Досягнення в технології робототехніки: комплексний огляд

Які останні розробки у сфері високопродуктивних важких роботів?

Робототехнічна галузь зараз переживає вражаючий підйом у розвитку надміцних роботів, здатних переміщувати вражаючі вантажі. Яскравим прикладом цього є новий надміцний робот ER1000-3300 від Estun, світова прем'єра якого відбулася на виставці Automatica 2025. Цей інноваційний робот може обробляти корисні навантаження до 1000 кілограмів і досягати радіусу дії 3300 міліметрів. Особливо вражає його повторюваність ±0,1 міліметра, незважаючи на величезне корисне навантаження.

Технічні характеристики цього робота ілюструють досягнення в галузі робототехніки: з власною вагою 4850 кілограмів, ER1000-3300 досягає співвідношення власної ваги до корисного навантаження менше 5, що забезпечує порівняно «невеликі швидкості» від 68°/с по осі 1 до 101°/с по осі 6. Жорстка конструкція дозволяє створювати крутний момент зап'ястя 9000 Нм по осі J5 та 6000 Нм по осі J6, з допустимим моментом інерції навантаження 1800 кг/м² та 850 кг/м² відповідно.

Але Estun — не єдиний виробник, який впроваджує інновації в цьому сегменті. Kuka представила «KR Titan ultra» — ще потужнішого робота, здатного переміщувати корисні вантажі до 1500 кілограмів при вазі всього 4,5 тонни. Цей робот може похвалитися радіусом дії до 4200 міліметрів і високим корисним навантаженням, він високо орієнтований на ринок і адаптований до потреб автомобільних клієнтів і клієнтів першого рівня.

Галузі застосування цих надпотужних роботів різноманітні та стратегічно важливі. Вони особливо підходять для важких робіт у сталеливарній та автомобільній промисловості, а також у будівельній техніці. Особливо важливим цільовим ринком є лінії складання акумуляторів в автомобільній промисловості, на якому Estun вже займає лідируючі позиції в Китаї. Модульна конструкція забезпечує сумісність та масштабованість між різними серіями роботів, що вигідно як для виробників, так і для користувачів.

Компанія Estun вже має вражаючий досвід у розробці надміцних роботів. Раніше компанія випустила робота з корисним навантаженням 700 кілограмів, використовуючи власні динамічні алгоритми та легкі конструкційні рішення. Ці інновації призвели до того, що надміцні роботи Estun були включені до каталогу фінансування Міністерства промисловості та інформаційних технологій для застосування першокласних ключових технологій.

Як людиноподібні роботи революціонізують світ музики та інші сфери?

Розробка гуманоїдних роботів досягла значного прогресу за останні роки, особливо в галузі творчих застосувань. Одним із захопливих прикладів є «Робот-барабанщик» – проект дослідників з Університету прикладних наук і мистецтв Італійської Швейцарії, Науково-дослідного інституту штучного інтелекту Далле Молле та Міланського політехнічного інституту. Цей гуманоїдний робот може грати складні музичні твори, від джазу до металу, з ритмічною точністю понад 90 відсотків.

Особливістю цього проєкту є інноваційний метод навчання під назвою «Ритмічний контактний ланцюг», у якому музика представлена як точно встановлена послідовність ударів барабанів. Дослідники витягують перкусійні канали з MIDI-файлів і перетворюють їх на точні ритми для робота. Завдяки навчанню з підкріпленням у середовищі симуляції робот самостійно розробив техніки, подібні до людських, такі як схрещування рук, динамічне перемикання барабанних паличок та оптимізація рухів по всій барабанній установці.

Для випробувань було використано Unitree G1, людиноподібного робота висотою 1,2 метра та вагою приблизно 35 кілограмів вартістю 16 000 доларів. G1 має 23 ступені свободи, а розширені версії можуть досягати до 43 ступенів свободи, що дає йому гнучкість для виконання складних рухових послідовностей. Репертуар робота-барабана охоплює широкий спектр музичних жанрів – від джазової класики Дейва Брубека «Take Five» до «Living on a Prayer» Бон Джові та «In the End» Linkin Park.

Ще один цікавий приклад — ZRob, робот-барабанщик з Університету Осло, який має гнучке «зап'ястя», що дозволяє йому послаблювати хватку на барабанних паличках, подібно до людського зап'ястя. Цей робот може слухати себе, граючи на барабанах, і використовує навчання з підкріпленням для покращення своєї гри. Дослідники стверджують, що люди часто використовують власні тіла за допомогою рухів, щоб додати виразності грі на інструменті.

Але інші виробники також спробували свої сили у створенні музичних роботів. CyberOne від Xiaomi також може грати на барабанах і, за словами виробника, автоматично перетворює MIDI-треки на барабанні ритми. Робот має 13 суглобів, а рухи всього його тіла синхронізовані з музикою.

Але гуманоїдні роботи не обмежуються музичними застосуваннями. Бачення гуманоїдних роботів виходить далеко за рамки цього: вони мають стати універсальними інструментами, які можуть самостійно завантажувати посудомийну машину та так само добре працювати в інших місцях на складальній лінії. Промислові виробники зосереджуються на гуманоїдах, спеціально розроблених для промислових завдань.

