Robot után jön a Kobot?

Az utóbbi években nagy téma volt az intelligens embert megtévesztő kinézetű robot, mely uralomra tör és megkísérli eltörölni az emberi evolúciót. Szerencsére ez csak a scifi írók képzeletbeli világa. Ipari robotok milliószámra állnak szolgálatba a fejlett országokban. Manapság viszont robbanásszerű fejlődés vette kezdetét ebben az iparban és egy igazi „robotforradalom” vár ránk: megjelentek a színen az úgynevezett együttműködő robotok, a kobotok, amelyek új értelmet adnak az ember-gép összefüggésben.

Robotok lehetnek a filmekből ismert embert utánozó és leginkább szórakoztató robotok, illetve a háztartásban használatos hasznos munkát végző robotok. Nagyrészt viszont az ipari robotok jellemzőek, melyek a gyártási folyamatok jelentős részében már részt vesznek és ez által egy ipari forradalmat hoztak létre, ahol a termelést nagymértékben tudják növelni. Ennek a fejlett termelésnek következménye, hogy a robot alkalmazások bővítésében egyre többen vesznek részt, hiszen a jövő megállíthatatlan. Harmadik új lehetőség ebben az ágazatban a kobot.

Mi is az a kobot? A nagy autógyártó vállalatok által használt robotikai megoldások nagyban különböznek az egyéb feladatok automatizálására használt robotokétól. Sajnos még a nagy cégek alkalmazottjai között is kevesen ismerik a kobot tulajdonságait. Jelentős eltérés van a gépek kapacitási, biztonsági és programozási jellemzői között, amelyeket ismernie és értenie kell annak, aki a gyártási folyamatainak automatizálásában gondolkodik. A legegyszerűbb módja annak, hogy átlássuk, mi a különbség a kobotok és az ipari robotok között az, ha megértjük, hogy a kobotokat arra tervezték, hogy az emberi unkatársakkal együttdolgozzanak, amíg az ipari robotokat arra, hogy az emberek helyett dolgozzanak. Főleg az ipari robotok családján belül jut majd hely az együttműködő robotoknak, de az új generációs kobotok az élet más területein is megjelenhetnek.

Mi a robot?

A kezdetleges Unimate ipari robot 1961-es munkába állása óta – a tudomány és technológia robbanásszerű fejlődésével párhuzamosan – a robot fogalma is sokszor átalakult. Az ISO 8373 szabvány szerint az ipari robot: „Három vagy több tengely mentén mozgó, újraprogramozható, automatikusan vezérelt, többcélú manipulátor, amely lehet rögzített vagy mobil.” A lényeg itt is a részletekben van, hiszen nem tekinthető önálló mechanizmusnak, tehát robotnak például az a szerkezet, amelyet rögzített módon (csapok, bütykök stb.), illetve emberi távirányítással működtetnek. A legkorszerűbb meghatározás szerint ma már inkább csak azok a szerkezetek tekinthetők robotnak, amelyek taníthatóak, munkát végeznek, szenzorok segítségével érzékelnek, adatokat dolgoznak fel, és mindezek alapján képesek saját viselkedésüket módosítani. Ráadásul más meghatározás alkalmazható a „játék” robotokra és a professzionális (ipari) berendezésekre. Ennek alapján például csak azokat a drónokat tekinthetjük robotnak, amelyeket nem joystickkel irányítanak, hanem autonóm módon képesek küldetések végrehajtására.

Programozható gyerekjátékok

A robotokkal különlegesen meghitt viszonyban lévő Japánban kezdenek elterjedni azok a félig-meddig humanoid asszisztensek, amelyek bevásárlóközpontokban, pályaudvarokon vagy repülőtereken teljesítenek szolgálatot. Ők nemcsak szóbeli vagy képernyős információkkal tudnak szolgálni, de ha kell, el is kísérik a delikvenst a keresett helyszínre

A legnagyobb piaci felfutás előtt szinte magától értetődően az egyre nagyobb tudású és egyre olcsóbb robot gyerekjátékok állnak. Már akár száz dollárért kaphatók programozható legók vagy olyan kis kütyük, amelyeket szín- és mozgásérzékelővel láttak el, és egyszerű programokat lehet rájuk „írni” vagyis a kisgyerekek számára is átlátható módon egy kiegészítő képernyőn programelemeket rakosgatni.

