синергія полягає в тому, що робототехніка надає фізичну здатність діяти (дії), тоді як технологія автоматизації, яка все частіше базується на програмному забезпеченні, системах управління та AI, що забезпечує інтелект, координацію та контроль. RPA автоматизує цифрові робочі процеси, фізичні роботи автоматизують фізичні процеси; Обидва підпадають під загальний термін автоматизації.

Однак межі між термінами все частіше розмиваються, особливо через просування систем, визначених програмним забезпеченням та програмним забезпеченням. Сучасна робототехніка часто включає по суті високорозвинені функції автоматизації, і навпаки, вдосконалені системи автоматизації часто інтегрують робототехнічні елементи, будь то фізичні руки роботи, мобільні платформи або програмні боти. Фокус зміщується з чистої форми (апаратне та програмне забезпечення) до можливості - автономного виконання завдань. "Інтелектуальна автоматизація", таким чином, стає темою вищого рівня, яка реалізується різними технологіями.

У той же час, концепція робототехніки розширюється. Це відображає функціональний погляд, який базується на здатності робити автономні завдання, керовані основними технологіями автоматизації та AI. Це концептуальне розширення вимагає точного визначення у відповідному контексті (наприклад, промислова автоматизація проти Servicerobotics проти автоматизації процесів).

Підходить для цього:

• Гуманоїди, промислові та службові роботи на підйомі-гуманоїдних роботах вже не є науковою фантастикою

Перехресні програми та ефекти

Робототехніка та автоматизація не обмежуються однією галуззю, але використовуються у зростаючій кількості секторів. Однак конкретні впровадження та ефекти змінюються залежно від галузі.

логістика

Загальна роль та застосування

Логістична промисловість, яка складає близько 10% світового ВВП, стикається з викликом протидії дефіциту кваліфікованих працівників, підвищення ефективності та підвищення точності у складуванні, транспорті та доставці. Автоматизація - це ключ тут.

Типові додатки включають транспортування матеріалів через транспортні системи без водіїв (FTS/AGV) та автономні мобільні роботи (AMR), вибір (вибір), упаковку, сортування, палери та депінг, а також завантаження та вивантаження вантажівок або піддонів. Таке програмне забезпечення, як системи управління складами (WMS) та системи управління транспортом (TMS), відіграє центральну роль у контролі та оптимізації цих процесів.

Тематичне дослідження Nespresso

Виробник кавових капсул Nespresso використовує рішення автоматизації у своєму центрі розповсюдження для обробки замовлень електронної комерції. Робот зображує кавові коробки, а інші роботи беруть на себе клювання та упаковку замовлень клієнтів. Система забезпечує високу пропускну здатність і значно знижує швидкість помилок.

Nespresso також, як правило, інвестує в технологію, наприклад, для прозорості ланцюгів поставок за допомогою блокчейна або для покращення обслуговування клієнтів за допомогою програми Power. Виробництво відбувається у високо автоматизованих роботах, в яких значно вкладені.

Ефект

Автоматизація в логістиці призводить до значного підвищення ефективності, точності, продуктивності та масштабованості. Це дозволяє зменшити витрати, покращує якість обробки замовлення та допомагає протидіяти дефіциту працівників. Це дозволяє швидше часу доставки, особливо в електронній комерції.

Логістична автоматизація розвивається далеко від простих систем підтримки та сортування до більш розумних, гнучких систем. Автономні мобільні роботи (AMR) та підтримуються AI, які підтримують роботи, можуть краще боротися з вимогами до високої мінливості та швидкості електронної комерції та торгівлі на всій діяльності. Окрім розширеного обладнання, це також вимагає високорозвиненого програмного забезпечення, такого як WMS та AI для оркестрації. Цей розвиток відображає перехід до інтегрованих, інтелектуальних систем, які керують складністю, а не лише виконувати прості повторення.

Незважаючи на переваги, високі початкові інвестиції та складність впровадження залишаються перешкодами, особливо для малих та середніх компаній (МСП). Це призводить до розробки альтернативних бізнес-моделей, таких як робототехніка як-а-а-служба (RAAS), в якій компанії можуть взяти напрокат автоматизації або оплатити на основі використання, що знижує бар'єр введення.

Промисловість та виробництво

Загальна роль та застосування

Промисловість та виробництво - це історична основна область використання робототехніки. Роботи тут виконують завдання для людей одноманітних, брудних, небезпечних або високих наслідків ("4 D": тьмяні, брудні, небезпечні, делікатні/спритні). Основні програми включають обробку матеріалів, збірку, зварювання, живопис, шліфування, полірування, фрезер, складання машин та перевірка якості.

Робототехніка та автоматизація є вирішальними драйверами для продуктивності, якості, ефективності, гнучкості та конкурентоспроможності у виробництві. Вони є центральними елементами промисловості 4.0 і дають можливість таких понять, як "розумна фабрика".

Тематичне дослідження Естонія

Країна проводить амбітну стратегію цифрової трансформації своєї галузі, що підтримується державними програмами підтримки для впровадження автоматизації, цифрових технологій та робототехніки, включаючи навчання працівників. Естонія позиціонує себе як "електронну естонію", високоцифровану країну, і хоче використовувати цю силу, щоб зробити свою галузь більш конкурентоспроможною.

