A kínai gyárak sorra vezetik be az emberszabású robotokat, Európa lemarad, még mindig csak teszteli ezeket. Olyan nagyvállalaltok, mint a BMW, a Siemens, a Fill és a Semperit próbálgatják, hogy mire képesek ezek a gépek, mennyire pontosan dolgoznak, milyen költséggel járnak és hogyan illeszthetők be a műszakos munkavégzésbe.
Az emberszabású robotok dobozokat cipelnek, alkatrészeket vesznek fel, kiállításokon integetnek, és hangutasításokat hajtanak végre - néha nevetünk rajtuk az Instagramon, amikor összekad a lábuk vagy hatalmasat hibáznak. A humanoid robotok jelenleg azok közé a technológiák közé tartoznak, amelyeknél a képzelőerő előrébb jár, mint az ipari valóság. A trend és az ehhez kapcsolódó felhajtás mögött azonban egy komolyan veendő képesség alakul ki, ami nem más, mint a a fizikai mesterséges intelligencia (physical AI), vagyis az a mesterséges intelligencia, amely nem csupán adatokat dolgoz fel, hanem fizikai munkát is végez.
Közel az áttörés
A lipcsei BMW-gyárban az automatizáció következő lépése két lábbal kezdődik. Két fekete-fehér, Aeon típusú android, a zürichi Hexagon Robotics gyártmányai dolgoznak a gyártósoron. Alkatrészeket, alapanyagokat szállítanak a gyártósorra, nagyfeszültségű akkumulátorokat szerelnek be, önállóan mozognak a csarnokban, folyamatosan tanulnak, és hangutasításokra reagálnak. Németországban a BMW tesztel elsőként humanoid robotokat a gyártásban. Ezzel párhuzamosan a vállalat Münchenben létrehozott egy fizikai mesterséges intelligencia (FMI) kompetenciaközpontot. Ott azt vizsgálják, mely rendszerek alkalmalmazhatók ténylegesen a mindennapi gyártásba. Nincs messze tehát az idő, amikor Sándor és Anita mellett a debreceni sorokon, velük szorosan együttműködve androidok tevékenykednek.
A várakozások nagyok, mert Európa ipara strukturális problémával szembesül - olvasható az Industrie Magazin osztrák műszaki magazin július elején megjelent cikkében. Számos területen már ma is hiányozik a szakképzett munkaerő, különösen ott, ahol fizikailag megterhelő, monoton vagy ismétlődő feladatokat kell elvégezni. Emelés, hordozás, válogatás, összeszerelés: pontosan azok a munkák, amelyeket lehet automatizálni. Ha pedig sikeres az automatizáció, megvan a remény, hogy a nagyobb hozzáadott értékű termelés visszatérhet Közép-Európába. Az nyugat-európai ipar olyan gépeket, azaz robotokat keres, amelyek nemcsak gyorsabbak és pontosabbak, mint az ember, hanem elérhetőek, ellenállóak és elég rugalmasak ahhoz, hogy a meglévő gyártási környezetekben is bevethetők legyenek.
Agyagkatonák helyett robotok
Miközben Európa még kísérletezik, Kína már fitogtatja erejét. Február végén a kelet-kínai Hangcsouban Friedrich Merz német kancellár a kínai Unitree gyártó humanoid robotjaival találkozott. A bemutatón a robotok bokszoltak, kung-fuztak és természetesen két lábon jártak. A geopolitikai üzenet egyértelmű: messze-messze vagyunk tőletek…
https://youtu.be/2RheOxcKYTI?si=fDCdQvVkZcd31LOf
A kínai gyárakban már mintegy kétmillió ipari robot dolgozik. Évente körülbelül 250 ezer új robot csatlakozik hozzájuk - olvasható az osztrák magazin cikkében. A hagyományos ipari robotok és a vezető nélküli szállítórendszerek után a humanoid robotoké a terep és ebben a kínai start-upok diktálják a tempót. Az olyan cégek, mint a Unitree, a sanghaji Agibot vagy a szencseni Ubtech, egy olyan dinamikát vetítenek, amely újrarendezheti az ipari- és logisztikai piacot. A kínaiak nemcsak hardverben jók, hanem tanulásban is. Pekingi, sencseni vagy csingtaói központokban a robotokat szisztematikusan adatokkal táplálják.
A németországi központú, autóiaprban is érdekelt, Cegléden is gyártó multinacionális Infineon is az emberszabású robotokban látja az új növekedési területet. Jochen Hanebeck vezérigazgató az idézett osztrák szaklapnak azt nyilatkozta, hogy „Európában most gyorsan kell cselekednünk, hogy mi is az élmezőnyben maradhassunk.” A központi kérdés tehát már nem csupán az, hogy munkába állnak-e a humanoid robotok. Hanem az, hogy ki ellenőrzi a piacot, ki birtokolja az adatokat, ki szabja meg a szabványokat, és ki profitál a következő automatizációs hullámból.
Mi a baj a humaniodokkal?
