Není tomu tak dávno, co byl svět obydlený roboty pouze klasickým scénářem sci-fi. Avšak již dnes jsou roboti nedílnou součástí mnoha výrobních linek. Zvykli jsme si vídat roboty, jak sestavují součásti, vyzvedávají díly, balí zboží nebo projíždějí sklady a hledají další položku k dodání. Stali se již nezbytným pomocníkem celé řady organizací a jednotlivců, přičemž řada z nich pracuje bok po boku s lidskými kolegy. Nyní v zájmu ještě vyšší efektivity získávají schopnost vidět s využitím video technologií od Hanwha Techwin.
Vzestup cobotů
Většina robotických technologií, které jsme doposud vídali ve výrobě, nese označení ‚cobot‘. Jedná se o ‚spolupracující roboty‘, kteří ke své efektivní práci vyžadují součinnost s člověkem. Uplatnění nacházejí především tam, kde jsou lidé slabí (někdy i doslova), např. při zdvihání nebo sestavování těžkých předmětů či dílů. Současně přispívají ke zvýšení bezpečnosti a efektivity montážních linek: studie ukazují, že týmy složené z lidí a cobotů jsou o 85% produktivnější než lidé nebo roboti pracující samostatně. Kromě toho se i lidé cítí spokojenější, mohou-li pracovní zátěž sdílet s partnerem z řad cobotů. Dokonce plných 77 % zaměstnanců by rádo pracovalo vedle cobotů, pokud by to přineslo omezení manuální zátěže.
Vyšší potenciál
Tento potenciál lze dále rozvinout díky pokroku, kterého bylo dosaženo v oblasti strojového učení a umělé inteligence (AI), kdy se rozvíjejí i schopnosti robotů. AI vidění je typ počítačového vidění, které umožňuje robotům (a cobotům) detailněji ‚porozumět‘ okolí a lidským spolupracovníkům. Rozlišujeme dva typy: 2D a 3D vidění. Prostřednictvím 3D vidění dokáží roboti pochopit objekt ve všech třech dimenzích (tedy jeho velikost, tvar a orientaci) včetně hloubky. Dokáže-li robot vidět, pomáhá mu to vnímat vše kolem a také se dokáže okolních předmětů velmi přesně dotýkat.
To má bezpočet uplatnění v celém průmyslu. Například rychle roste trh počítačového vidění. Předpokládá se, že do roku 2025 tržby v této oblasti narostou na 2,4 mld USD z původních 1,5 mld. v roce 2020. Společně s růstem celého odvětví budou nacházet širší uplatnění i samotní coboti.
Další možnosti využití
Až donedávna coboti víceméně plnili roli dalších končetin manuálního pracovníka, jakkoli silných a efektivních. Nyní díky strojovému vidění získávají schopnost rozpoznávat situaci kolem sebe a doplnit tím své přednosti v podobě vysoké mobility a zručnosti. Budou moci vykonávat náročnější aktivity, jako např. vyzvedávání a balení křehkého zboží nebo předmětů, které je obtížnější uchopit. S podporou video signálu jsou coboti schopni orientovat se v prostoru a provádět nejrůznější činnosti s předměty v závislosti na jejich konkrétní pozici. Dále je možné naprogramovat je pro úkoly kontroly kvality.
Umělá inteligence také umožňuje cobotům pracovat v méně strukturovaném prostředí. Jelikož si coboti uvědomují situaci kolem sebe, mohou efektivně pracovat i v zemědělství a potravinářském průmyslu, kde na dopravním pásu zpracovávají položky různé velikosti a struktury. Coboti rovněž budou moci pracovat s nejrůznějšími komponentami na pásu, jakož i ukládat do regálů různé automobilové součásti.
