Jesper Sonne Thimsen, dyrektor sprzedaży w regionie Europy Środkowo-Wschodniej, Mobile Industrial Robots w komentarzu eksperckim dla ISBtech o 5 nowych technologiach, które napędzają szybkie wdrażanie autonomicznych robotów mobilnych.
Spadek produktywności, powolne łańcuchy dostaw oraz ciągła walka o znalezienie i utrzymanie pracowników przyczyniły się do szybkiego przyjmowania przez rynek autonomicznych robotów mobilnych (ang. autonomous mobile robots, AMR). Mimo że segment AMR rozwija się od niedawna, magazyny, fabryki i zakłady różnej wielkości już teraz dostrzegają korzyści z nim związane – od szybszego wprowadzania produktów na rynek po angażowanie pracowników do bardziej wartościowych i satysfakcjonujących zadań niż ręczny transport towarów. Zalety te sprawiają, że rozwiązania AMR są stosowane w coraz bardziej wymagających aplikacjach, począwszy od przemysłu motoryzacyjnego i elektronicznego, a skończywszy na logistyce zewnętrznej (3PL) i produktów szybkozbywalnych (CPG/ FMCG).
Aby sprostać wyzwaniom związanym z nowymi, zaawansowanymi zastosowaniami, producenci autonomicznych robotów mobilnych nieustannie wprowadzają innowacje mające na celu poprawę wydajności i łatwości obsługi robotów. Dzięki temu mogą one sprawnie i bezpiecznie poruszać się w skomplikowanych warunkach na trasach przejazdu. Warto zwrócić uwagę na pięć szybko ewoluujących technologii, które wpływają na rozwój i wdrażanie robotów AMR.
- Sztuczna inteligencja jest nie tylko modnym terminem, ale pomaga tworzyć inteligentniejsze i bezpieczniejsze AMR
Sztuczna inteligencja (Artificial Intelligence, AI) jest nadal terminem niespójnie definiowanym w różnych branżach i zastosowaniach. Jednak w przypadku systemów AMR technologia ta oznacza inteligentniejsze roboty, potrafiące nauczyć się wykonywać zadania, które wcześniej były trudne lub niemożliwe do zrealizowania bez kosztownego i czasochłonnego kodowania.
Sztuczna inteligencja wymaga dużej mocy obliczeniowej, która staje się coraz bardziej dostępna dla twórców oprogramowania AMR. Dzięki temu programiści mogą szkolić roboty, aby szybciej rozpoznawały obiekty i sytuacje. Chociaż minie jeszcze trochę czasu, zanim roboty będą w stanie wyciągać wnioski poza ramy tego szkolenia, nowa generacja algorytmów pozwala robotom skuteczniej uczyć się na podstawie tego, czego doświadczyły, aby lepiej wykrywać obiekty i dokonywać inteligentnych wyborów w nowych sytuacjach.
Obecnie zaawansowane autonomiczne roboty mobilne wykorzystują sztuczną inteligencję do takich funkcji, jak dokładniejsze identyfikowanie obiektów oraz przesyłanie informacji do systemu nawigacji robota w celu bezpiecznego manewrowania w ruchliwych miejscach, a wszystko to przy mniejszym zużyciu energii. I chociaż ogromne postępy w zakresie możliwości AI są jeszcze przed nami, zachowanie autonomicznych robotów mobilnych, a konkretnie, to jak poruszają się z jednego punktu do drugiego, bez realnej wiedzy, co dzieje się wokół nich, będzie jeszcze bardziej udoskonalane.
- 5G nadchodzi – ale może nie tak szybko, jak byśmy chcieli
Współczesne roboty mobilne nie wymagają złożonej infrastruktury, więc firmy mogą bez problemu zacząć od wdrożenia jednego robota. Jednak w momencie wprowadzania kolejnych robotów, przedsiębiorstwa muszą mieć sposób na ich połączenie i wspólne zarządzanie. Na ten moment zależy to od sieci Wi-Fi. Niestety większość infrastruktur Wi-Fi nie została stworzona do udostępniania danych na tym poziomie. Gdy sieć 5G zostanie szeroko rozpowszechniona, jej silniejsza i bardziej wytrzymała infrastruktura informatyczna będzie miała przełomowe znaczenie dla robotów AMR, umożliwiając firmom efektywne wdrażanie i zarządzanie dziesiątkami, a nawet setkami robotów.