Наступним кроком у розробці є перенесення отриманих навичок із симуляції на реальне обладнання. Дослідники також працюють над навчанням робота навичкам імпровізації, щоб він міг реагувати на музичні сигнали в режимі реального часу. Це дозволить роботу-барабанщику «відчувати» та реагувати на музику як людина-барабанщик.

Які спеціалізовані роботи революціонізують сільське господарство?

Видатним прикладом спеціалізованих роботів у сільському господарстві є SHIVAA, робот, розроблений Німецьким дослідницьким центром штучного інтелекту для повністю автономного збору врожаю полуниці у відкритому полі. Цей інноваційний робот вражаюче демонструє, як штучний інтелект та робототехніка можуть працювати разом, щоб революціонізувати сільськогосподарські процеси.

SHIVAA був спеціально розроблений для використання на відкритих полях, де природне вирощування полуниці призводить до екологічно чистого кінцевого продукту. Розташований на краю поля, робот використовує 3D-камеру для самостійного виявлення структури поля та наближення до першого ряду рослин. Опинившись там, додаткові камери, які також обробляють невидиме світло, визначають положення та стиглість полуниці.

Сам процес збору врожаю надзвичайно точний: за допомогою двох захоплювачів стиглі плоди збираються з рослин під роботом. Як і людина, пальці захоплення захоплюють полуницю та відокремлюють її від рослини скручуючим рухом. Роботизована рука із захопленням швидко переміщується до ящика зверху та кладе полуницю.

Дані про продуктивність SHIVAA досить вражаючі: робот може збирати приблизно 15 кілограмів фруктів на годину та здатний працювати щонайменше вісім годин поспіль. Ця потужність робить його цінною підтримкою для ферм, які борються зі зростанням витрат на робочу силу та її нестачею.

Особливою перевагою SHIVAA є його здатність працювати вночі. Постійне штучне освітлення створює ще сприятливіші умови для алгоритмів обробки зображень робота. Крім того, робот може збирати врожай разом з людьми, що дозволяє йому безперешкодно інтегруватися в фермерське господарство.

Система розробляється у співпраці, зокрема, з Гамбурзьким університетом прикладних наук і наразі проходить випробування на полуничній фермі Glantz у Хоен-Вішендорфі, Мекленбург-Передня Померанія. Керівник полуничної ферми Glantz Ян ван Леувен радий участі в проекті з огляду на зростаючий економічний тиск, оскільки близько 60 відсотків виробничих витрат складають витрати на оплату праці.

За словами керівника проєкту Хайнера Петерса, потрібно ще кілька років розробки, перш ніж робота можна буде запустити в масове виробництво. Може знадобитися до семи років, перш ніж продукт можна буде використовувати у більших кількостях на полях. Однак SHIVAA — не перший повністю автономний робот, розроблений для допомоги у зборі полуниці. Що відрізняє його від аналогічних систем, які переважно працюють у теплицях, так це його спеціальна розробка для вирощування у відкритому полі.

У майбутньому цю технологію можна буде застосовувати і для збору врожаю інших видів фруктів. Петерс сподівається, що роботи знизять виробничі витрати настільки, що полуниця знову пропонуватиметься дешевше в супермаркетах, а ферми в цій країні зможуть конкурувати з імпортом з-за кордону завдяки більш ефективному виробництву.

За словами розробників, технологія не призначена для заміни працівників-людей, а радше для їхньої підтримки та полегшення. Ферми можуть використовувати роботів, щоб уникнути втрат врожаю та підтримувати якість фруктів.

Як колаборативна робототехніка змінює спосіб співпраці людей і машин?

Колаборативна робототехніка, також відома як коботи, являє собою парадигматичний зсув у способах спільної роботи людей і роботів. На відміну від традиційних промислових роботів, які повинні працювати за захисними огорожами, колаборативні роботи спеціально розроблені для безпечної та ефективної взаємодії з людьми у спільному робочому середовищі.

Існують різні рівні взаємодії людини та робота, починаючи від повної автоматизації до справжньої співпраці. За повної автоматизації люди та роботи працюють у власних робочих зонах, просторово розділених захисною огорожею. За умови співіснування ця захисна огорожа знімається, але люди та роботи продовжують працювати окремо у своїх відповідних робочих зонах.

У процесі співпраці люди та роботи мають спільний робочий простір і працюють послідовно, але зазвичай не торкаються один одного. Найвищим рівнем є співпраця людини і робота, де контакт між людьми та роботами можливий, а іноді й явно необхідний, оскільки зазвичай обидва працюють разом одночасно.

Коботи використовують датчики, камери та штучний інтелект для контролю своїх рухів та забезпечення того, щоб вони не завдавали шкоди людям. Вони можуть допомагати виконувати повторювані, виснажливі та точні завдання, дозволяючи працівникам зосередитися на складніших та творчих видах діяльності. Коботи можуть виконувати широкий спектр завдань, таких як захоплення, підйом та розміщення деталей, складання, а також зварювання, склеювання, свердління, фрезерування, шліфування та полірування.

Особливо цікавий приклад практичного застосування можна знайти в LAT Group, компанії, яка працює в усіх сферах – від технологій безпеки до тягової потужності, охоплюючи все – від колій до громадського транспорту. Компанія використовує, наприклад, собаку-робота на ім'я Спот, оснащеного датчиками, який самостійно виявляє пошкоджені кабелі в тунелях метро. Якщо це буде впроваджено повсюдно, це в ідеалі може заощадити понад 500 мільйонів євро на рік.

