A BMW nagyot lépett a humanoid robotok gyártási és logisztikai tesztelésében a Figure 03 elnevezésű (motantól F03-ként hivatkozunk rá) robot bevezetésével, amelyet összetett alkatrész-szekvenálási feladatokhoz használ spartanburgi üzemében az Egyesült Államokban.
A robotot a Figure AI, egy 2022-ben alapított kaliforniai robotikai és mesterséges intelligencia szoftvereket gyártó cég gyártja. A Figure AI a robotokat a San José-i BotQ nevű, magasan integrált gyártóüzemben gyártja, amelynek éves termelési kapacitása 12 ezer. Idén a Figure AI saját robotjait fogja használni a BotQ gyártósorán a Figure következő generációjának megépítéséhez.
Spartanburgban az F03 robot alkatrészeket szed ki az üzembe szállított nagy konténerekből, majd szétválogatja azokat egy kocsira. Ez az első alkalmazása emberszabású robotoknak a BMW logisztikai munkafolyamatában a vállalat globális telephelyeinek bármelyikén. A Figure AI szerint a robot folyamatosan képes az egyes alkatrészek precíz szedésére és elhelyezésére, nem okoz neki gondot az erőteljes, teljes testet érintő koordináció.
A BMW szerint sikeres az F03 alkalmazása a valós logisztikai szekvenálási folyamatokban. „Ebben a felhasználási esetben a leszállított alkatrészek nagyobb konténerekben, válogatás nélkül érkeznek, a robot pedig felveszi és egy szekvenálókocsiba válogatja őket, hogy a just-in-sequence módon szállítsák azokat az összeszerelő részhez” – magyarázza a BMW szóvivője.
Ez már a harmadik generáció
Az F03 elődjét követi a spartanburgi üzemben. Az F02-őt a karosszériaműhelyben használták lemezalkatrészek speciális szerelvényekbe való behelyezésére, amelyeket aztán a jármű alvázába hegesztettek. Ez a feladat sebességet és pontosságot igényel, és fizikailag is megterhelő. Az F02 alig egy éven keresztül több mint 30 ezer BMW X3 jármű gyártását támogatta, és a folyamat során fontos adatokat gyűjtött a hatékony kezelésről és kivitelezésről.
„A spartanburgi üzem a humanoid robotika bölcsője a BMW-gyárak mindennapi operatív tevékenységeiben” – mondta Ulrich Wieland, a BMW termelésirányításért és logisztikáért felelős alelnöke egy korábbi nyilatkozatban. „Miután már sikeresen befejeztünk egy kísérleti projektet az F02-es modellel a karosszériaműhelyünkben, most arra készülünk, hogy a F03-as modellt is bevezessük egy szekvenálási felhasználási esettanulmányhoz a logisztikában.”
A BMW szerint az F02 telepítése fontos tapasztalatokat nyújtott valós termelési körülmények között, és demonstrálta, hogy a humanoid robotok biztonságosan képesek precíz, megismételhető munkalépéseket végrehajtani. „A kísérleti projektből származó tapasztalatok alátámasztják a feladatvégrehajtás, a pontosság, az ismételhetőség, a biztonság és a termelési munkafolyamatokba való integráció további fejlesztését” – mondta a BMW szóvivője.
Brett Adcock, a Figure AI alapítója és vezérigazgatója kijelentette az Automotive Logistics magazinban, hogy az F02 tizenegy hónapos tesztelése bebizonyította, hogy az emberszabású gépek már nem laboratóriumi kísérletek, hanem értékes eszközök lehetnek egy rugalmas és megbízható gyártói, mesterséges erőforrás megterentésében.
Látás, nyelv, cselekvés
A tesztelés párhuzamosan zajlik a spartanburgi üzemben és a Figure AI-nál, így a valós termelési környezetből származó eredmények felhasználhatók a robot további fejlesztéséhez. Az F03 a Helix 02 látás-nyelv-cselekvés (VLA) modellt használja, amely lehetővé teszi a robot számára, hogy megértse a környezetét és feladatokat hajtson végre.
Az F03 számos új funkciót mutat be, amelyek bővítik a robot alkalmazási lehetőségeit. Ilyenek például a fokozott biztonság érdekében tervezett lágy alkatrészek, a nagyobb rendelkezésre állást lehetővé tévő vezeték nélküli töltés, valamint a beszéd-beszéd kommunikációhoz szükséges audiofunkciók. A vezeték nélküli töltés célja a rendelkezésre állás növelése két robot együttes munkavégzése esetén. Jelenleg az F03 négy-öt órán át képes folyamatosan működni, és töltés közben egy másik robot is átveheti a feladatot.
A robot továbbfejlesztett karokkal és fogókkal is rendelkezik, tapintásérzékelőkkel és tenyérkamerákkal, amelyek célja a pontosság és az ügyesség növelése. A Figure AI szerint a dinamikus, teljes testre kiterjedő vezérlést a Helix 02 VLA modell biztosítja.
A Figure 03 fedélzeti mesterséges intelligenciája digitális agyként működik, és a robot által látottakat és hallottakat biztonságos, folyamatos fizikai mozgásokká alakítja. A mesterséges intelligencia koordinálja az F03 kezeit, karjait, törzsét és lábait, lehetővé téve a robot számára, hogy alkatrészeket fogjon meg, miközben lép és áthelyezi testét, hogy egy nehéz kocsit húzzon görgőkön. A Helix lehetővé teszi az F03 számára, hogy tanuljon és fejlődjön, miközben új készségeket szerez.