Sieć 5G oferuje niezawodną i bardzo szybką komunikację o wysokiej przepustowości, zapewniając stabilność umożliwiającą wdrożenie wielu robotów działających bez przerwy. W 2022 r. coraz więcej firm będzie rezygnować z łączności Wi-Fi na rzecz 4G, co stanowi duży krok w kierunku silniejszej i solidniejszej infrastruktury IT, jaką obiecuje 5G. Nawet w przypadku sieci 4G obiekty będą miały lepszą łączność danych, większe bezpieczeństwo i znacznie wyższą ogólną jakość usług niż w przypadku tradycyjnej sieci Wi-Fi. Wraz z ostatecznym przejściem przedsiębiorstw na sieć 5G, stworzoną specjalnie po to, by szybciej i dokładniej przesyłać jeszcze więcej danych, wydajność AMR również znacząco wzrośnie. Stanie się to za sprawą szybszych i bardziej precyzyjnych decyzji dotyczących wyboru tras w zakładzie.
- Postępy w zakresie interoperacyjności i oprogramowania wspierają zarządzanie flotą
W przypadku pojedynczych robotów udoskonalenia w technologii czujników i łączności, takie jak 5G, pomogą w dostarczaniu danych do algorytmów i oprogramowania AMR, służących do planowania. Dane te mają kluczowe znaczenie podczas poruszania się robotów po zakładach, umożliwiając im dostrzeżenie dowolnego obiektu wokół lub nad. Z pomocą sztucznej inteligencji zaawansowane oprogramowanie instruuje roboty, jakie zadania lub programy mają wykonać, pomaga w planowaniu trasy lub unikaniu kolizji.
Do niedawna nawet dwa lub trzy roboty AMR były uważane za zaawansowaną konfigurację. Obecnie, gdy w zakładach wykorzystuje się dużą liczbę autonomicznych robotów mobilnych, istnieje większa potrzeba koordynowania, kontrolowania i zarządzania flotą za pomocą jednego wewnętrznego systemu logistycznego. Oprogramowanie do zarządzania flotą, oparte na interfejsie internetowym, zwiększa wydajność procesów realizowanych przez AMR, umożliwia łatwe programowanie oraz sterowanie, w tym robotami z różnymi modułami górnymi, hakami i innymi akcesoriami. Po zakończeniu fazy programowania system zarządza priorytetami floty robotów i wybiera najbardziej odpowiedniego robota do zadania, które ma być wykonane, na podstawie jego pozycji i dostępności.
Oprogramowanie do zarządzania flotą można również zintegrować z innymi programami, takimi jak systemy planowania zasobów przedsiębiorstwa (Enterprise Resource Planning, ERP) i systemy zarządzania magazynem (Warehouse Management Systems, WMS). W miarę jak roboty AMR stają się integralną częścią działalności firmy, interoperacyjność staje się siłą napędową dla rozwoju nowego oprogramowania. Producenci i użytkownicy autonomicznych robotów mobilnych połączyli siły, aby umożliwić współdziałanie robotów różnych marek. Grupa robocza MassRobotics AMR Interoperability, w skład której wchodzą MiR, AutoGuide i inni, opracowuje standardy, które „umożliwią organizacjom wdrażanie autonomicznych robotów mobilnych pochodzących od wielu dostawców i ich współpracę w tym samym środowisku, co pozwoli lepiej zrealizować założenia automatyzacji magazynów i fabryk”. Wersja 1.0 została opublikowana 18 maja 2021.
