Amikor a robot már gondolkodik is: magyar mérnökök formálják az automatizálás jövőjét

Mi történik, ha egy robotnak többé nem kell minden mozdulatát előre megtanítani? Ha képes felismerni a környezetét, önállóan kiválasztani a megfelelő tárgyat, és eldönteni, hogyan fogja meg? Ami néhány éve még a jövő iparának ígérete volt, ma már működő technológia. A Siemens mesterséges intelligenciára épülő Pick AI-rendszere és a több mint harmincéves mérnöki tapasztalattal rendelkező magyar XXL Mechanika együttműködése új lehetőségeket nyit az ipari automatizálásban. A cél nem csupán a hatékonyabb termelés, hanem az is, hogy az emberi tudás ott érvényesülhessen, ahol valóban a legnagyobb értéket teremti.

Egy ládából kivenni egy tárgyat első pillantásra nem tűnik különösebben bonyolult feladatnak. Az ember szinte gondolkodás nélkül felismeri a különböző formákat, felméri a helyzetüket, majd kiválasztja, mit és hogyan tud biztonságosan megfogni. Egy ipari robot számára azonban ugyanez sokáig komoly technológiai kihívást jelentett.

A hagyományos automatizálási megoldásoknál minden egyes alkatrészhez külön programozásra, pontos geometriai modellekre és előre meghatározott szabályokra volt szükség. Ha megváltozott a termék, gyakran a robot működését is újra kellett hangolni.

A mesterséges intelligencia ezen a területen hoz jelentős változást.

A Siemens SIMATIC Robot Pick AI-technológiája 3D kamerát és mélytanuláson alapuló mesterséges intelligenciát alkalmaz. A rendszer képes elemezni a rendezetlenül elhelyezkedő tárgyakat, meghatározni azok térbeli helyzetét, majd kiválasztani a megfelelő, ütközésmentes megfogási pontot. Mindezt rendkívül gyorsan, anélkül, hogy minden új alkatrészhez külön felismerési modellt kellene készíteni.

Egy Siemens-esettanulmány szerint a technológia 97 százalékos megfogási pontosságot és 100 százalékos ládaürítési hatékonyságot is elért.

"Képzeljünk el egy nagy ládát, amelyben egér, bögre, billentyűzet, tolltartó vagy különböző csomagolt termékek hevernek összevissza. Egy ember gyorsan felismeri őket, kiválasztja a megfelelőt, és megfogja. Egy hagyományos robotnak viszont előre meg kell mondani, pontosan milyen tárgyat, hol és hogyan foghat meg. A Pick AI kamerája felméri a láda tartalmát, felismeri a tárgyakat, majd kiszámítja, melyik ponton tudja őket biztonságosan megfogni" - szemlélteti a működést Boros Gábor, az XXL Mechanika vezető villamosmérnöke, a szoftver szakértője.

Magyar mérnöki tudás a nemzetközi innováció mögött

A technológiai áttörések mögött nemcsak új algoritmusok, hanem komoly mérnöki tapasztalat is áll. A több mint harminc éve működő XXL Mechanika Mérnöki Iroda Kft. a Siemens Pick AI magyarországi rendszerintegrátoraként vesz részt abban, hogy a mesterséges intelligencia a gyakorlatban is megbízható ipari megoldássá váljon.

Az együttműködés jóval túlmutat egy új technológia alkalmazásán. A magyar szakemberek közvetlen kapcsolatban állnak a Siemens fejlesztőcsapatával, és a valós üzemi környezetben szerzett tapasztalataikkal a rendszer teszteléséhez és továbbfejlesztéséhez is hozzájárulnak.

Ez azért különösen fontos, mert egy innovatív szoftver önmagában még nem jelent működő automatizálási rendszert. A robotot, a kamerát, a megfogóeszközt és az adott üzem folyamatait össze kell hangolni. Ehhez pedig nemcsak programozói ismeretekre, hanem átfogó gépészeti, villamosmérnöki és technológiai tudásra is szükség van.

"A Siemens fejlesztőcsapatával való közvetlen kapcsolat lehetővé teszi, hogy a valós ipari tapasztalatainkat beépítsük a technológia fejlődésébe, és kulcsrakész, komplett gépi rendszereket adjunk át az ügyfeleinknek" - emeli ki Kordás Imre, az XXL Mechanika gépész tervező- és projektmérnöke.

A vállalat számára az együttműködés egy hosszú ideje követett szakmai szemlélet folytatása: olyan automatizálási rendszerek létrehozása, amelyek nemcsak technológiailag korszerűek, hanem hosszú távon is megbízhatóan szolgálják a vállalkozások működését.