A Figure szerint a szekvenálás reaktív mozgást igényel, amely a robot pontos érzékelésén alapul. Az alkatrészeket tartalmazó konténerek és ládák nem pontosan ugyanabban a pozícióban érkeznek, és szállítás közben elmozdulhatnak. Az F03 felméri a helyszínt és menet közben korrigál. Logisztikai feladatai során mindkét kezével meg kell fognia az alkatrészeket, miközben a lábai helyzetét is állítania kell, fenntartva egyensúlyát. Minden alkatrészt pontosan a megfelelő helyre kell helyeznie. A Helix 02 nagyfrekvenciás vizuális-motoros vezérlést használ, folyamatosan igazítva a robot mozgását a speciális variációkhoz, és korrigálva a kisebb hibákat a feladat kibontakozása során.
Miután az F03 elhelyezte az alkatrészeket a kocsira, egy automatizált vontatóvonat vagy egy intelligens szállítórobot (STR: smart transport robot) felveszi az alkatrészekkel teli kocsit a kijelölt gyűjtőhelyről, és a gyártósor mellé mozgatja, ahol just-in-sequence módon átadja az összeszerelő munkásoknak.
Első a biztonság
A BMW szerint a humanoid robotok használata a vállalat szélesebb körű stratégiájának része, amelynek célja az összeszerelő üzemek feladatainak automatizálásának kiterjesztése a fizikai mesterséges intelligencia segítségével, különösen azoknál a munkáknál, amelyek monotonok, ergonómiailag igényesek vagy kritikus biztonsági szempontokkal rendelkeznek.
„Az F03-ast a spartanburgi üzem valós termelési logisztikai folyamataiba integrálják” – mondja a BMW szóvivője, hozzátéve, hogy a munkaállomásokon magas szintű munkavédelmi előírások érvényesek, különösen az alkalmazottak tekintetében. „Ezeket az előírásokat rendszeresen értékelik, és a munkavédelmi szakértőket már a korai szakaszban bevonják olyan szempontokba, mint a biztonsági távolságok és a térközök.”
A humanoid robotok tesztelése és a fizikai mesterséges intelligencia alkalmazása szorosan összefügg a spartanburgi üzem termelésének digitális átalakulásával. Az autógyártó kibővítette és korszerűsítette az 52-es csarnokot az üzemben, ahol a BMW X3 változatai készülnek, és ahol 2026 végétől az elektromos BMW iX5 összeszerelése is megkezdődik. A BMW a gyártási műveletek digitális megvalósítását iFactory-nak nevezi. Virtuális 3D szimulációkat használnak a folyamatok optimalizálására és a hibák kezdettől fogva történő elkerülésére – a műveletek digitális ikertestvéreként. Így zajlik a gyártás jelenleg Debrecenben is, ahol a BMW legfejlettebb üzeme több ezer magyar dolgozónak ad munkát.
Virtuális Spartanburg
A virtuális gyár segít a komplexitás kezelésében és a manuális folyamatok finomításában a tervezéstől a gyártósorig. Ez magában foglalja a munkavállalók mozgásának szimulációját, amelynek fő célja az alkalmazottak ergonómiájának javítása.
„A BMW virtuális gyár 3D-s szimuláció segítségével köti össze a tervezést és a gyártást” – mondja a BMW szóvivője. „A spartanburgi üzemben az 52-es csarnokot már 3D-ben vizualizálják és szimulálják, lehetővé téve a folyamattervezők számára, hogy elemezzék és optimalizálják az összeszerelési folyamatokat a megvalósítás előtt és alatt. Ez segít a manuális folyamatok finomításában, az ergonómia javításában és az automatizálási lehetőségek korai szakaszban történő azonosításában. Jelenleg a hangsúly az alkalmazás validálásán és az üzemeltetési tapasztalatok gyűjtésén van, nem pedig a jövőbeli robottelepítéshez szükséges célmennyiségek közlésén”.
A spartanburgi gyárban a minőségbiztosításban is alkalmazzák a mesterséges intelligenciát. A BMW egy Aiqx nevű platformot használ, amely kamerarendszerek és érzékelők segítségével ad visszajelzést a gyártósori alkalmazottaknak okoseszközökön keresztül. A technológia támogatja a vizuális és akusztikus minőségellenőrzéseket, és segít közvetlenül a folyamat során azonosítani az eltéréseket. A BMW az Aiqx-et szabványként határozta meg, és jelenleg is vizsgálja a rendszer beszállítók számára való elérhetővé tételének lehetőségeit.
Robot gyárt robotot
A Figure AI szerint a humanoid robotoknak nincs jól kiépített ellátási láncuk. Ezért a vállalat szinte a teljes robotot a San José-i BotQ üzemében építi, beleértve az aktuátorokat, motorokat, érzékelőket, akkumulátorcsomagot és az elektronikát is.
A robot több mint 36 egyedi elemmel rendelkezik, amelyek közül sok olyan folyamatokat igényel, mint a motortekercselés, a rugalmas oled-képernyők és a precíz optikai kialakítás. A vállalat bízik benne, hogy a következő négy évben a jelenlegi 12 ezerről 100 ezerre tudja növelni a termelést, ami 3 millió aktuátor gyártásával egyenértékű.
(forrás: BMW, Automotive Logistics, Figure AI)