Megjelent Magyarországon az első, kifejezetten edukációs célú humanoid robot, mely szabadon programozható. Az Alpha1 PRO nem csupán szórakoztatásra alkalmas, elsősorban oktatásra és képességfejlesztésre tervezték, általa könnyen, gyorsan és intuitív módon ismerhetők meg olyan összefüggések, melyek a digitalizáció, a programozás, a matematika vagy éppen a kibernetika területeihez tartoznak. (Forrás: MuzixGroup)

Az új irány, amelyet igen gyakran az Ipar 4.0 környezetében értelmeznek, arról szól, hogy a robotot és az embert ne kelljen fémkerítéssel egymástól elkülöníteni. Nyugodtan dolgozhassanak egy légtérben, akár egymással fizikai kontaktusban, a működési területüket nem szétválasztva, mert többé már nem lesz veszélyes egy ember-kobot találkozás. Ne kelljen tehát ismerni a környezet minden részletét, hanem olyan programot lehessen készíteni a robotra, amely tud alkalmazkodni a folyton változó környezethez. Vegye észre a változásokat, tehát legyen rajta látóképesség, esetleg tapintóképesség, és tudjon ilyen környezetben is munkát végezni. Például könnyítse meg az emberek munkáját, mondjuk egy összeszerelő folyamatban a kobot adja az ember kezébe az alkatrészeket, szerszámokat. Vagy a nagyobb gyártósoron, ahol nehéz dolgokat mozgatnak a dolgozók, segítsenek az együttműködő robotok mégiscsak jobb erőben vannak… Ha ezeket a robotokat mobilizálják is, vagyis felszerelik egy guruló platformra, máris közlekedhetnek a gyárban, és hozhatják, mondjuk, a csavarokat. Persze a fejlett mesterséges intelligenciája (AI) és más Ipar 4.0 megoldások révén ezt már nem is kell vele közölni, az „okos gyárban” tudni fogja, hogy hol mi hiányzik, és cselekszik. Tehát nemcsak a robotika lép majd egy nagyot, hanem az egész gyártásautomatizálás és logisztika is.

Mi a kobot?

A magyar kobot szó az angol cobot egyszerű magyarosítása. Az eredete a collaborative (együttműködő) robot szóra vezethető vissza, angol nyelvterületen kezdetben co-working vagy co-robotként is használták. Az első, kezdetleges kobotot 1996-ban hozták létre az Egyesült Államokban, de csak egy évtized múlva jelentek meg azok a szerkezetek, amelyek valóban alkalmasak voltak arra, hogy az emberrel közös térben dolgozzanak. A kobotok az úgynevezett merev automatizálás helyett a rugalmas automatizálást képviselik, ezért óriási jövőt jósolnak nekik – nemcsak a gyáriparban, hanem a szolgáltatások bizonyos területein is.

Ez a kobot például már képes arra, hogy ha egy éles, hegyes szerszámmal hozzám ér, milliszekundom alatt megállítja a mozgását. Érzi, ha akadályba ütközik, de nem áll le, hanem igyekszik korrekt módon, „puhán” megoldani a feladatát. Egy ilyen robotot már arrébb lehet lökni emberi könyökkel, ami igencsak önveszélyes lenne egy hagyományos ipari robot esetében. Hiszen azok a szerkezetek csak akkor állnak le, ha nagyon megnőnek a motoráramok, addig mindent elsöpörnek maguk elől. És hogy miért csak most jelentek meg a kobotok, és nem két vagy három évtizeddel ezelőtt? Egészen egyszerűen azért, mert azok a technológiák, amelyek a biztonságos együttműködést lehetővé teszik, csak az elmúlt tizenöt évben fejlődtek ki. Ezeket angolul Enabling technologiesnak nevezik, magyarra talán kulcstechnológiáknak lehetne fordítani. Vagyis olyan technológiának, amely lehetővé teszi a paradigmaváltást: a számítási kapacitások és a mesterséges intelligencia robbanásszerű fejlődése, az Internet of Things, a szuperérzékeny, miniatürizált szenzorok, a felhő és így tovább. Például a mi kobotunk minden egyes csuklójában van nyomatékérzékelő, amelyet tized milliszekundumonként ellenőriz a vezérlés erre húsz-harminc évvel ezelőtt még gondolni sem lehetett.