Тематичне дослідження Endress+Hauser

Як глобальний постачальник технологій вимірювання та автоматизації для технологічної індустрії, сам Ендрес+Хаузер використовує інтенсивну автоматизацію та робототехніку у виробничих приміщеннях. Виробництво слідує за принципами Lean та Kaizen, використовує новітні технології виробництва та високоточні системи калібрування, щоб ефективно виробляти велику різноманітність варіантів.

Тематичне дослідження Китай

Китай здійснив безпрецедентний улов у промисловому автоматизації та наздогнав Німеччину та США в щільності робота. Це результат масових державних інвестицій та субсидій, сильного внутрішнього попиту та збільшення витрат на заробітну плату. Китай - найбільший у світі ринок промислових роботів і встановлений понад половину всіх нових роботів у всьому світі в 2022 році. Зараз країна також прагне до керівної ролі в масовому виробництві гуманоїдними роботами до 2027 року.

Тематичне дослідження Infineon

Виробник напівпровідників Infineon є важливим користувачем робототехніки на власних високо автоматизованих фабриках (FABS), а також важливим постачальником ключових компонентів (датчиків, елементів потужності) для робототехнічної галузі.

Ефект

Автоматизація в галузі призводить до значного підвищення продуктивності, ефективності, якості та безпеки. Це зменшує витрати, скорочує комітет та пропускний час та збільшує гнучкість. Це дозволяє виробляти складну продукцію і може допомогти протидіяти дефіциту кваліфікованих працівників. Крім того, це розглядається як засіб переселення виробничих можливостей (переробки/наближення) та забезпечення конкурентоспроможності.

Автоматизація у виробництві розвивається поза простими, повторюваними завданнями. Керований ШІ, передовими датчиками та вимогами промисловості 4.0 (персоналізоване виробництво, розмір партії 1), тенденція спрямована на когнітивні та гнучкі системи роботи. Вони потребують більш високого рівня самостійності та пристосованості, щоб мати можливість реагувати на варіанти, допуски та непередбачені події.

Незважаючи на те, що великі компанії, особливо в автомобільній промисловості, цитують ранню адаптацію, фокус все частіше може зробити автоматизацію доступною та економічною для малих та середніх компаній (МСП). Це робиться за допомогою більш зручних для користувачів поняття програмування (низький код/без коду, викладання за допомогою демонстрації), дешевших роботів (низька вартість робототехніки) та нових бізнес-моделей, таких як RAAS.

Будівництво

Загальна роль та застосування

Будівельна індустрія, традиційно стверджувана як консервативна та трудомістка, все частіше починає адаптувати робототехніку та автоматизацію. Водії - це відсутність фахівців, тиск для підвищення ефективності, проблем безпеки та цілей стійкості. Застосування включають автоматизовані стіни, зварювання, буріння, транспорт матеріалу та обробку важких навантажень, знесення та переробки роботів, 3D -друк компонентів або цілих будівель, огляд та спостереження за допомогою безпілотників або роботів, автономних будівельних машин для земляних виробів та будівництва доріг, а також екзоскелетів, щоб підтримувати працівників у фізичних заходах.

Тематичне дослідження Wirtgen Group

Компанія пропонує інтегровану систему для будівництва доріг, яка використовує цифрові моделі місцевості та автоматизує управління машинами. За допомогою позиціонування GNSS/RTK, глибини фрезерування, схильність, рульове управління обробкою та положення площини керуються точно та автоматично. Для кроликів Wirtgen пропонує систему на базі GPS/GNSS для провідної бездротової установки бетонних профілів.

Тематичне дослідження MOBA Mobile Automation

MOBA спеціалізується на автоматизаційних рішеннях для мобільних робочих машин в будівництві, таких як асфальт, екскаватор, грейдер та навантажувач коліс. Для будівництва доріг вони пропонують вирівнювальні системи, які можуть автоматично регулювати висоту та нахил Боле та працювати з різними посиланнями. У Землях, портфель управління екскаватором, а також контроль для класів та гусениць, які допомагають водієві працювати саме відповідно до плану та значно підвищити ефективність.

Ефект

Використання робототехніки та автоматизації в будівництві обіцяє значні переваги: ​​підвищення ефективності, прискорення будівельних процесів, більш висока точність та постійна якість, поліпшення професійної безпеки шляхом здійснення небезпечних заходів, зменшення витрат (робота, матеріал, переробка), зменшення матеріальних відходів та кращого використання ресурсів. Ви також можете допомогти протистояти дефіциту кваліфікованих робітників та включити нові, інноваційні будівельні процеси, такі як 3D -друк.

Автоматизація в будівництві стикається з особливими проблемами, які відрізняються від контрольованих заводських умов. Будівельні майданчики, як правило, неструктуровані, динамічні та грубі умови навколишнього середовища. Це вимагає від систем роботів, щоб вони мали особливо надійне сприйняття їх оточення, надійної навігації в складних умовах та самій високій адаптації та взаємодії з працівниками людини.