Сфери застосування колаборативної робототехніки значно розширяться в найближчі роки. Фелікс Штромайєр, який очолює дослідницьку групу «Інтернет речей» у Salzburg Research, переконаний, що колаборативні роботи також будуть використовуватися поза межами заводів у наступні десять років: «Ви знайдете їх на будівельних майданчиках та в інших сферах. У сфері дорожнього обслуговування та сільського господарства вже існують продукти, які працюють у колаборативній або принаймні автономній роботі».

Проєкт CONCERT розробляє новий тип колаборативного робота, який зможе безпечно працювати з працівниками. Ці роботи будуть потужнішими за людей, матимуть автономні можливості та демонструватимуть колаборативний інтелект. Співпраця між роботом і користувачем відбуватиметься через сучасні інтерфейси та інтерактивні інструменти.

Роботи CONCERT зможуть збирати інформацію з навколишнього середовища та виконувати інструкції вищого рівня, наприклад, для завдань дистанційного керування, де вони автономно адаптуються до навколишнього середовища. Телекерування відіграватиме особливо важливу роль під час виконання будівельних завдань високого ризику, таких як нанесення хімікатів, одночасно захищаючи оператора.

Традиційно роботи розглядалися як заміна людським працівникам. Однак коботи застосовують інший підхід і зосереджуються на співпраці. Ці роботи призначені для роботи разом з людьми, допомагаючи їм у завданнях і процесах, де людські навички незамінні.

Інтеграція роботів суттєво змінює динаміку робочого місця. Замість того, щоб замінити працівників-людей, коботи беруть на себе повторювані та небезпечні завдання, дозволяючи працівникам зосередитися на складніших завданнях, що вимагають креативності, емпатії та прийняття рішень. Це відкриває шлях до переосмислення посадових функцій та переходу до роботи, більш орієнтованої на цінність.

Однією з найважливіших переваг співпраці людини та робота є підвищення загальної ефективності. Коботи запрограмовані на виконання завдань з точністю та швидкістю, прискорюючи виробничі процеси. Люди можуть зосередитися на завданнях, які потребують креативності та людського інтелекту, підвищуючи загальну продуктивність команди.

Мета співпраці людини та робота полягає в поєднанні сильних сторін людини – спритності, гнучкості та адаптивності – з сильними сторонами роботів – силою та витривалістю – для створення процесів, які є одночасно гнучкими та продуктивними. Для забезпечення безпечної роботи колаборативні роботи мають внутрішні датчики, які виявляють зіткнення, зупиняють робота та таким чином усувають будь-яку небезпеку для людей.

Хоча автоматизація та штучний інтелект продовжують розвиватися, людський дотик залишається цінним активом. Коботи не можуть зрівнятися з емпатією, емоційним інтелектом та людською інтуїцією, які є вирішальними в певних професіях. Взаємодія між людськими якостями та можливостями роботів створює синергетичне робоче середовище, яке поєднує найкраще з обох світів.

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

Яку роль відіграє штучний інтелект у сучасних роботизованих системах?

Штучний інтелект став невід'ємним компонентом сучасних роботизованих систем, революціонізуючи спосіб навчання, прийняття рішень та взаємодії роботів з навколишнім середовищем. Використання технологій штучного інтелекту в робототехніці постійно зростає, відкриваючи абсолютно нові можливості для автономних та інтелектуальних машин.

Машинне навчання є однією з найважливіших технологій штучного інтелекту в робототехніці. Воно дозволяє роботу навчитися розпізнавати закономірності та робити прогнози на основі даних і досвіду. Такі алгоритми, як навчання з учителем, навчання без учителя або навчання з підкріпленням, дозволяють роботам розпізнавати об'єкти, розуміти мову або імітувати рухи людини.

Особливо вражає розвиток генеративного штучного інтелекту, який дозволяє роботам навчатися на тренуваннях та створювати щось нове. Виробники роботів розробляють генеративні інтерфейси на основі штучного інтелекту для більш інтуїтивного програмування роботів: користувачі програмують, використовуючи природну мову замість коду. Працівникам більше не потрібні спеціалізовані знання програмування, щоб вибирати та налаштовувати потрібні дії робота.

Іншим прикладом є forward-looking штучний інтелект, який аналізує дані про продуктивність роботів, щоб визначити майбутній стан обладнання. forward-looking технічне обслуговування може допомогти виробникам заощадити на витратах на простої машин. У галузі автомобільних поставок кожна година незапланованого простою коштує приблизно 1,3 мільйона доларів.

Нейронні мережі – це моделі штучного інтелекту, засновані на структурі та функції людського мозку. Вони складаються з взаємопов'язаних штучних нейронів і можуть вирішувати складні завдання розпізнавання образів. Нейронні мережі використовуються в роботах для покращення візуального сприйняття, обробки мови та прийняття рішень.

Комп'ютерний зір – це ще одна важлива технологія штучного інтелекту, яка надає роботам здатність інтерпретувати та розуміти візуальну інформацію із зображень або відео. Використовуючи алгоритми штучного інтелекту, роботи можуть виявляти, відстежувати та інтерпретувати об'єкти, обличчя, жести та інші візуальні ознаки. Це дозволяє їм орієнтуватися в середовищі, виконувати завдання та взаємодіяти з об'єктами та людьми.