A hannoveri ipari vásáron a müncheni Agile Robots cég Agile One nevű humanoid robotja -biztonsági sávval biztosítva, nehogy bajt okozzon - végigsétált a kifutón, oldalra pillantott, integetett és megfordult. A közönség tapsolt, a mérnökök megkönnyebbültek. A fejlesztés még bátortalan, ezek a rendszerek még nem érték el azt a szintet, ahol az ipari alkalmazhatóság megkezdődik, azaz ahol már biztonságos az emberekkel való együttműködés.
Egy másik teszt a Siemens erlangeni telephelyén zajlott. Ott a londoni Humanoid nevű start-up Alpha modellű robotjai két héten át emelgettek műanyag dobozokat. Napi nyolc órában, óránként 60 dobozt emeltek egy halomból egy szállítószalagra. A sikerarány 90 százalék felett volt. Ez tiszteletre méltónak tűnik, de a tartós műszakos üzemeltetéshez még nem elegendő. Az iparban már a tíz százalékos hibaarány is nagy problémát jelent. Egyes esetekben a robotok elvétették a fogást, máskor érzékelőproblémák léptek fel. Tehát ezek a rendszerek még megbízhatatlanabbak, mint az emberek. Még.
Alois Wiesinger, a felső-ausztriai Fill gépgyártó vállalat technológiai igazgatója nem tekinti a humanoid robotokat a meglévő automatizálás rövid távú helyettesítőjének. Számára ezek elsősorban technológiai hordozók. Érzékelőtechnikáról, optikai felismerésről, a látás, a hallás és a tapintás összehangolásáról, az imitációs tanulásról, valamint arról van szó, hogy a fizikai modellek hogyan kapcsolhatók össze a mesterséges intelligencia alapú megközelítésekkel. Eddig a mesterséges intelligencia többnyire a digitális automatizálás területén maradt, most az a feladat, hogy ezeket a képességeket átültessék a mechanikusan végrehajtott ipari feladatokra.
Wiesinger szerint azonban pont itt van jelenleg a probléma. A humanoid robotok gyártói által bemutatott képességek nem illeszkedik bele egy gépgyártó világába. A ruhák összehajtogatása, a karate-mozdulatok vagy a közönségszórakoztató bemutatók nem oldanak meg ipari feladatokat. A klasszikus automatizálás során a folyamatokat programozzák, offline módon előkészítik, betanítják és üzembe helyezik. A jövőben a tanuló megközelítések felgyorsíthatják ezeket a lépéseket. Az Industrie Magazin által megszólaltatott Wiesinger szerint egy ilyen gépi tanulás nemcsak a humanoid robotok esetében lenne releváns, hanem a polckezelő berendezések vagy a klasszikus hattengelyes robotok esetében is. Ezekből van bőven, biztonságosak, kipróbáltak. Mégsem telepíthetők tömegesen. Mert a hagyományos gyárakban a gyártási területeket, a berendezésekhez való hozzáférést, a szerszámokat és a munkafolyamatokat emberek számára tervezték. Ezeken a helyeken csakis emberszabású robot vehetnék át a feladatokat anélkül, hogy az egész környezetet újra kellene tervezni.
Európa lemaradt?
Wiesinger többször is utal a műszaki akadályokra. Egy humanoid robot rendkívül összetett rendszer. Akár több mint 48 képességet is szabályozni kell. Ehhez jön még a stabilitás, a teherbírás, a súlypont és a biztonság az ipari környezetben. Különösen kritikusnak tartja a jelenlegi rendszerek robusztusságát. A védtelen ízületek sérülékenysége, a por, a terhelések és a nem várt környezeti hatások a gyárakban mindennaposak. A teherbírás is korlátozó tényező. 15 kilónál nehezebb terhekkel nem nagyon birkóznak meg az emberszabásúak, miközben sok ipari alkalmazásban ennél nehezebb terheket kell mozgatni.
Wiesinger szerint a humanoid robotok gazdasági szükségszerűsége két tényezőtől függ: a költségektől és a demográfiától. A humanoid robotok ott válhatnak relevánssá, ahol megterhelő, monoton vagy kevéssé vonzó feladatok merülnek fel. A gazdaságosság azonban továbbra is döntő fontosságú. Egy ipari felhasználásra alkalmas humanoid robot ára 14,5 millió és 21,5 millió forint között mozog. Ha ezt személyzeti költséghez viszonítjuk, akkor gyors a megtérülési idő. De ehhez biztonsággal és pontosan kell működnie. Amikor Wiesingertől azt kérdezték, hogy fennáll-e a veszélye, hogy egy Európa egy újabb technológiai területet veszíthet Kínával vagy az USA-val szemben a vállalatvezető szkeptikusan vállaszolt: Európa már lekéste a vonatot.