Незважаючи на значний потенціал для підвищення ефективності та зниження витрат, високі витрати на придбання для спеціалізованих будівельних роботів та необхідність кваліфікованого персоналу для експлуатації та обслуговування залишаються значними перешкодами для широкої адаптації, особливо для менших будівельних компаній.

Охорона здоров'я та догляд

Загальна роль та застосування

Робототехніка та автоматизація стають все більш важливими в секторі охорони здоров’я та догляду за покращенням догляду за пацієнтами, для того, щоб зробити хірургічні втручання, точніше, підвищити ефективність роботи, звільнити персонал та підтримувати незалежне життя в старості чи обмеженні можливості.

Спектр застосування широкий: хірургічна допомога, логістика та транспорт, очищення та дезінфекція, обробка пацієнтів та підтримка мобільності, діагностика, автоматизація аптеки, соціальних та супутніх роботів, а також телепотети та віддалений моніторинг.

Приклад геріатричної допомоги

Цей ярмарок показує сучасні тенденції для галузі догляду. Сюди входять соціальні роботи для розваг та збудження людей похилого віку, обслуговують роботи, екзоскелети для підтримки ходьби, підйом електричного підйому та засобів, що надають течії, а також програмне забезпечення на основі AI для допомоги для адміністративних завдань.

Приклад Köpenick (соціальний фонд)

Соціальний фонд Köpenick представив соціального робота "Віллі" у старшому центрі для сприяння соціальній участі мешканців. Використання супроводжується науково для вивчення впливу на свердловину. У Берліні є й інші ініціативи, такі як редактор стартапу з роботом "Оскар", який вночі стежить за мешканцями в будинках престарілих, або в клініці Карітас, який використовує робот хребта для високоточних операцій.

Приклад Лейпциг (проект Аватара)

Різні ініціативи в Лейпцигу використовують роботів Telepresence, які виступають "депутатами" для дітей, які тривають тривалий час, і підлітків, які фізично не можуть брати участь у уроках школи. Через планшет діти можуть контролювати аватар у класі, дотримуватися уроків, звітувати, розмовляти з однокласниками і навіть практично брати участь у шкільних поїздок.

Ефект

Робототехніка в галузі охорони здоров’я дозволяє точні та менш інвазивні операції з потенційно швидшим одужанням. Це підвищує ефективність у логістичній, чистці та аптечній діяльності. Фізичний стрес для персоналу може бути зменшений. Роботи можуть допомогти подушати персонал вузьких місць та підвищити безпеку пацієнтів. Допомога та соціальні роботи можуть сприяти незалежності та соціальній участі.

Адаптація робототехніки в галузі охорони здоров'я та догляду показує поділ з двох: з одного боку, існують високо розвинені, дорогі хірургічні системи, які встановлюються в спеціалізованих клініках, але потребують високих інвестицій. З іншого боку, створюються все більш рентабельна допомога та робочі послуги для логістики, соціальної підтримки чи телеприсунення. Однак вони стикаються з викликами в інтеграції в складне людське середовище, прийняття користувачів та доказ їх економічної ефективності та їх фактичних переваг.

Етичні міркування, що мають видатне значення, особливо важливі в секторі охорони здоров'я та догляду. Питання безпеки пацієнтів, захисту даних, ризик втрати людської близькості та емпатії, а також забезпечення того, щоб технологія служить та замінювала несуттєву взаємодію людини, розробку та впровадження повинні бути ретельно враховані.

Освіта

Загальна роль та застосування

Робототехніка використовується двома способами в галузі освіти: як викладацька допомога та як підтримуюча технологія. Як навчальний матеріал, він служить для надання студентам та студентам з предметів монетного двору (математика, інформатика, природні науки, технології). Як підтримуючі технології, роботи, зокрема аватари телеприсутності, студенти з довгостроковими захворюваннями або інвалідністю, дозволяють брати участь у уроках та соціальному житті школи здалеку. В майбутньому роботів на основі AI також можуть використовуватися як персоналізовані репетитори або супутники навчання.

Приклад Хеннігсдорф

Набори Robot Lego використовуються тут у комп'ютерному семінарі AG або Mint, щоб дати можливість дітям та підліткам з 10 років, щоб зробити практичний досвід роботи з робототехнікою та програмуванням. AGS беруть участь у таких змаганнях, як World Robot Olympiad (WRO).

Приклад Лейпциг (проект Аватара)

Як описано в розділі охорони здоров’я/допомоги, ініціативи в Лейпцигу використовують телепресійних роботів, щоб дати можливість пацієнтам тривалої стерти брати участь у віртуальній участі у уроках та шкільному житті.

Ефект

Робототехніка в галузі освіти може посилити інтерес до предметів монетного двору та сприяти важливим майбутнім навичкам (програмування, критичне мислення, співпраця). Це покращує доступність освіти для студентів, які не можуть бути фізично присутніми. Це також створює потенціал для персоналізованого та інтерактивного досвіду навчання.

Робототехніка в навчальному контексті таким чином виконує подвійну функцію: з одного боку, вона служить предметом навчання для передачі знань про технології та принципи монетного двору та підготовку майбутніх фахівців. З іншого боку, він діє як інструмент для розширення та індивідуалізації процесів навчання (аватарів) або навчальних процесів (потенційних роботів -репетиторів).