Технологічний інститут Карлсруе разом із партнерами розробив інноваційні методи спільного навчання, які дозволяють роботам з різних компаній, що знаходяться в різних місцях, навчатися один в одного. Федеративне навчання дозволяє використовувати навчальні дані з кількох станцій, кількох заводів або навіть кількох компаній, не вимагаючи від учасників розкриття конфіденційних даних компанії.

Для навчання в проекті FLAIROP не було обміну даними, такими як зображення чи точки захоплення. Натомість, лише локальні параметри нейронних мереж, тобто високоабстрактні знання, передавались на центральний сервер. Там ваги з усіх станцій збиралися та об'єднувалися за допомогою різних алгоритмів. Покращена версія потім відтворювалася на станціях на місці та додатково навчалася на локальних даних.

Розвиток фізичного штучного інтелекту знаменує собою ще одну важливу віху. Виробники роботів та чіпів, такі як Nvidia, зараз інвестують у розробку спеціалізованого обладнання та програмного забезпечення, що імітують реальні середовища, щоб роботи могли навчатися в таких віртуальних середовищах. Досвід замінює традиційне програмування.

Аналітичний штучний інтелект дозволяє обробляти та аналізувати великі обсяги даних, зібраних датчиками роботів. Це допомагає реагувати на непередбачувані ситуації або зміну умов у громадських місцях чи під час виробництва. Роботи, оснащені системами обробки зображень, аналізують свої робочі кроки, щоб розпізнавати закономірності та оптимізувати робочі процеси.

Обробка природної мови дозволяє роботам розуміти, інтерпретувати та реагувати на природну мову. Моделі штучного інтелекту використовуються для аналізу введених користувачем даних, відповідей на запитання, ведення діалогів та генерації тексту. НЛП дозволяє взаємодіяти з роботами за допомогою усної або письмової мови.

Навчання з підкріпленням — це форма машинного навчання, в якій робот отримує винагороду позитивним підкріпленням, коли виконує певну дію, і карання негативним підкріпленням, коли виконує несприятливу дію. Робот навчається методом спроб і помилок вибирати оптимальні дії в конкретних ситуаціях, тренуючи складні рухи або навігацію в динамічних середовищах.

Алгоритми машинного навчання також можна використовувати для аналізу даних від кількох роботів, що працюють одночасно, та оптимізації процесів на основі цієї інформації. Загалом, чим більше даних отримує алгоритм машинного навчання, тим краща його продуктивність.

Як розвивається ринок автономних мобільних роботів?

Ринок автономних мобільних роботів зараз переживає виняткове зростання та вважається одним із найдинамічніших сегментів робототехнічної галузі. Розмір світового ринку AMR у 2024 році оцінювався в 2,8 мільярда доларів, і очікується, що він зростатиме зі середньорічним темпом зростання (CAGR) на рівні 17,6 відсотка з 2025 по 2034 рік.

Стійке зростання електронної комерції та омніканальної комерції значно активізувало використання автономних мобільних пристроїв (AMR) для сортування, транспортування, складання та управління запасами. За даними Міжнародного торгового управління, очікується, що світовий ринок електронної комерції B2C досягне 5,5 трильйона доларів до 2027 року, зростаючи зі сукупним річним темпом зростання 14,4 відсотка. Це збільшення безпосередньо збільшує попит на AMR у складському господарстві та логістиці.

Автономна навігація забезпечує максимальну гнучкість у плануванні маршрутів та картографуванні в мобільній робототехніці. За допомогою менеджера автопарку компанії можуть контролювати автономне транспортування матеріалів та аналізувати записані виробничі дані. Системи AMR доступні в широкому спектрі конструкцій, включаючи транспортери-візки, версії для чистих приміщень, моделі ESD, а також з індивідуальними надбудовами та додатковими системами.

Він використовується у виробництві електроніки, на виробничих заводах, у логістичних центрах, автомобільній промисловості, фармацевтичній промисловості та медичних технологіях. На виставці Automatica 2025 компанія Omron представила нового мобільного робота "OL-450S" – автономного мобільного робота, спеціально розробленого для транспортування візків та стелажів. Завдяки вбудованій функції підйому він забезпечує гнучкий потік матеріалів без втручання в існуючу інфраструктуру.

Node Robotics представляє Node.OS, інтелектуальну програмну платформу, яка дозволяє автономним мобільним роботам та безпілотним транспортним системам ефективно та спільно працювати разом. Платформа пропонує точну локалізацію та навігацію, інтелектуальне планування маршрутів та масштабоване управління автопарком, а також може бути безперешкодно інтегрована в існуючі системи автоматизації.

Завдяки своїй апаратно-незалежній архітектурі, програмне забезпечення дозволяє гнучко інтегрувати різні моделі роботів та сенсорні системи. Новий Traffic Manager оптимізує ефективність, координацію та використання парків роботів, а також забезпечує плавніший потік матеріалів у складних промислових середовищах.

DS Automotion представляє Amy, компактного та економічно ефективного автономного мобільного робота, придатного для перевезення невеликих вантажів вагою до 25 кілограмів. Він вражає простотою використання та високою гнучкістю. Концепція переміщення з активним підйомним столом дозволяє проектувати джерела та приймачі як пасивні станції, що значно спрощує економічно ефективне впровадження та масштабування навіть у існуючих системах.