A szakember igen nagy jövőt jósol a kobotoknak, és középtávon előrevetíti a felhőalapú „kobotika” megjelenését: A robotnak lesznek motorjai, szenzorai, aktuátorai (beavatkozói), minden hardveres készsége, de a szükséges „robotképességeket” felhőalapú szolgáltatásként veszi igénybe, valamely erre szakosodott szolgáltatótól.

Szolid magyar részesedés

Az oktatás és kutatás mellett legalább ennyire fontos kérdés, hogy hol tart a magyar ipar a robotizáció terén egyrészt gyártóként, másrészt pedig felhasználóként és mit mutatnak a hazai trendek. A kérdésre nehéz egzakt választ adni, de a folyamatokat minden bizonnyal fel tudja vázolni egy több mint 500 informatikai, távközlési és elektronikai vállalkozást tömörítő szakmai és érdekvédelmi szövetség képviselője. Az 1989 óta működő IVSZ – Szövetség a Digitális Gazdaságért tartalomigazgatója Dojcsák Dániel.

Nehéz lenne számszerűsíteni az ipari robotizáció hazai elterjedését, főleg azért, mert ez nem egy külön leírható trend – a robotizáció az egyéb digitális technológiák, mint a felhő, a dolgok internete, a big data és az üzleti algoritmusok közös kontextusában fejlődik. Annyit persze tudunk-tapasztalunk, hogy a magyarországi multiknál különösen az autógyártásban a legmodernebb ipari robotok százai dolgoznak, és ezek megjelennek a beszállítóiknál is. A kisebb cégeknél gyakran nemcsak az egyszeri bekerülési költség, hanem paradox módon a munkaerőhiány is akadályozza a robotizációt. A betanított munkásokat ugyan ki lehetne váltani, mondjuk egy ipari manipulátorral vagy netán egy együttműködő robottal, de valakinek ezt is konfigurálni, programozni vagy éppen karbantartani kellene. Márpedig az óriási informatikushiány közepette még magas fizetési ajánlattal sem könnyű ilyen embert találni. Ami pedig a termelői oldalt illeti: tudomásunk szerint jelentős iparirobot-gyártás nem folyik Magyarországon. Néhány nemzetközi cég hazai leányvállalata gyárt részegységeket, de az összeszerelés már külföldön történik. Pár hazai kis- és középvállalkozóról is tudunk, akik ipari robotokhoz és kobotokhoz is felhasználható szenzorokat vagy szoftvereket fejlesztenek és gyártanak, de értelemszerűen ezek is exportra kerülnek.

Az IVSZ átfogóan és széles távlatokban vizsgálja a hazai digitalizáció helyzetét: a legmodernebb ipari robot vagy kobot is csak egy darab vas, ha nincs mögötte az Ipar 4.0 paradigmában összegezhető tudáshalmaz. Az „analóg” gépgyártás, sőt gyáripar korszaka hamarosan lezárul, az új trend szerint a gyárak, a gépek, a termékek össze lesznek kötve. Mögöttük felhőtechnológiát használnak, rengeteg a szenzor, rengeteg az adat, terjeszkedik a mesterséges intelligencia, de ide tartoznak még a szoftvergyártók vagy éppen az adatokat szolgáltató elemzőcégek is. Az egész egy komplex rendszer, szinte lehetetlen szétválasztani az egyes elemeket, például a robotikát. 
Az IVSZ erőteljesen kommunikálja a közvélemény és a politikai döntéshozók felé, hogy a digitális gazdaság, a digitalizáció (beleértve természetesen a robotizációt is) nem választható opció, hanem technológiai-gazdasági szükségszerűség. Ráadásul már nem a távoli jövőről beszélünk, hanem az abszolút jelenről. Amit digitalizálni lehet, azt előbb-utóbb digitalizálni is fogják, mint ahogy egyik szlogenjük állítja: „a digitális az új normális”. Éppen ezért a szövetségnek fontos feladata, vállalása, hogy az informatikai és az egyéb ágazatokat összehozza, közös platformokat (agrár, egészségügy, e-kereskedelem stb.), iparági kerekasztal-beszélgetéseket, konferenciákat szervezzen és felhívja a figyelmet az iskolai oktatás digitalizációjának szükségességére.

