Het Duitse autobedrijf BMW versnelt de toepassing van humanoïde robots in de autoproductie. Vanaf deze zomer zal de BMW-fabriek in Leipzig, Duitsland, voor het eerst in Europa twee humanoïde robots, Aeon, ontwikkeld door Hexagon Robotics, officieel inzetten voor gebruik in het autoproductieproces. Momenteel wordt de robot getest in de fabriek.
Michael Nikolaides, hoofd productieprocesbeheer en digitalisering bij BMW, zei: "Dit zal de ontwikkelingsrichting zijn van de toekomstige autoproductie."
Aanpassen aan bestaande productielijnen
De auto-industrie maakt al lange tijd op grote schaal gebruik van geautomatiseerde apparatuur zoals robotarmen, maar de belangrijkste reden waarom BMW deze keer voor humanoïde robots kiest, is dat ze zich direct kunnen aanpassen aan het bestaande productiesysteem zonder de noodzaak van grootschalige transformatie van productielijnen.
Nikolaides wees erop dat humanoïde robots vergelijkbare lichaamsvormen en operationele capaciteiten hebben als mensen, zodat ze direct banen kunnen betreden die momenteel door werknemers worden uitgevoerd. De kosten voor bedrijven om productielijnen rond robots opnieuw te ontwerpen zijn zeer hoog. Tegenwoordig zijn de kosten van robots aanzienlijk gedaald, en een redelijkere manier is om robots aan te passen aan bestaande workflows.
Bill Ray, vice-president-analist bij marktonderzoeksbureau Gartner, is ook van mening dat naarmate de prijs van robots daalt, het niet nodig is om fabrieken voor robots opnieuw te ontwerpen.
De Aeon-robot die dit keer wordt getest, is ongeveer 1,65 meter hoog, weegt 60 kilogram, heeft een maximale bewegingssnelheid van 2,4 meter per seconde, kan in korte tijd 15 kilogram aan voorwerpen dragen en heeft een continu draagvermogen van ongeveer 8 kilogram. De robot is uitgerust met 21 sensoren, waaronder camera's, radars, microfoons en koppelsensoren, voor omgevingswaarneming en nauwkeurige bediening.
Wat het ontwerp van de robotvorm betreft, gebruikt Aeon geen tweevoetige structuur, maar een mobiel chassis op wielen. BMW is van mening dat in een vlakke fabrieksvloer het ontwerp met wielen efficiënter en stabieler is dan het tweebenige ontwerp.
Het uithoudingsvermogen van de robot is echter nog steeds een tekortkoming. De levensduur van de enkele batterij van Aeon is ongeveer 3 uur, terwijl de standaardfabrieksdienst gewoonlijk 8 uur bedraagt. Daartoe heeft Hexagon een automatisch batterijwisselsysteem voor de robot ontworpen. De robot kan zelfstandig naar het batterijwisselstation gaan en de batterijvervanging in ongeveer 3 minuten voltooien.
Volgens het plan van BMW zal Aeon in eerste instantie verantwoordelijk zijn voor repetitieve taken, zoals het transporteren van onderdelen en het grijpen en plaatsen van de batterijassemblage. Hoewel robots meerdere mogelijkheden hebben, vergelijkbaar met menselijke werknemers, verandert hun werkinhoud niet vaak.
Nikolaides gelooft dat humanoïde robots in de toekomst niet alleen zeer repetitieve en intensieve banen kunnen overnemen, maar ook het steeds prominenter wordende tekort aan arbeidskrachten in de maakindustrie kunnen verlichten.
“Het tekort aan arbeidskrachten in de productie zal de komende jaren steeds duidelijker worden, en humanoïde robots kunnen hierbij helpen.”
Nikolaides benadrukte echter ook dat robots niet zomaar de menselijke werkgelegenheid zullen vervangen.
"Toen de automatisering in de auto-industrie in de jaren zeventig opkwam, waren veel mensen bang dat er banen zouden verdwijnen, maar uiteindelijk leidde dit tot een groot aantal nieuwe beroepen. We hebben dezelfde visie ook op humanoïde robots."