Майбутнє технології AMR буде значною мірою залежати від постійного розвитку штучного інтелекту для покращення навігації, розпізнавання об'єктів та прийняття рішень. Удосконалені сенсорні технології, включаючи більш досконалі системи LiDAR та 3D-камери, дозволять AMR отримати більш повне та точне розуміння навколишнього середовища.

Постійне вдосконалення технології акумуляторів призведе до збільшення часу роботи та швидшої зарядки, що підвищить практичність та ефективність операцій AMR. Зростаюче впровадження програмного забезпечення для управління автопарком та хмарних платформ дозволить краще координувати, моніторити та оптимізувати великі операції AMR.

Очікується, що поява мобільних коботів, які поєднують мобільність автономних моторних роботів (AMR) з можливостями спільної роботи коботів, відкриє нові можливості застосування в таких галузях, як електроніка та виробництво акумуляторів. Amy від DS Automotion може працювати повністю автономно або слідувати віртуальній смузі, навіть уникаючи несподіваних перешкод, якщо це необхідно.

Глобальний ринок автономних мобільних роботів (AMR) переживає швидке зростання. Поточні оцінки показують, що ринок вже досягне значних розмірів до 2024 року та зростатиме експоненціально в найближчі роки. Виробники автономних мобільних роботів повинні розробити складні AMR, призначені для складування в електронній комерції, зокрема для сортування, транспортування та управління запасами.

Який вплив має робототехніка на ринок праці?

Вплив робототехніки на ринок праці є складнішим, ніж передбачалося спочатку, і суттєво відрізняється від похмурих прогнозів, що панували кілька років тому. Комплексне дослідження, проведене дослідниками з Інституту досліджень зайнятості (IAB), Мангеймського університету та Дюссельдорфського університету, показує, що, хоча 275 000 робочих місць було втрачено в німецькій промисловості між 1994 і 2014 роками через використання роботів, це було пов'язано не зі звільненнями, а радше з тим, що було найнято менше молодих людей.

Водночас у секторі послуг було створено таку ж кількість нових робочих місць, а це означає, що загалом кількість робочих місць майже не змінилася. Це разюче контрастує зі США, де промислові робітники масово втрачали роботу через автоматизацію, хоча німецька економіка використовує значно більше роботів, ніж промисловість США, порівняно з кількістю працівників.

Профспілки в Німеччині відіграють у цьому важливу роль. Їм вдалося зберегти робочі місця в промисловості, але водночас вони мали мало можливостей для забезпечення вищої заробітної плати для менш кваліфікованих працівників. Значна частина працівників заробляє менше через автоматизацію. Це особливо впливає на працівників середньої кваліфікації, таких як кваліфіковані робітники, чия робота пов'язана з використанням багатьох роботів.

Основною перевагою є ті, хто має вищу кваліфікацію, та ті компанії, які змогли перетворити зростання продуктивності на вищі прибутки. Цей висновок підтверджується дослідженням Центру європейських економічних досліджень у Мангаймі, яке виявило, що використання технологій автоматизації зазвичай призводить до скорочення робочих місць, але водночас створюються нові робочі місця, які компенсують втрачені посади.

Дослідники ZEW дійшли висновку, що автоматизація призведе до створення 560 000 нових робочих місць у період з 2016 по 2021 рік. Найбільше виграють сектори енергетики та водопостачання, де зростання робочих місць становитиме 3,3 відсотка. Позитивна тенденція також спостерігається в секторах електроніки та автомобілів, де зростання робочих місць становитиме 3,2 відсотка. В інших виробничих секторах розрахункове зростання робочих місць становить навіть 4 відсотки.

Однак цей розвиток має вирішальне значення в будівельній галузі, де очікується втрата приблизно 4,9 відсотка робочих місць. Сектори освіти, охорони здоров'я та соціальних послуг також можуть втратити працівників через автоматизацію. Тим не менш, загальний баланс позитивний, оскільки створюється більше нових робочих місць, ніж втрачається.

Ключовим фактором автоматизації є нестача кваліфікованих працівників. Сімдесят п'ять відсотків респондентів опитування, проведеного Automatica Trend Index, очікують, що робототехніка запропонує рішення. Переважна більшість працівників у Німеччині вважають, що роботи на заводах забезпечують конкурентоспроможність країни. Близько трьох чвертей респондентів очікують, що роботи допоможуть зміцнити конкурентоспроможність і зберегти промислове виробництво у їхній країні.

Індекс тенденцій фіксує особливо високі рейтинги схвалення питання про те, чи покращать робототехніка та автоматизація майбутнє праці: переважна більшість хоче, щоб роботи виконували брудні, нудні та небезпечні завдання на заводі. 85 відсотків вважають, що роботи зменшують ризик травмування під час небезпечної діяльності, а 84 відсотки розглядають роботів як важливе рішення для обробки критично важливих матеріалів.

У виробничій галузі численні робочі місця вже були замінені роботами, але це також призводить до створення нових робочих місць у таких сферах, як програмування та обслуговування роботів. Роботи та штучний інтелект також дедалі частіше використовуються в інших секторах, таких як роздрібна торгівля та охорона здоров'я.