Vyšší úroveň bezpečnosti
Coboti podporující AI vidění rovněž budou pracovat bezpečněji. Dokáží automaticky rozpoznat přítomnost člověka v okolí a následně podle nastavených parametrů buďto zpomalit, nebo se zcela zastavit. Na pracovišti tak klesá pravděpodobnost nehody způsobené činností robota a současně narůstá pocit jistoty lidí, kteří s roboty spolupracují. Hanwha Techwin v této oblasti dosáhla pokroku, kdy robotické rameno od Hanwha Corporation vylepšila o schopnost hlubokého učení a AI vidění.
Například roboty HCR Advanced od Hanwha je možné nakonfigurovat prostřednictvím „robotické monitorovací služby“ s využitím technologie kamer od Hanwha Techwin, aby tito roboti pozorně sledovali bezprostřední okolí a zvukem upozorňovali na hrozící nebezpečí.
Z dalších video řešení pro roboty od Hanwha jmenujme „Robotické 3D AI vidění“, které doplňuje 3D kameru, díky níž je robot schopen sledovat okolí a pomocí technologie hlubokého učení optimalizovat svůj pohyb. Samostatná funkce „Robotická vizuální bezpečnost“ zamezuje případným nehodám tím, že sleduje rozmístění pracovníků z řad lidí, s nimiž robot sdílí pracoviště. Pokud by někdo vstoupil do „žluté zóny“ cobota, ten automaticky zpomalí svůj pohyb, aby snížil riziko střetu. Pokud člověk vkročí do „červené zóny“ cobota, ten se okamžitě zastaví.
Optimální výkon a schopnosti
Technologie AI vidění současně využívá kamery rozmístěné po celém výrobním závodu k dohledu nad činností samotných cobotů. Opět jde o oblast, kde Hanwha Corporation inovuje s využitím zkušeností s video technologiemi od Hanwha Techwin. Systém na bázi umělé inteligence dokáže aktivně upozorňovat pracovníky závodu na možné problémy, jako je např. riziko poruchy cobota. Systém AI rychle odhalí situaci, kdy cobot přestane pracovat, a problém ihned nahlásí technikům, aby zjednali nápravu. Rovněž by mohl za provozu hlásit údržbářům, kdy konkrétního cobota servisovat v závislosti na jeho aktuálním stavu. Optická data přímo z prostoru závodu mohou informovat vedoucí pracovníky, jak si coboti vedou a jak by případně bylo možné změnit uspořádání pracoviště.
Autonomní mobilní roboti pohybující se v prostorách závodu mohou optická data využít k nastudování prostorového uspořádání skladu. Mohou se v reálném čase bezpečně pohybovat kolem překážek a nalézt nejefektivnější trasu napříč budovou. Díky této schopnosti pak lidem odpadne časově náročná a fyzicky vyčerpávající povinnost manuální přepravy z místa na místo.
Neustálé vylepšování
Poznatky z kamer rozmístěných ve vnitřních prostorách a vedle robotů lze spojit s hlubokým učením k optimalizaci pohybu robotů. Na základě vizuálních dat může cobot automaticky vyhodnocovat, jak dobře zvládl sestavení nebo zabalení konkrétního předmětu. Poté může zkoušet různé kombinace nebo pohyby, dokud nedosáhne nejlepších výsledků v nejkratším možném čase.
Součást digitální evoluce
Nelze nezmínit širší nástup digitalizace, kterého jsme dnes ve výrobě svědky. Tzv. Průmysl 4.0 velkou měrou staví na AI vidění a hlubokém učení, internetu věcí (IoT), komunikaci mezi stroji (M2M), 5G sítích, jakož i cloudových a dalších technologiích. Vše z výše uvedeného přispěje k chytřejšímu provozování skladů i výrobních linek a vytvoření bezpečnějšího a produktivnějšího vztahu mezi roboty a lidmi.
Díky technologiím aktivní údržby a inteligentní expedice by se větší problémy ve výrobě mohly stát věcí minulosti, zatímco nad bezpečností a ochranou zdraví na pracovišti bdí vyspělé technologie pro analýzu video obsahu od Hanwha Techwin.