Однак успішна інтеграція робототехніки в повсякденне шкільне життя часто, здається, залежить від зовнішньої підтримки, будь то за допомогою спонсорства, програм підтримки, змагань чи партнерств із позакласними суб'єктами. Це вказує на те, що витрати, навчання вчителів та закріплення навчальних навчальних закладів продовжують представляти перешкоди, а робототехніка ще не є всебічним стандартом у системі освіти.

мобільність

Загальна роль та застосування

Робототехніка та автоматизація революціонізують транспорт людей та товарів. Сюди входить розвиток автономних транспортних засобів (автомобілів, вантажівки), роботів для доставки за останню милю, мобільні роботи платформ для різних завдань (наприклад, інспекція, прибирання в громадських районах) та інтелектуальна мобільність для людей з обмеженою мобільністю. Цілі - покращення безпеки, ефективності, комфорту та доступності, а також створення нових послуг мобільності, таких як роботаксис або автоматизований громадський транспорт. Також включаються додатки для ніші, такі як Off -Road або Robtora.

Приклад Кавасакі

Японська група представила концепції для чотириногих роботів, включаючи роботів, який може їздити на колесах на гладкій поверхні та йти на чотири ноги на грубій місцевості.

Приклад Hyundai/Boston Dynamics

Поглинання більшості Бостонської динаміки Hyundai Motor Group позначає стратегічний зв’язок між великим виробником автомобілів та провідною робототехнічною компанією. Hyundai планує використовувати свою виробничу експертизу для масштабування виробництва роботів Boston Dynamics та стати одним з провідних світових виробників передових мобільних роботів.

Ефект

Автоматизована мобільність обіцяє підвищення безпеки дорожнього руху, кращий потік руху, більше комфорту та продуктивності під час руху (через вторинні заходи), нові варіанти мобільності для людей без ліцензії та більш ефективної логістики. У той же час існують такі ризики, як збільшення кілометрів та споживання енергії (відскокові ефекти), занепокоєння щодо захисту даних та кібербезпеки, а також складних етичних питань (наприклад, для сценаріїв нещасних випадків).

Сектор мобільності є головним прикладом конвергенції робототехніки, AI та традиційного будівництва транспортних засобів. Це призводить до розробки абсолютно нових категорій продуктів (Robotaxis, Robots доставки) та трансформації існуючих (автомобіля, вантажівки), внаслідок чого виробники автомобілів стають технологічними компаніями та технологічними компаніями, що виходять на ринок мобільності.

У той час як повністю автономні пасажирські автомобілі для загального дорожнього руху все ще доводиться подолати значні технічні, регуляторні та соціальні перешкоди, автоматизацію в більш контрольованих умовах (наприклад, AMR в логістиці) та для спеціалізованих програм (наприклад, посібники для мобільності, нішеві концепції) швидко прогресує.

сільське господарство

Загальна роль та застосування

Робототехніка та автоматизація відіграють зростаючу роль у сільському господарстві з метою протидії, таких як відсутність працівників, підвищення ефективності, підвищення точності та зменшення екологічних наслідків. Цей розвиток є частиною понять «точного сільського господарства» (точне сільське господарство) або «розумного землеробства».

Типовими застосуваннями є: автономні трактори та польові роботи, роботи з збиранням врожаю, роботів на посадку та їжу, робочі роботи з боротьби з бур’янами, безпілотники (БПЛА), доїльні роботи та роботи тваринництва.

Ефект

Автоматизація сільського господарства призводить до підвищення ефективності та продуктивності, знижує залежність від (часто дефіцитної та дорогої) ручної роботи та зменшує витрати на оплату праці. Можна заощадити, а негативні наслідки для навколишнього середовища можна заощадити шляхом більш точного використання ресурсів (вода, добрива, пестицид). Якість та врожайність врожаїв можна покращити, а роботів можна використовувати цілодобово.

Адаптація сільськогосподарського автомобіля сильно просунута як економічними факторами (зростання витрат на заробітну плату, відсутність праці, ефективності, тиску на ефективність), так і аспекти стійкості (збереження ресурсів, зниження хімічного використання).

Незважаючи на високий потенціал, існують значні бар'єри для широкого впровадження сільськогосподарських неркотиків. Це включає високі витрати на покупку, особливо для менших компаній, потреба в технічному ноу-хау для експлуатації та обслуговування, виклики в інтеграції в існуючу інфраструктуру та процеси суду, а також потенційні проблеми з підключенням даних у сільській місцевості.

Від барів до глобального: МСП завойовують світовий ринок розумною стратегією - Зображення: xpert.digital

У той час, коли цифрова присутність компанії вирішує її успіх, виклик, як ця присутність може бути розроблена автентично, індивідуально та широко. Xpert.digital пропонує інноваційне рішення, яке позиціонує себе як перехрестя між промисловим центром, блогом та послом бренду. Він поєднує переваги каналів комунікації та продажів на одній платформі та дозволяє публікувати 18 різних мов. Співпраця з порталами -партнерами та можливість публікувати внески в Google News та дистриб'ютора преси з близько 8000 журналістів та читачів максимізують охоплення та видимість вмісту. Це є важливим фактором зовнішніх продажів та маркетингу (символи).