Exponenciális jövőkép

Összegezve az eddigieket elmondható, hogy a digitális világ további terjeszkedése elkerülhetetlen. Sőt, amivel az egyik leghíresebb jövőkutató szaktekintély, a hazánkban is járt svájci Gerd Leonhard „ijesztget” bennünket: a digitális technológia fejlődése eddig lineáris volt, mostantól viszont exponenciális lesz, szinte beláthatatlan következményekkel. Ebből a gyorsuló ütemű terjeszkedésből természetesen a robotizáció-kobotizáció is kiveszi a maga részét.

Az előrejelzések alapján 2017 és 2019 között évente átlagban 13 százalékkal nő majd az értékesített ipari robotok száma. Ez azt jelentené, hogy az egységek száma a 2015 végén nyilvántartott 1 631 600-ról, 2019-re 2 600 000-re fog növekedni. A kelet-közép-európai régióban is a globálishoz hasonló, szignifikáns növekedést figyelhetünk meg. Az előrejelzések alapján öt év alatt az ipari robotok száma majdnem megduplázódik, hiszen a jelenlegi 36 113 egységről 68 100 egységre is növekedhet. Az IFR szerint az automatizálásban leginkább érintett szektorok közé tartozik az autóipar, az elektronikai összeszerelő ipar, a fémipar, illetve a gyógyszeripar. (Forrás: Universal Robots)

A félreértések elkerülése végett: a szórakoztató és háztartási robotok fejlesztése és értékesítése némileg külön pályán mozog, és (egyelőre még) a veszélytelen, könnyen kezelhető és viszonylag olcsó kobotok sem fogják leváltani a jól bevált klasszikus ipari robotokat. Tehát az autógyárakban nem fognak sajtolni, hegeszteni vagy festeni viszont átvehetnek az embertől olyan munkafolyamatokat, amelyeket eddig még nem sikerült automatizálni. Hogy az autógyártásnál maradjunk: például a kábelkorbácsok befűzését szűk helyekre még ma is jobban csinálja az egyszerű betanított munkás, mint a legfejlettebb robot de nagy pénzekben lehet fogadni, hogy hamarosan ezt is „kobotizálják”. Vagy az úgynevezett „finishing” munkákat. Például egy nyomásos öntödében a kijövő alumínium végtermék általában sorjás. A „sorjátlanítás” robotizálása jó úton halad, hamarosan együttműködő robotok polírozzák az öntvényeket. Mindehhez természetesen igen fejlett szenzorokra és nagyon finom aktuátorokra van szükség, amelyek képessé teszik a kobotot a finom erő- és tapintásérzékelésre. Egy felnőtt embernek például rutinművelet öt ujjal megfogni egy csatlakozót vagy vezetéket, egy robotnak viszont még óriási kihívás.

Hogy a világon mennyire jól haladnak a kobotfejlesztők, arra bizonyíték, hogy a Távol-Keleten léteznek olyan gigantikus gyártó-összeszerelő üzemek, amelyeknek többezres, sőt több tízezres előrendelésük van az együttműködő robotokra. A nagy darabszám miatt egyre olcsóbbak lesznek ezek a berendezések és mindinkább elérhetővé válnak a kis és közepes üzemek számára is. 
Vagyis a kobotok kétségkívül mélyrehatóan meg fogják változtatni a gyáripart és egy kicsit az életünket is szerencsére nem egészen úgy, mint azt sci-fi-írók valamikor elképzelték.