Az USA és Kína osztotta fel egymás között a piacot, a világ többi részének pedig csak speciális modellek jutottak. Az igazi kérdés azonban nem az, hogy holnap már minden gyártócsarnokban humanoid robotok fogják-e járkálni. „A kérdés az, hogy ennek a fejlődésnek mely elemei fogják megváltoztatni az ipari automatizálást” – mondja Wiesinger: a tanulóképes programozás, a multimodális érzékelőtechnika, az új ember-gép interfészek, a gyorsabb üzembe helyezés vagy a természetes nyelven megfogalmazott rugalmas feladatleírás.
A Semperit élen jár
Andreas Raml, a Semperit csoport IT-igazgatója számára sem a táncoló, ugráló vagy a kiállítási színpadon felvonuló, technológiai erőfitogtatásként szolgáló gépek a vonzók. Őt az ipari gyártás során végzett, fizikailag megterhelő tevékenységek érdeklik, amelyek nehezen automatizálhatók, és amelyekhez a vállalatok egyre nehezebben találnak munkaerőt. A Semperitnél jelenleg egy ilyen projekt folyik - olvasható a vállalat honlapján -, amelyet még nem tekinthetünk széles körű bevezetésnek, de komoly kísérletnek igen.
„Konkrét alkalmazási esetekről van szó, ahol humanoid robotokat szeretnénk bevetni” – mondja a cég sajtoldalán olvasható cikkben Raml. Egy példa erre a hidraulikus tömlők gyártása. A szövőgépekben olyan orsókat kell használni, amelyek Raml szerint körülbelül 15–18 kilót nyomnak. A munka pontosságot igényel, szűk helyen zajlik és fizikailag megterhelő. Egy másik alkalmazási terület a keverőberendezéseké, ahol ipari gumit és vegyszereket adagolnak, mérnek és szállítanak. Ott meleg van, és a munka fizikailag megterhelő.
Raml szerint nem az a döntő, hogy egy gépnek feltétlenül két lába van-e. Sokkal fontosabb az a képesség, hogy egy nem teljesen szabványosított környezetben eligazodjon és döntéseket hozzon. Raml ezért kerüli a humanoid kifejezést, inkább többfunkciós robotokról beszél. A klasszikus automatizáláshoz képest szerinte a különbség az eltérések kezelésében rejlik. Egy orsó nem mindig ugyanazon a helyen áll meg a gépben. A robotnak fel kell ismernie, hová kell behelyezni a következő alkatrészt, meg kell fognia, fel kell vennie a huzalt, és be kell fűznie.
A valódi erőfeszítés nem annyira a hardverben, mint inkább a mesterséges intelligencia betanításában rejlik. Raml az Nvidiát nevezi meg az ilyen rendszerek MI- és betanítási környezetének központi technológiai beszállítójának. „Maga az agy általában az Nvidiától származik” – mondja. Raml szerint a tanulási folyamat bemutatással és szimulációval kezdődik. Egy ember többször elvégzi a mozdulatot a robottal – például megfog egy orsót, és felhelyezi egy fémoszlopra. Raml 200–300 ismétlésről beszél alapként. Ezt követően a robot szimulációban folytathatja a tevékenység gyakorlását. A betanítás körülbelül félmillió eurós nagyságrendű költséget jelent a szükséges számítástechnikai infrastruktúra tekintetében.
Hosszútávfutók
A humanoid robotok nem jelentenek rövid távú megoldást. Ehhez ma még túl drágák, túl megbízhatatlanok és túl nehezen integrálhatók. Valódi értékük egyelőre abban rejlik, hogy olyan technológiákat egyesítenek, amelyek messze túlmutatnak magukon: a tanulóképes programozás, a multimodális érzékelőrendszerek, az új ember-gép interfészek, a gyorsabb üzembe helyezés és a természetes nyelven megfogalmazott rugalmas feladati leírás.
Reinhard Nagler, a Dunaharasztiban is gyártó Kuka osztrák vezérigazgatója ennek megfelelően értékeli a technológiát a Industrie Magazin szerint. A humanoid robotika az innováció és a tanulás terepe. Az itt nyert ismeretek beépülhetnek a mobil robotikába, a szoftverekbe, a mesterséges intelligencia vezérlésébe és a flottamenedzsmentbe. Az ipari alkalmazásokban azonban továbbra is a klasszikus ipari robotok, a kobotok és különösen az autonóm mobil robotok kapnak szerepet. „Az autonóm mobil robotok ma és a belátható jövőben is az ipar munkáslovai” – mondja Nagler.
A Magyarországon szintén jelen lévő ABB a generatív mesterséges intelligenciát a robotika fejlődésének gyorsítójának tekinti, ugyanakkor óvatosan áll hozzá a humanoid rendszerek ipari alkalmazásához. Marc-Oliver Nandy, az ABB Robotics menedzsere szerint a robotok egyre inkább képesek megérteni környezetüket, önállóan tervezni és összetettebb feladatokat ellátni. A széles körű ipari alkalmazáshoz azonban a humanoid robotoknak jelenleg gyakran még hiányzik a megbízhatóság, a tartósság, a sebesség és a pontosság. Számos ipari forgatókönyvben a mobil, kerekes platformok jelentik a hatékonyabb és rugalmasabb megoldást.