Немецкая автомобильная компания BMW ускоряет применение гуманоидных роботов в производстве автомобилей. Начиная с этого лета, завод BMW в Лейпциге, Германия, впервые в Европе официально запустит в эксплуатацию двух гуманоидных роботов Aeon, разработанных Hexagon Robotics, для использования в процессе производства автомобилей. В настоящее время робот проходит испытания на заводе.

Майкл Николаидес, руководитель отдела управления производственными процессами и цифровизации BMW, сказал: «Это будет направление развития будущего автомобилестроения».

Адаптация к существующим производственным линиям

В течение долгого времени в автомобильной промышленности широко использовалось автоматизированное оборудование, такое как роботизированное оружие, но основная причина, по которой BMW на этот раз выбрала человекоподобных роботов, заключается в том, что они могут напрямую адаптироваться к существующей производственной системе без необходимости крупномасштабной трансформации производственных линий.

Николаидес отметил, что роботы-гуманоиды имеют форму тела и рабочие способности, схожие с людьми, поэтому они могут напрямую выполнять работу, которую в настоящее время выполняют рабочие. Затраты компаний на перепроектирование производственных линий с использованием роботов очень высоки. В настоящее время стоимость роботов значительно снизилась, и более разумным способом является адаптация роботов к существующим рабочим процессам.

Билл Рэй, вице-президент-аналитик исследовательской компании Gartner, также считает, что, поскольку цены на роботов падают, нет необходимости перепроектировать заводы для роботов.

Робот Aeon, прошедший испытания на этот раз, имеет рост около 1,65 метра, весит 60 килограммов, имеет максимальную скорость движения 2,4 метра в секунду, может переносить 15 килограммов предметов за короткое время и имеет постоянную грузоподъемность около 8 килограммов. Робот оснащен 21 датчиком, включая камеры, радары, микрофоны и датчики крутящего момента, для восприятия окружающей среды и точной работы.

Что касается конструкции формы робота, Aeon не использует двуногую конструкцию, а использует мобильное шасси на колесах. В BMW считают, что в условиях плоского заводского цеха колесная конструкция более эффективна и устойчива, чем двухопорная.

Однако выносливость робота по-прежнему остается недостатком. Время автономной работы Aeon составляет около 3 часов, тогда как стандартная заводская смена обычно составляет 8 часов. С этой целью компания Hexagon разработала для робота систему автоматической замены аккумуляторов. Робот может самостоятельно отправиться на станцию ​​замены аккумуляторов и выполнить замену аккумулятора примерно за 3 минуты.

Согласно плану BMW, Aeon первоначально будет отвечать за повторяющиеся задачи, такие как транспортировка деталей, захват и установка аккумуляторной батареи. Хотя у роботов, как и у людей, есть множество возможностей, содержание их работы меняется нечасто.

Николаидес считает, что роботы-гуманоиды смогут не только выполнять повторяющуюся и высокоинтенсивную работу в будущем, но также могут облегчить все более острую проблему нехватки рабочей силы в обрабатывающей промышленности.

«В ближайшие годы дефицит рабочей силы в производстве станет все более очевидным, и роботы-гуманоиды могут помочь».

Однако Николаидес также подчеркнул, что роботы не просто заменят человеческую занятость.

«Когда в 1970-х годах в автомобильной промышленности появилась автоматизация, многие люди были обеспокоены исчезновением рабочих мест, но в конечном итоге это привело к появлению большого количества новых профессий. Мы придерживаемся того же взгляда на человекоподобных роботов».

Передовые технологии обучения

В процессе обучения BMW объединила заводское моделирование «цифрового двойника» и технологию дистанционного управления. С помощью программного комплекса NVIDIA инженеры сначала многократно моделируют задачи на виртуальной фабрике, позволяя роботу находить оптимальный путь действий посредством обучения с подкреплением. В то же время робот также будет изучать движения людей для выполнения таких операций, как захват и переноска.

В настоящее время технологии обучения роботов быстро развиваются. Арно Робер, президент подразделения робототехники Hexagon, заявил, что «имитационное обучение» — одно из наиболее перспективных направлений в области физического ИИ. Роботы могут узнать, как люди выполняют задачу, с помощью многоракурсных видео или датчиков движения человека, тем самым сокращая время обучения с месяцев до дней.

Роберт сказал, что в конечном итоге идеальное состояние — это когда роботы сразу же научатся выполнять одни и те же задачи после наблюдения за работой людей. «Эта цель может быть достигнута в ближайшие один-два года».

Однако роботы-гуманоиды еще далеки от полностью автономной работы. Gartner прогнозирует, что в течение следующих трех-пяти лет роботы смогут по-настоящему самостоятельно выполнять промышленные задачи с помощью простых голосовых команд.

Автомобильные компании интенсивно внедряют роботов-гуманоидов

Помимо BMW, многие автомобильные компании также используют роботов-гуманоидов. Японская автомобильная компания Toyota планирует представить роботов Agility Robotics после успешного пилотного проекта. Xiaomi уже протестировала своего робота-гуманоида собственной разработки в процессе производства электромобилей.

В то же время южнокорейская автомобильная компания Hyundai использует для проведения промышленных инспекций четвероногого робота Spot, разработанного Boston Dynamics, и планирует в будущем представить гуманоидного робота Atlas.

Фактически, BMW ранее тестировала робота Fig O2, разработанного компанией Fig, на своем заводе в Спартанбурге в США. Этот робот был задействован в производстве около 30 000 моделей X3, и его рабочий ритм практически такой же, как у людей.

На практике компания BMW обнаружила, что по сравнению с традиционными промышленными роботами гуманоидные роботы с искусственным интеллектом лучше справляются со сложными изменениями окружающей среды. Например, при незначительном отклонении положения металлической детали традиционный робот может остановиться из-за ошибки, но робот с искусственным интеллектом может проанализировать это в реальном времени и продолжить выполнение задачи.

Помимо роботов-гуманоидов, BMW ранее также использовала роботов Spot для выполнения задач заводского контроля, включая вход в подземные помещения с оборудованием, подъем и спуск по лестнице и т. д.

Что касается роботов, поступающих на завод, в BMW заявили, что сотрудники в целом отреагировали положительно. Компания прогнозирует, что в будущем сотрудники даже будут придумывать имена этим роботам, как они это делают с традиционными промышленными роботами. Рэй считает, что как только люди дадут роботу имя, они будут относиться к нему как к «объекту сотрудничества», а не как к простой машине, и будут более терпимы к его ошибкам.

Однако Рэй также напомнил, что на нынешнем рынке существует определенная степень чрезмерного ажиотажа вокруг роботов-гуманоидов. «Многие демонстрации роботов сегодня больше похожи на выступления на рынке капитала, используемые для повышения стоимости компаний». Люди могут переоценивать возможности роботов. Он объяснил:

«Когда вы видите идущего робота, вы предполагаете, что он может бегать, лазить и прыгать. Возможно, он не способен на это, но ваш мозг заполнил пробелы. У нас всегда есть нереалистичные ожидания, когда люди демонстрируют роботов».