Детальніше про це тут:

• Автентичний. Індивідуально. Глобальний: стратегія Xpert.digital для вашої компанії

Технологічні ключові тенденції

Подальший розвиток робототехніки та автоматизації значною мірою формується за допомогою декількох блокуючих технологічних тенденцій.

Інтеграція штучного інтелекту (AI)

Опис

AI перетворює роботів із попередньо запрограмованих машин до адаптивних, здатних до навчання. AI дозволяє роботам сприймати та розуміти їх оточення, вчитися на досвіді, приймати рішення самостійно та більше спілкуватися з людьми.

Форми ШІ в робототехніці

Аналітичний АІ: обробляв велику кількість датчиків у режимі реального часу для аналізу, розпізнавання шаблонів, оптимізації послідовностей руху та для прогнозного обслуговування (прогностичне обслуговування).
Генеративні KI: Відкрийте нові варіанти взаємодії, такі як програмування роботів, що використовують природну мову (замість коду). Це також дозволяє роботів у модельованих умовах.
Фізичний KI / втілений AI: описує системи AI, які контролюють фізичне тіло (робот) та взаємодіють з реальним світом.

Ефект

AI робить роботів більш автономними, гнучкішими та простішими у використанні. Це дозволяє роботам діяти в складних, неструктурованих умовах та відкриває абсолютно нові сфери застосування. KI робить вагомий внесок у підвищення ефективності, якості та безпеки.

Підходить для цього:

• Від зварювання до логістики: де коботи (спільні роботи) 2025 стають незамінними - дефіцит праці та підвищення ефективності

Колборативний робот (коботи)

Опис

Коботи - це клас роботів, які були спеціально розроблені для дії в безпосередній близькості або в прямому співпраці з людськими працівниками у загальній робочій зоні. На відміну від традиційних промислових роботів, вам часто не потрібно розділяти огорожі.

Заявки

Коботи використовуються для різноманітних завдань, при яких гнучкість та судження людини повинні поєднуватися з робототехнічною точністю та витривалістю. Сюди входять збірка, завантаження машини, упаковка, панеляр, перевірка якості, зварювання, склеювання, викручування та обробка матеріалів.

Ринок та тенденції

Ринок COBOT має сильне зростання. Важливими тенденціями є збільшення навантаження та швидкості, інтеграція на мобільні платформи, збільшення інтеграції ШІ та машинного навчання для більшої самостійності та здібностей для навчання, покращення взаємодії людини та подальших розроблених концепцій безпеки.

Ефект

Коботи забезпечують підвищення продуктивності та ефективності, зберігаючи гнучкість у виробничих процесах. Вони покращують професійну безпеку та ергономіку, приймаючи небезпечні, стресові або одноманітні завдання. Вони допомагають задовольнити дефіцит кваліфікованих робітників та знизити перешкоду для автоматизації, особливо для МСП. Вони дають змогу нові форми прямої співпраці між людьми та роботами.

Автономні системи (включаючи навігацію, сприйняття)

Опис

Автономні системи здатні виконувати завдання та приймати рішення без прямого контролю людини. Їх самостійність базується на здатності до сприйняття (сприйняття навколишнього середовища та власного стану за допомогою датчиків), локалізації (визначення позиції), картографування (створення екологічного представництва) та планування (знаходження маршруту, планування руху, вибір дій).

Сприйняття (сприйняття)

Автономні системи використовують різноманітні датчики - камери, лідар, радіолокатор, ультразвук, інерційні вимірювальні одиниці (IMUS), GPS, тактильні датчики - для збору даних про їх оточення. Інтерпретація цих даних датчиків - це основне завдання, в якому AI та машинне навчання відіграють все більш важливу роль.

навігація

Якщо здатність системи визначати або використовувати карту навколишнього середовища (картографування) та планувати та проводити безпечний та ефективний шлях у мету, тоді як перешкоджають перешкоди, щоб визначити або використовувати власне положення.

Ефект

Автономія дозволяє використовувати роботів у складних реальних умовах поза твердими виробничими лініями. Він є основоположним для сучасної логістики, транспортного сектору, сільського господарства, будівництва та для огляду, обслуговування та розвідки. Це збільшує гнучкість та ефективність операцій.

Гуманоїдний робот

Опис

Гуманоїдні роботи - це машини, які моделюються на організмі людини у їх зовнішньому вигляді. Їх дизайн має на меті діяти у людей, розроблених людьми, та мати можливість виконувати людські завдання.

Заявки

Наразі гуманоїдні роботи в основному займаються дослідженнями та розробками або в пілотних проектах. Потенційні сфери застосування різноманітні: промисловість та виробництво, логістика та складування, охорона здоров'я та догляд, роздрібна торгівля та обслуговування клієнтів, освіта та дослідження, небезпечні середовища та особиста допомога та домогосподарство.

Ринок та тенденції

В даний час гуманоїдні роботи переживають чудову увагу ЗМІ та привертають значні інвестиції. Технологічні тенденції зосереджені на покращенні мобільності, тонких рухових навичок та навичок, когнітивних навичок ШІ, взаємодії людини та енергоефективності, а також на зменшення виробничих витрат.