У майбутньому співпраця між людьми та машинами ставатиме дедалі важливішою. Хоча деякі завдання візьмуть на себе машини, інші все одно повинні будуть виконувати люди. Замість того, щоб замінити працівників-людей, роботи візьмуть на себе повторювані та небезпечні завдання, дозволяючи працівникам зосередитися на складніших завданнях, що вимагають креативності, емпатії та прийняття рішень.

Террі Грегорі з Інституту економіки праці IZA не вірить, що роботи повністю замінять людей у багатьох роботах. Він вважає, що комп'ютери створюють більше робочих місць, ніж знищують. Але всі погоджуються з одним: робота зміниться. Деякі роботи більше не існуватимуть, роботи стануть колегами, і ми зможемо забути про те, щоб сидіти за одним столом протягом 40 років.

Інститут досліджень зайнятості (IAB) прогнозує, що буде створено стільки ж нових робочих місць, скільки й буде втрачено. Експерти Кельнського інституту економічних досліджень прогнозують: нам не потрібно боятися роботів. Вони не заберуть усі наші робочі місця.

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

Як роботи сприяють сталому розвитку та захисту довкілля?

Роботи відіграють дедалі важливішу роль у просуванні сталого розвитку та захисту навколишнього середовища, а їхні можливості виходять далеко за рамки традиційного уявлення про промислові машини. Мобільні роботи є за своєю суттю сталими та пропонують екологічно чисті рішення, які революціонізують операційні процеси.

Ключовою причиною, чому роботи можуть зробити виробництво більш сталим, є їхня здатність знижувати витрати на енергію. Сучасні промислові роботи прискорюють та оптимізують виробничі процеси, що призводить до значного підвищення енергоефективності. Оскільки роботи працюють безперервно та часто виконують багато завдань одночасно, і не потребують ні освітлення, ні опалення, ні постійного моніторингу, вони економлять додаткову енергію.

Мобільні роботи розроблені для оптимізації споживання енергії, часто з використанням акумуляторних батарей та ефективних алгоритмів руху. Порівняно з традиційною ручною працею або стаціонарними системами автоматизації, вони споживають менше енергії, тим самим сприяючи зменшенню викидів CO2.

Автоматизуючи такі завдання, як транспортування та обробка матеріалів, мобільні роботи оптимізують використання ресурсів. Вони оптимізують процеси, мінімізують відходи та зменшують потребу в надлишку матеріалів, що сприяє збереженню ресурсів. Ще одним переконливим аргументом на користь сталого використання роботів є зменшення споживання матеріалів та виробничих відходів.

Промислові роботи працюють з максимальною точністю, що зменшує рівень помилок. Крім того, використання сучасних робототехнічних технологій дозволяє оптимізувати планування матеріалів, що значно зменшує виробничі відходи. Це означає, що витрачається менше матеріалів, таких як клеї та фарби.

Мобільні роботи працюють тихо та викидають мінімум забруднюючих речовин, що робить їх екологічно чистою альтернативою традиційному промисловому обладнанню. Їхні електричні приводні системи виробляють менше викидів, що допомагає зменшити забруднення повітря та шум у промисловому середовищі.

Міжнародна федерація робототехніки обговорила, як роботи можуть допомогти досягти тринадцяти з 17 Цілей сталого розвитку ООН. Для Цілі сталого розвитку 7, доступу до недорогої, надійної та сталої енергії, зелені технології можуть вироблятися масово за допомогою промислових роботів. Вони мають необхідну точність та забезпечують оптимізоване використання ресурсів.

Роботи використовуються, наприклад, у сонячній енергетиці, виробництві акумуляторів і навіть під час демонтажу атомних електростанцій. Для Цілі сталого розвитку 9, створення стійкої інфраструктури та сприяння сталій індустріалізації, вживані або орендовані роботи забезпечують економічно ефективний вхід до автоматизації. Повторне використання вживаних роботів також є екологічно чистим.

Роботи також підвищують ефективність виробництва, що призводить до зменшення кількості відходів, що, своєю чергою, є більш сталим. Але Цілі сталого розвитку ООН також стосуються здоров'я людини – роботи можуть виконувати небезпечні або виснажливі завдання, тоді як ми виконуємо більш цінні види діяльності, які потребують людських сильних сторін, таких як креативність.

Щодо Цілі сталого розвитку 12, сталого споживання та моделей виробництва, варто зазначити, що роботи, завдяки своїй високій точності та повторюваності, забезпечують стабільні процеси з мінімальними відходами. Це також призводить до зниження споживання енергії, особливо враховуючи, що в роботів впроваджується все більше енергозберігаючих технологій.

KUKA постійно працює над рішеннями, які зменшують споживання енергії її роботами. Під час розробки нових продуктів основна увага приділяється компактному, але надійному дизайну. Зменшення споживання енергії роботами зменшує викиди CO₂ під час виробництва. Водночас знижуються експлуатаційні витрати.

Роботи також відіграють важливу роль у просуванні відновлюваної енергії, управлінні відходами та моніторингу навколишнього середовища. У сільському господарстві вони дозволяють проводити точне зрошення та удобрення, зменшуючи споживання ресурсів та мінімізуючи вплив на навколишнє середовище. Їх можна використовувати в управлінні відходами для автоматизації процесів переробки та сприяння циркулярній економіці.