A robot, amely alkalmazkodik a változáshoz

Az ipari környezet egyik legnagyobb kihívása a folyamatos változás. Új termékek jelennek meg, módosulnak a gyártási igények, eltérő méretű és formájú alkatrészek kerülnek a rendszerbe. A klasszikus robotizációban mindez jelentős átprogramozási munkát eredményezhet.

A Pick AI egyik legfontosabb előnye éppen a rugalmasság.

A rendszer nem igényli a teljes alkatrészkészlet előzetes betanítását, és a megfogandó tárgyak változásához is képes alkalmazkodni. Ha egy adott darabot elsőre nem sikerül biztonságosan megfogni, új lehetőséget kereshet, vagy egy másik tárggyal folytathatja a műveletet.

Boros Gábor szerint az is lényeges, hogy a technológia különböző hardvereszközökkel integrálható. Így minden alkalmazáshoz a leginkább megfelelő robot, kamera és megfogó választható ki.

Ez a szabadság különösen értékes lehet azoknak a vállalatoknak, amelyek sokféle termékkel dolgoznak, vagy gyakran változó gyártási és logisztikai feladatokat látnak el.

A Pick AI tehát nem pusztán egy újabb automatizálási eszköz: egy olyan megközelítés része, amelyben a robot már nem kizárólag előre rögzített mozdulatsorokat hajt végre, hanem a környezetéből származó információk alapján választja meg a következő lépést.

Nem az ember helyett, hanem az emberért

A robotizáció kapcsán gyakran felmerül a kérdés: vajon a gépek elveszik az emberek munkáját?

Az ipari automatizálás egyik legfontosabb célja ma sok esetben éppen az ellenkezője: megoldást találni az egyre súlyosabb munkaerőhiányra, és felszabadítani az emberi kapacitásokat a monoton, fizikailag megterhelő feladatok alól.

A ládákból történő alkatrészkiemelés, az ismétlődő válogatás vagy az anyagmozgatás tipikusan olyan tevékenységek, amelyek nagy figyelmet és állandó fizikai jelenlétet igényelnek, miközben kevés lehetőséget adnak a kreativitásra és az önálló döntéshozatalra.

Ha ezeket a feladatokat intelligens robotok végzik, a munkatársak magasabb hozzáadott értékű tevékenységekre összpontosíthatnak: a folyamatok felügyeletére, a minőség biztosítására, a fejlesztésre vagy az összetettebb problémák megoldására.

A technológia így nemcsak a termelékenység növelésének eszköze lehet, hanem a munka minőségének átalakításához is hozzájárulhat.

Az innováció üzleti értéke is kézzelfogható

Egy új technológia akkor válik igazán vonzóvá az ipar számára, ha a műszaki előnyök mellett gazdaságilag is megalapozott döntést jelent.

Az intelligens robotizáció egyik legnagyobb erőssége a folyamatos, kiszámítható működés. A robotok akár napi huszonnégy órában, heti hét napon át is képesek dolgozni, ami különösen a több műszakban működő gyártóüzemeknél és logisztikai központoknál jelenthet előnyt.

Kordás Imre példája szerint egy nagyságrendileg 90 ezer eurós robotizált beruházás, évi akár 45 ezer eurós munkaerőköltség-megtakarítással számolva, kedvező feltételek mellett akár két év alatt megtérülhet.

A tényleges megtérülés természetesen az adott vállalat működésétől, a műszakszámtól, a feladat jellegétől és az integráció költségeitől is függ.

A lehetséges alkalmazási területek köre ugyanakkor rendkívül széles: az autóipartól az élelmiszeriparon és a gyógyszergyártáson át az e-kereskedelmi logisztikai központokig számos ágazat profitálhat a rugalmasabb automatizálásból.

A jövő gyára már a jelenben formálódik

Az XXL Mechanika és a Siemens együttműködése jól példázza, hogyan találkozhat a nemzetközi technológiai innováció a hazai mérnöki szaktudással.

A Pick AI-rendszer az ABB Robotics győri, október 13-15. között megrendezett Intralogisztikai és Automatizálási Megoldások Nyílt Napján élőben is bemutatkozik. A rendezvény lehetőséget ad arra, hogy az érdeklődők működés közben ismerjék meg, hogyan válhat a mesterséges intelligencia az ipari automatizálás gyakorlati eszközévé.

A fejlesztés valódi jelentősége azonban túlmutat egyetlen roboton vagy szoftveren. Azt mutatja meg, hogy a jövő iparában a rugalmasság, az intelligens döntéstámogatás és az emberi szakértelem egyre szorosabban kapcsolódik össze.

Mert az automatizálás következő nagy lépése nem egyszerűen az, hogy a gépek egyre többet dolgoznak helyettünk, hanem az, hogy egyre intelligensebben segítik a munkánkat.

További információ: www.xxlmechanika.hu