Ефект

Гуманоїдні роботи пояснюються великим потенціалом, щоб полегшити серйозний дефіцит праці у багатьох секторах. Ви можете взяти на себе завдання, які раніше було важко автоматизувати через потребу в мобільності та спритності, подібній до людини. У той же час вони викликають глибокі етичні та соціальні питання.

Подальші тенденції, що виникають

• Цифрові близнюки: Віртуальні зображення фізичних роботів, клітин або цілих виробничих приміщень все частіше використовуються.
• Інтеграція та підключення IoT: мережа роботів один з одним та з загальними системами через промисловий Інтернет речей (IIOT) є основним елементом промисловості 4.0.
• Стійкість та енергоефективність: Зважаючи на збільшення витрат на енергію та екологічні вимоги, енергоефективність роботів стає все більш важливою.
• Легка експлуатація / низький код / ​​програмування без коду: Для полегшення адаптації робототехніки, особливо в МСП, є сильний фокус на спрощенні програмування та експлуатації.
• Robotics-як послуга (RAAS): Ця бізнес-модель пропонує компаніям доступ до технологій роботів на основі оренди або використання замість того, щоб робити високі початкові інвестиції.
• Мобільна маніпуляція (MOMAS): Поєднання мобільних роботів (AMR) та робототехнічних озброєнь (маніпуляторів) створює надзвичайно гнучкі системи, які можуть виконувати завдання в різних місцях.

Машина AI & XR-3D-рендерінгу: п’ять разів досвід від Xpert.digital у комплексному пакеті служби, R&D XR, PR & SEM-IMAGE: Xpert.digital

Xpert.digital має глибокі знання в різних галузях. Це дозволяє нам розробити кравці, розроблені стратегії, пристосовані до вимог та проблем вашого конкретного сегменту ринку. Постійно аналізуючи тенденції на ринку та здійснюючи розвиток галузі, ми можемо діяти з передбаченням та пропонувати інноваційні рішення. З поєднанням досвіду та знань ми створюємо додаткову цінність та надаємо своїм клієнтам вирішальну конкурентну перевагу.

Детальніше про це тут:

• Використовуйте 5 -разову компетентність xpert.digital в одній упаковці - від 500 € на місяць

Аналіз переваг та викликів

Широке впровадження робототехніки та автоматизації приносить із собою як значні переваги, так і значні проблеми, які потрібно ретельно зважити.

Ключові переваги

• Ефективність та підвищення продуктивності праці
• Поліпшена якість та послідовність
• Підвищення безпеки та покращення ергономіки
• Економія витрат
• Підвищена гнучкість та масштабованість
• Розвиток нових навичок
• Підвищення конкурентоспроможності та стійкості

Основні перешкоди та виклики

Незважаючи на безперечні переваги, які пропонують робототехніку та автоматизацію, важливо визнати та вирішити пов'язані перешкоди та виклики. Компанії можуть запобігти використанню цих проблем повного потенціалу цих технологій та потребують ретельного планування та стратегічних рішень.

Високі витрати на впровадження

Початкові інвестиції в робототехніку та автоматизацію можуть бути суттєвими. Самі роботи разом із необхідними периферійними пристроями, програмним забезпеченням, інтеграцією та адаптацією можуть бути значними капітальними витратами. Крім того, тривають витрати на технічне обслуговування, ремонт, оновлення програмного забезпечення та навчання персоналу.

Для малих та середніх компаній (МСП) ці витрати можуть бути непереборною перешкодою. Для того, щоб подолати це, з'явилися інноваційні моделі фінансування, такі як робототехніка як-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а-а), що дозволяє компаніям орендувати або орендувати рішення роботів і, таким чином, зменшити початкове навантаження на капітал.

Причини щодо зміни роботи

Однією з найбільших соціальних проблем у зв'язку з робототехнікою та автоматизацією є потенційне зміщення робочих місць. Оскільки роботи та автоматизовані системи все більше здатні виконувати завдання, які досі були виконані людьми, є страх, що багато робочих місць будуть втрачені.

Однак, важливо для нюансів цього занепокоєння. Хоча деякі робочі місця будуть усунені автоматизацією, нові завдання також будуть створені в таких сферах, як дизайн робототехніки, програмування, технічне обслуговування та інтеграція. Крім того, автоматизація може раціоналізувати завдання та підвищити продуктивність праці, щоб працівники могли зосередитися на більшій цінності.

Завдання полягає в тому, щоб навчити та навчити робітників, щоб підготувати їх до нових робочих місць, що виникають внаслідок автоматизації. Уряди, навчальні заклади та компанії повинні працювати разом над розробкою програм, які надають людям навички, необхідні для успіху на автоматизованому ринку праці.

Етичні питання

Робототехніка та автоматизація викликають ряд етичних питань, які потрібно ретельно перевірити. Сюди входять питання конфіденційності, безпеки даних, алгоритмічної упередженості та відповідальності.

Наприклад, використання роботів у системі охорони здоров’я може викликати занепокоєння щодо захисту даних пацієнтів та можливості того, що алгоритми призводять до несправедливих або дискримінаційних рекомендацій щодо лікування. Так само використання автономної зброї у війні може викликати етичну дилему з точки зору відповідальності за рішення про життя та смерть.