Geavanceerde trainingstechnologie
Tijdens het trainingsproces combineerde BMW ‘digital twin’-fabriekssimulatie en afstandsbedieningstechnologie. Met behulp van het softwaresysteem van NVIDIA simuleren ingenieurs eerst herhaaldelijk taken in een virtuele fabriek, waardoor de robot door middel van versterkend leren het optimale actiepad kan vinden. Tegelijkertijd zal de robot ook de bewegingen van menselijke werknemers leren om operaties zoals grijpen en dragen uit te voeren.
Momenteel evolueert de technologie voor robottraining snel. Arnaud Robert, president van Hexagon's robotica-bedrijf, zei dat 'imitatieleren' een van de meest veelbelovende richtingen is op het gebied van fysieke AI. Robots kunnen leren hoe mensen een taak voltooien via video's vanuit meerdere hoeken of menselijke bewegingssensoren, waardoor de trainingstijd wordt verkort van maanden naar dagen.
Robert zei dat de ultieme ideale situatie is dat robots onmiddellijk dezelfde taken leren uitvoeren nadat ze mensen hebben zien werken. "Dit doel kan in de komende één tot twee jaar worden bereikt."
Humanoïde robots zijn echter nog ver verwijderd van volledig autonome operaties. Gartner voorspelt dat robots binnen de komende drie tot vijf jaar industriële taken echt zelfstandig kunnen uitvoeren via eenvoudige spraakopdrachten.
Autobedrijven zetten humanoïde robots intensief in
Naast BMW zetten ook veel autobedrijven humanoïde robots in. Het Japanse autobedrijf Toyota is van plan om na een succesvolle pilot robots van Agility Robotics te introduceren. Xiaomi heeft zijn zelfontwikkelde mensachtige robot al getest in het productieproces van elektrische voertuigen.
Tegelijkertijd gebruikt het Zuid-Koreaanse autobedrijf Hyundai de vierpotige robot Spot, ontwikkeld door Boston Dynamics, om industriële inspecties uit te voeren, en is van plan om in de toekomst de mensachtige robot Atlas te introduceren.
BMW heeft de door Figure ontwikkelde Figure O2-robot eerder getest in zijn fabriek in Spartanburg in de Verenigde Staten. Deze robot is betrokken geweest bij de productie van ongeveer 30.000 X3-modellen, en zijn werkritme is in principe hetzelfde als dat van menselijke werknemers.
BMW ontdekte in praktische toepassingen dat AI-aangedreven humanoïde robots, vergeleken met traditionele industriële robots, beter presteren in het omgaan met complexe veranderingen in het milieu. Wanneer er bijvoorbeeld een kleine afwijking is in de positie van een metalen onderdeel, kan een traditionele robot stoppen vanwege fouten, maar een AI-robot kan dit in realtime analyseren en de taak blijven voltooien.
Naast mensachtige robots heeft BMW eerder ook Spot-robots gebruikt om fabrieksinspectietaken uit te voeren, waaronder het betreden van ondergrondse apparatuurruimten, het op- en afgaan van trappen, enz.
Wat betreft de robots die de fabriek binnenkomen, zei BMW dat de werknemers over het algemeen positief hebben gereageerd. Het bedrijf voorspelt dat medewerkers in de toekomst zelfs namen zullen verzinnen voor deze robots, net zoals ze dat doen bij traditionele industriële robots. Ray gelooft dat zodra mensen een robot een naam geven, ze deze als een ‘samenwerkingsobject’ zullen beschouwen in plaats van als een eenvoudige machine, en toleranter zullen zijn ten aanzien van zijn fouten.
Ray herinnerde er echter ook aan dat er op de huidige markt een zekere mate van overhype bestaat voor humanoïde robots. "Veel robotdemonstraties lijken tegenwoordig meer op kapitaalmarktprestaties, die worden gebruikt om de waarderingen van bedrijven op te drijven." Mensen kunnen de mogelijkheden van robots overschatten. Hij legde uit:
"Als je een robot ziet lopen, ga je ervan uit dat hij kan rennen, klimmen en springen. Dat kan hij misschien niet, maar je brein heeft de gaten opgevuld. We hebben altijd onrealistische verwachtingen als mensen met robots pronken."