- Bezpieczeństwo cybernetyczne chroni najważniejsze dane, które są coraz częściej wykorzystywane przy automatyzacji
Cyberbezpieczeństwo może nie od razu przychodzi na myśl, gdy mowa o technologiach rozwijających roboty AMR, ale to się zmienia. Sztuczna inteligencja, interoperacyjność i sieci bezprzewodowe 5G w znacznie większym stopniu wykorzystują dane firmowe, dlatego organizacje wdrażające roboty muszą zwracać uwagę na sposób dostępu do tych danych oraz na działania producentów robotów AMR mające na celu ich zabezpieczenie. Jest to zgodne z kierunkami w zakresie bezpieczeństwa cybernetycznego w sektorze przemysłowym, w którym zagrożeniom poświęca się ostatnio coraz więcej uwagi.
Włamanie do Colonial Pipeline (maj 2021) jest dobitnym przykładem na to, jak niszczące mogą być cyberataki przemysłowe. Mimo że w branży automatyki nie obserwuje się obecnie znacznego wzrostu liczby ataków, warto zwrócić uwagę na niepokojący trend dotyczący liczby i wyrafinowania ataków na łańcuch dostaw.
Systemy cyberfizyczne stają się coraz bardziej interesujące zarówno dla segmentu bezpieczeństwa, jak i dla podmiotów zagrażających. Podczas gdy większość ataków nadal jest wymierzona w infrastrukturę informatyczną przedsiębiorstw, pojawia się coraz więcej zagrożeń dla urządzeń techniki operacyjnej (operational technology, OT). Nowe luki zero-day w urządzeniach wbudowanych są identyfikowane w szybszym tempie, a wiele z nich nie zostało jeszcze naprawionych.
Ta ewolucja w zakresie zagrożeń oznacza, że firmy każdej wielkości muszą zintensyfikować swoje działania w obszarze cyberbezpieczeństwa. Stosowanie zasad „defense-in-depth” oraz najlepszych praktyk w całym cyklu życia produktu to podstawy tworzenia bezpiecznych produktów. W ramach tego trendu dostawcy AMR muszą podjąć zdecydowane działania w celu zapewnienia klientom ochrony w stale ewoluującym, wzajemnie połączonym świecie.
- Zacierają się granice między AMR a innymi zautomatyzowanymi aplikacjami
Autonomiczne roboty mobilne zmieniają sposób, w jaki firmy obsługują logistykę wewnętrzną, podnosząc wydajność i konkurencyjność. Oznacza to, że integratorzy i dystrybutorzy ściśle współpracują z kierownikami zakładów, aby pomóc im wykorzystać postęp w dziedzinie intralogistyki do nowych zastosowań. Zadania o małym obciążeniu, takie jak transport surowców do produkcji lub gotowych produktów do kontroli jakości, a nawet wyrzucanie śmieci, są już stosowane w zakładach na całym świecie.
Jednak coraz więcej osób interesują AMR, które mogą transportować większe ładunki, zastępując nawet obsługiwane przez pracowników wózki widłowe lub podnośniki palet. Ponadto coraz popularniejsze są manipulatory mobilne z ramieniem robota współpracującego zamontowanym na ruchomych platformach – coraz więcej firm chce przemieszczać robota współpracującego z jednej lokalizacji do innej, aby zrobotyzować szerszy zakres zadań i uzyskać wyższą wartość z inwestycji w automatyzację.
Korzyści z automatyzacji sprawiają, że firmy wciąż dostrzegają nowe możliwości w tym obszarze – od miejsca przyjęcia towaru, przez halę produkcyjną, po magazyn i wysyłkę. Dzięki zwiększonej wydajności, bezpieczeństwu i interoperacyjności, granice między tradycyjnymi systemami a rozwiązaniami AMR będą się zacierać.
Obecne wyzwania związane z rynkiem pracy, łańcuchem dostaw i wydajnością spowodują wzrost zapotrzebowania na przystępne cenowo, wydajne technologie automatyzacji. I choć AMR to młoda branża, to postęp technologiczny i trendy takie jak te wymienione powyżej przyczyniają się do gwałtownego wzrostu zarówno możliwości, jak i przyjmowania przez rynek.