Важливо розробити етичні рамкові умови та рекомендації, які спрямовують розробку та використання робототехніки та автоматизації. Ці рамкові умови повинні гарантувати, що ці технології використовувались таким чином, що відповідає людським цінностям, захищає конфіденційність та права та сприяє відповідальності.

Ризики безпеки

Роботи та автоматизовані системи можуть встановити ризики безпеки, особливо якщо вони використовуються біля людей. Помилки роботів, помилки програмного забезпечення або кібер -атаки можуть призвести до нещасних випадків, травм або пошкоджень.

Для того, щоб зменшити ці ризики, важливо розробити та впроваджувати суворі стандарти безпеки та протоколи. Це включає будівництво захищених роботів, впровадження надійних механізмів безпеки та навчання працівників у безпечному поводженні з роботами. Заходи кібербезпеки також є важливими для захисту роботів від несанкціонованого доступу та маніпуляцій.

Технологічна складність

Реалізація та обслуговування систем робототехніки та автоматизації можуть бути складними та вимогливими. Це вимагає високого ступеня технічної експертизи, яка може бути недоступною у всіх компаніях.

Ця складність може призвести до затримок, перевищення витрат та проблем з ефективністю. Для того, щоб освоїти цей виклик, компанії можуть вступити у партнерські стосунки з інтеграторами робототехніки, консалтинговими компаніями або навчальними установами, щоб отримати доступ до необхідних спеціалізованих знань. Розробка більш зручних для користувачів та більш інтуїтивно зрозумілих систем робототехніки також може допомогти зменшити технологічну складність.

Відсутність гнучкості

Незважаючи на те, що сучасні роботні системи стали більш гнучкими, ви все ще можете мати обмеження щодо своєї здатності адаптуватися до непередбачених змін або несподіваних ситуацій. Роботи, як правило, розроблені для виконання певних завдань у структурованому середовищі. Якщо ви стикаєтесь з несподіваними перешкодами або варіаціями, у вас можуть виникнути труднощі з реагуванням.

Для подолання цього обмеження AI все частіше інтегрується в робототехнічні системи, щоб надати їм можливість вчитися, адаптувати та приймати рішення в режимі реального часу. Робот, керований AI, може аналізувати дані датчиків, визначати закономірності та адаптувати їх дії відповідно, що збільшує їх гнучкість та пристосованість.

Проблеми з регулюванням та дотриманням

Роботична та автоматизаційна галузь підлягає все більшій кількості норм та вимог до відповідності. Ці правила повинні забезпечити безпеку, безпеку даних, захист конфіденційності та етичних міркувань.

Дотримання цих правил може бути складним і дорогим для компаній. Важливо бути в курсі останніх правил та гарантувати, що робототехніка та системи автоматизації розробляються та керуються таким чином, щоб вони відповідали цим вимогам.

Підходить для цього:

• Автономний мобільний робот (AMR): Глобальний розвиток бізнесу в Німеччині, Європі, Азії, США та Південній Америці

Робототехніка та автоматизація в Німеччині та Європі

Німеччина та Європа знаходяться на вершині індустрії робототехніки та автоматизації, що пояснюється сильною основою в галузі інженерії, виробництва та досліджень. Регіон має високу щільність робота, тобто кількість роботів на 10 000 працівників, особливо в автомобільній промисловості.

Європейські країни, такі як Німеччина, Швеція та Данія, є піонерами в розробці та використанні передових технологій робототехніки та автоматизації. У них є сильна екосистема роботи з робототехніки, науково -дослідних установ та державних ініціатив, які сприяють інноваціям та зростанню.

Європейська комісія розпочала кілька ініціатив щодо підтримки індустрії робототехніки та автоматизації в Європі. Це включає фінансування дослідницьких проектів, сприяння співпраці між наукою та промисловістю, а також розвитку стандартів та правил, що сприяють інноваціям та конкурентоспроможності.

Зі своєю стратегією "промисловості 4.0" Німеччина дотримується особливо амбітного підходу. Ця ініціатива має на меті трансформувати німецьку виробничу індустрію за допомогою інтеграції таких технологій, як робототехніка, автоматизація, AI та Інтернет речей.

Однак Європейський Союз також стикається з проблемами. Це включає необхідність збільшення інвестицій у дослідження та розробки, розробку кваліфікованих працівників та сприяння впровадженню робототехніки та автоматизації в малих та середніх компаній (МСП). Крім того, зростає потреба у вирішенні етичних та соціальних питань, пов'язаних з робототехнікою та автоматизацією, щоб гарантувати, що ці технології використовувались відповідально та відповідно до європейських цінностей.

Глобальна конкуренція

Роботична та автоматизаційна індустрія є дуже конкурентоспроможною, завдяки чому компанії з усього світу борються за ринкові частки та технологічне домінування. США, Японія, Китай, Південна Корея та Тайвань є одними з найважливіших суб'єктів на світовому ринку.

У Сполучених Штатах є сильний робототехнічний сектор, який керується інноваціями в таких сферах, як AI, програмне забезпечення та робототехніка. Такі компанії, як Boston Dynamics, Google та Amazon, сильно інвестують у дослідження та розробки робототехніки.