Роботи також надають цінні послуги в екологічному моніторингу та ліквідації наслідків стихійних лих, досліджуючи небезпечні середовища та збираючи важливі дані. Рішення для сталого розвитку автоматизації враховують весь життєвий цикл продуктів та систем, від проектування та виробництва до експлуатації та утилізації.

Енергоефективність самих роботів також постійно покращується, і впроваджуються різні заходи для подальшого зниження споживання енергії. Загалом, очевидно, що робототехніка може бути ключем до переробки матеріалів, ефективності використання ресурсів та реалізації Цілей сталого розвитку ООН.

Які стандарти та норми безпеки застосовуються до сучасних робототехнічних систем?

Безпека в робототехніці забезпечується складною системою норм і стандартів, які постійно адаптуються до технологічного розвитку. Серія стандартів EN ISO 10218 «Робототехніка – Вимоги безпеки» забезпечує основу для практично застосовних вимог безпеки.

Нові видання ISO 10218-1:2025 та ISO 10218-2:2025 були опубліковані в лютому 2025 року та замінюють попередні версії 2011 року. Ці стандарти визначають вимоги безпеки для промислових роботів у Частині 1 та для робототехнічних систем, робототехнічних застосувань та інтеграції робототехнічних комірок у Частині 2. ISO 10218-1 розглядає робота як частково завершену машину та стосується в першу чергу виробників промислових роботів та коботів.

Друга частина, 10218-2, охоплює комплектні машини та установки з інтегрованими роботами та застосовується до будь-кого, хто інтегрує промислових роботів у комплексне рішення, наприклад, виробників машин або системних інтеграторів. Як гармонізовані стандарти, обидві частини забезпечують презумпцію відповідності основним вимогам щодо охорони здоров'я та безпеки Директиви 2006/42/ЄС щодо машин.

Перегляд стандарту EN ISO 10218 триває вже майже п'ять років з важливою метою збереження його статусу гармонізованого стандарту. Це дуже важливо для ЄС, хоча й не є абсолютно необхідним для двох третин світу. Тим не менш, усі виробники роботів та багато інтеграторів хотіли б зберегти цей статус.

Оновлення та адаптація були безумовно необхідними та передбачуваними, оскільки використання промислових роботів зросло майже вдвічі з 2012 року: сьогодні їх використовується майже 3,5 мільйона. В останні роки з'явилися додаткові вимоги ринку щодо кібербезпеки та колаборативної робототехніки.

Поточні загрози та пов'язані з ними питання, такі як Закон ЄС про кібербезпеку та позиція уряду США щодо критичної інфраструктури, впливають на 10218-1. Загроза кібератаки є одним із факторів, що враховуються при розробці стандартів.

Щодо співпраці людини та робота, чотири фундаментальні принципи захисту детально описані в стандартах EN ISO 10218 Частини 1 та 2, а також у ISO/TS 15066 «Роботи та роботизовані пристрої – колаборативні роботи». У всіх випадках співпраці людини та робота небезпеки для людей повинні бути усунені за допомогою заходів безпеки.

Щоб навіть у разі системної помилки не виникало небезпеки для людей, необхідно впроваджувати контрольні заходи, необхідні для дотримання граничних значень, з використанням безпечної технології. Термін «безпечна технологія» визначено в EN ISO 13849-1 з використанням категорій та рівнів продуктивності, які повинні застосовуватися до всіх компонентів, що стосуються безпеки.

У стандарті безпеки роботів EN ISO 10218-1 для функцій безпеки контролера робота встановлено категорію "3" та рівень продуктивності "d", якщо оцінка ризику не призводить до вищого або нижчого значення. На основі оцінки ризику визначаються застосовні вимоги до охорони здоров'я та безпеки та вживаються відповідні заходи.

Директива Європейського парламенту щодо машин 2006/42/ЄС встановлює єдиний рівень безпеки та захисту здоров'я для машин, що розміщуються на ринку в межах Європейської економічної зони. Кожна держава-член ЄС повинна транспонувати Директиву про машини у національне законодавство. У Німеччині це робиться через Закон про безпеку продукції.

Оскільки європейські гармонізовані стандарти часто базуються на міжнародних стандартах ISO чи IEC або є їх прямим запозиченням, дотримання стандартів у проектуванні роботів, а також у проектуванні застосувань має перевагу в тому, що відповідні рішення можуть бути запропоновані навіть за межами Європи.

Приступаючи до роботи в галузі робототехніки, важливо знати відповідні стандарти та правила, розроблені для запобігання нещасним випадкам на виробництві під час роботи з роботами та роботизованими системами. Прикладами є ISO 10218 частини 1 та 2, центральний стандарт безпеки для промислових роботів, та ISO/TS 15066.

За даними BGHM (Німецької асоціації промислової робототехніки), понад три чверті всіх серйозних нещасних випадків на робочому місці, пов'язаних з промисловими робототехнічними системами, трапляються, наприклад, під час усунення несправностей. Аварії зазвичай передує збій у виробництві, такий як заклинювання деталей або забруднення датчиків. Потім працівники іноді намагаються потрапити в небезпечну зону, поки система не була належним чином зупинена, щоб вирішити проблему.

Сьогодні потужні системи камер, які можуть обмежувати рухи роботів, створюють безпечні робочі місця для захисту працівників від нещасних випадків у вирішальні моменти. Крім того, технології безпеки робототехнічних систем постійно вдосконалюються. Дистанційна діагностика вже успішно використовується.

Норми та правила постійно адаптуються до змін у технологіях. Для забезпечення безпечної роботи колаборативні роботи мають внутрішні датчики, які виявляють зіткнення, зупиняють робота та таким чином усувають будь-яку небезпеку для людей. Це є необхідною умовою для вилучення роботів з їхніх кліток та роботи безпосередньо поруч з людьми без захисних огорож.

Які майбутні тенденції формуватимуть розвиток робототехніки до 2030 року?

Робототехнічна галузь стикається з революційною трансформацією, що формується кількома ключовими тенденціями до 2030 року. Очікується, що світовий ринок робототехніки зростатиме більш ніж на 20 відсотків щорічно до 2030 року, досягнувши обсягу понад 180 мільярдів доларів. Цей розвиток зумовлений досягненнями в галузі штучного інтелекту та його інтеграцією в робототехнічні технології.

Міжнародна федерація робототехніки визначила п'ять ключових тенденцій на 2025 рік, які формуватимуть наступні роки: штучний інтелект, людиноподібні роботи, сталий розвиток, нові сфери бізнесу та вирішення проблеми нестачі робочої сили. Ринкова вартість встановлених промислових роботів досягла історичного максимуму у світі на рівні 16,5 мільярда доларів.

Штучний інтелект розвивається у трьох вимірах: фізичному, аналітичному та генеративному. Технологія моделювання роботів на основі штучного інтелекту, ймовірно, набуде поширення як у типових промислових середовищах, так і в сервісних робототехнічних застосуваннях. Виробники роботів та мікросхем інвестують у розробку спеціалізованого обладнання та програмного забезпечення, що імітують реальні середовища, щоб роботи могли навчатися в таких віртуальних середовищах.

Такі генеративні проекти ШІ мають на меті створити «момент ChatGPT» для робототехніки, тобто «фізичний ШІ». Аналітичний ШІ може обробляти та аналізувати великі обсяги даних, зібраних датчиками роботів, допомагаючи реагувати на непередбачувані ситуації або зміну умов.

Людиноподібні роботи привертають значну увагу ЗМІ та очікується, що вони стануть універсальними інструментами, які зможуть самостійно завантажувати посудомийну машину та працювати на конвеєрі. Експерти прогнозують, що до 2050 року у світі використовуватиметься понад 4 мільярди роботів порівняно з 350 мільйонами у 2024 році.

Найбільш зростаючі сегменти – це гуманоїдні роботи, роботи для догляду та доставки. Зокрема, гуманоїдні роботи мають великий потенціал, оскільки їхня людська форма та мобільність роблять їх універсальними. Промислові виробники зосереджуються на гуманоїдах, розроблених спеціально для промислових завдань.

Сталий розвиток стає дедалі важливішим фактором у розвитку робототехніки. Роботи можуть допомогти досягти тринадцяти з 17 Цілей сталого розвитку ООН. Вони сприяють зменшенню споживання енергії, матеріальних відходів та викидів.

Нові бізнес-можливості відкриваються завдяки зміні вподобань споживачів та суспільних тенденцій, що прискорює потребу в передових робототехнічних рішеннях. Споживчий попит на швидше постачання індивідуальних продуктів призведе до розширення робототехнічних можливостей у виробництві, налаштовуючи їх на замовлення та в логістичних застосуваннях.

Загальновідомо, що існує нестача кваліфікованих працівників, особливо у провідних промислово розвинених країнах. Роботи можуть відігравати тут важливу роль, беручи на себе завдання, для яких не вистачає людської робочої сили. Сімдесят п'ять відсотків респондентів у Німеччині очікують, що робототехніка запропонує рішення проблеми нестачі кваліфікованих кадрів.

Очікується, що світовий ринок сервісних роботів зросте з 26,35 млрд доларів США у 2025 році до 90,09 млрд доларів США до 2032 року. Промисловий та комерційний сегмент зміцнить своє домінування та значно зросте протягом прогнозованого періоду.

Індустрія 5.0 робить більший акцент на співпраці між людьми та машинами. Колаборативні роботи, які тісно взаємодіють з людьми у виробничому середовищі, є центральним елементом цієї нової революції. Досягнення в галузі штучного інтелекту зробили коботів потужнішими та універсальнішими.

Основна увага приділяється подальшій оптимізації систем Індустрії 4.0 та ефективнішій інтеграції даних по всьому ланцюжку поставок. Компанії, які покладаються на сучасне програмне забезпечення для технічного обслуговування, можуть зробити свої виробничі процеси ще більш сталими та гнучкими.

Очікується, що світовий ринок автономних мобільних роботів зростатиме зі середньорічним темпом зростання (CAGR) на рівні 17,6 відсотка з 2025 по 2034 рік. Поява мобільних коботів, які поєднують мобільність автономних мобільних роботів (AMR) з можливостями спільної роботи коботів, відкриє нові можливості застосування в таких галузях, як електроніка та виробництво акумуляторів.

Прогнозований дохід від промислових та логістичних роботів становитиме приблизно 80 мільярдів доларів до 2030 року, тоді як частка ринку професійних сервісних роботів сягне 170 мільярдів доларів. Цей розвиток прискорюється зміною вподобань споживачів та суспільними тенденціями, які зумовлюють потребу в передових робототехнічних рішеннях.

☑ 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

 

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