Японія - це глобальний робототехнічний енергетичний центр з довгою історією розвитку та виробництва робототехніки. Японські компанії, такі як Fanuc, Yaskawawa та Kawasaki, є лідерами на ринку промислових роботів.

Китай перетворився на важливого гравця в індустрії робототехніки та автоматизації в останні роки. Китайський уряд сильно інвестує в дослідження та розробки робототехніки та має на меті зробити Китай провідним світовим центром робототехніки.

Південна Корея та Тайвань також є важливими гравцями на ринку робототехніки, з сильною концентрацією на автоматизації виробництва та розробці сервісних роботів.

Глобальна конкуренція в індустрії робототехніки та автоматизації сприяє інноваціям та зростанню. Компанії інвестують сильно в дослідження та розробки, щоб розробити нові технології та покращити ефективність та навички своїх роботів. Це призводить до більш швидких досягнень у сфері робототехніки та автоматизації та робить ці технології більш доступними та доступними для компаній та приватних осіб.

Як AI та автоматизація можуть зробити наше майбутнє стійким

Майбутнє робототехніки та автоматизації є перспективним змінити потенціал для зміни галузей, підвищення продуктивності та покращення нашого життя. Очікується, що кілька важливих тенденцій формуватимуть майбутнє робототехніки та автоматизації:

Більш глибока інтеграція ШІ

AI відіграватиме все більш важливу роль у робототехніці та автоматизації, надаючи роботам можливість вчитися, адаптувати та приймати рішення в режимі реального часу. Роботи, керовані AI, зможуть виконувати складні завдання в неструктурованих умовах, працювати з людьми та вчитися на досвіді.

Збільшення автономних систем

Автономні системи використовуються все більше і більше, оскільки роботи здатні працювати без втручання людини. Це призведе до збільшення використання роботів у таких районах, як транспорт, логістика, сільське господарство та охорона здоров'я.

Ширше застосування в нових областях

Робототехніка та автоматизація розшириться на нові сфери, такі як охорона здоров'я, будівництво, сільське господарство та послуги, що виходить за рамки традиційних виробничих та логістичних районів. Це створить нові можливості для інновацій та зростання.

Зосередьтеся на стійкості

Стійкість стає все більш важливою в галузі робототехніки та автоматизації. Компанії все більше зосереджуються на розробці енергоефективних роботів та впровадженні стійких виробничих практик.

Етичні та соціальні міркування

Етичні та соціальні міркування відіграватимуть все більш важливу роль у галузі робототехніки та автоматизації. Важливо розробити етичні рамкові умови та вказівки, які керують розробкою та використанням робототехніки та автоматизації, щоб забезпечити використання цих технологій таким чином, щоб відповідати людським цінностям, захищати конфіденційність та права та сприяти відповідальності.

Чому відповідальна інновація в робототехніці є рішучою

Робототехніка та автоматизація - це трансформаційні технології, які можуть змінити галузі, підвищувати продуктивність та покращувати наше життя. Однак вони також пропонують значні проблеми, такі як занепокоєння щодо переміщення робочого місця, етичних питань та ризиків безпеки.

Для того, щоб використовувати весь потенціал робототехніки та автоматизації, важливо проактивно вирішити ці проблеми. Це вимагає співпраці між урядами, компаніями, науково -дослідними установами та навчальними установами з метою розробки керівних принципів, інвестування в освіту та навчання та створення етичних рамок.

Завдяки відповідальному використанню робототехніки та автоматизації ми можемо формувати майбутнє, яке є економічно успішним, так і соціально справедливим. Ми можемо використовувати ці технології для створення нових робочих місць, підвищення продуктивності, підвищення якості життя та впоратися з найбільш нагальними проблемами нашого суспільства. Подорож у майбутнє робототехніки та автоматизації вимагає чіткого погляду, стратегічного способу мислення та непохитного зобов'язання бути відповідальним інноваціям. Це єдиний спосіб, коли ми можемо звільнити весь потенціал цих трансформативних технологій і зробити краще майбутнє для всіх.

☑ Підтримка МСП у стратегії, порадах, плануванні та впровадженні

☑ Створення або перестановка цифрової стратегії та оцифрування

☑ Розширення та оптимізація міжнародних процесів продажів

☑ Глобальні та цифрові торгові платформи B2B

☑ Піонерський розвиток бізнесу

Конрад Вольфенштейн

Я радий допомогти вам як особистого консультанта.

Ви можете зв’язатися зі мною, заповнивши контактну форму нижче або просто зателефонуйте мені за номером +49 89 674 804 (Мюнхен) .

Я з нетерпінням чекаю нашого спільного проекту.

Xpert.digital - це центр для промисловості з фокусом, оцифруванням, машинобудуванням, логістикою/внутрішньологічною та фотоелектричною.

За допомогою нашого рішення щодо розвитку бізнесу на 360 ° ми підтримуємо відомі компанії від нового бізнесу до після продажу.

Ринкова розвідка, маха, автоматизація маркетингу, розвиток контенту, PR, поштові кампанії, персоналізовані соціальні медіа та виховання свинцю є частиною наших цифрових інструментів.

Ви можете знайти більше на: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus