SG.hu
Elérhetetlen álom az önállóan működő nehézgép
Az önvezető autókhoz hasonlóan nagy ígéret egy autonóm kotrógép, de a technológiát nehéz tökéletesíteni.
Jópár éve fogalmazodott meg az az állítás, miszerint az autók automatizálása véget vet a közlekedési baleseteknek. Ugyanezt jelenti az építőiparban a buldózerek, kotrógépek és más nehézgépek robotizálása, mellyel a remények szerint megoldódik az ágazatban jelen lévő szakemberhiány és drasztikusan eshet az infrastrukturális fejlesztések ára. Az elképzelés gyorsan megtalálta az utat a megvalósuláshoz, sokan egyenesen azt jósolták, hogy a teljesen autonóm berendezések még azelőtt általánossá válnak az építkezéseken, hogy az önállóan közlekedő autók megjelennének a közutakon.
Az olyan nagyvállalatok, mint a Volvo, a Caterpillar vagy a koreai Doosan már sok éve kísérleteznek teljesen autonóm nehézgépekkel az építkezéseken, de az ötlet még nem jutott túl a prototípus stádiumon és nem vált széles körben elérhetővé. A Built Robotics 2017-ben kezdte el tesztelni az autonóm kotrógépeket azzal a céllal, hogy a gépeket úgy alakítsák át, hogy hasznosabbak legyenek az építkezéseken. De miután közel hét éve ásnak árkokat autonóm kotrógépekkel, a Built Robotics a múlt hónapban bejelentette, hogy az általános építési projektekről a naperőművek telepítésére kívánja áthelyezni a hangsúlyt. Ennek érdekében piacra dobta az RPD-35-öt, egy robotikus cölöpverőt, amely egyetlen egyszerű feladatot lát el: egy mechanikus karra szerelt tompa fémfejjel acélgerendákat ver a földbe.
Néhány teljesen autonóm jármű már közlekedik Kínában és az Egyesült Államokban, de ahogyan a vezető nélküli autók és a robotaxik álma még nem vált valóra, úgy az építőiparban a mesterséges intelligencia ígérete is elmaradt. Az építkezések nehéz kihívást jelentenek a mesterséges intelligencia és a robottechnológia fejlesztői számára. Az építőipari feladatok hatalmas fizikai kiterjedésű tárgyak manipulálásával járnak és folyamatos változásban lévő helyszíneken zajlanak, míg az automatizálás leginkább az ismétlődő, kiszámítható kimenetelű feladatok elvégzésében sikeres. Bizonyos szempontból könnyebb olyan biztonságos önvezető járműveket készíteni, amelyek jól feltérképezett, lassabban változó közutakon közlekednek.
Az autonóm bányászati teherautók 1,6 milliárd dolláros piacot jelentenek, és jelenleg az összes bányászati teherautó körülbelül 2%-át teszik ki, de óriási lehetőség rejlik bennük, mivel a bevételek 2031-re várhatóan 12,6 milliárd dollárra nőnek. A bányavállalatok növekedését a kritikus ásványi anyagok iránti kereslet táplálja, amely várhatóan akár hatszorosára is nőhet, ahogy a kormányok, a vállalkozások és a fogyasztók a fosszilis tüzelőanyagokról a megújuló energiaforrásokra térnek át. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) jelentése szerint az akkumulátorokban használt kulcsfontosságú ásványi anyag, a lítium iránti kereslet a jelenlegi szint 42-szeresére nő. A munkaerő a másik hajtóerő, mivel a bányavállalatok számára kihívást jelent olyan emberek felvétele, akik veszélyes vagy kihívást jelentő körülmények között akarják elvégezni a hétköznapi, ismétlődő feladatokat.
A Caterpillar a világ legnagyobb építőipari berendezésgyártója és komoly MI-tapasztalattal rendelkezik. A vállalat 2007-ben megnyerte a Darpa önvezető autókkal kapcsolatos kihívását, amely egy 142 mérföldes versenyt jelentett a Mojave-sivatagban, és az 1990-es években kezdett kísérletezni autonóm teherautókkal. A Caterpillar ügyfelei jelenleg közel 600 autonóm teherautót üzemeltetnek a világ bányáiban, de a cégnek még nem sikerült kereskedelmi forgalomba hoznia automatizált buldózert vagy kotrógépet. Ez annak ellenére van így, hogy 2020-ban célul tűzte ki az építőiparban használt gépek vezérlésére szolgáló szoftverek értékesítésének növelését, hogy ellensúlyozzák a nehézgépekből származó bevételek csökkenését. Bár a cégnek nincsenek rutinszerűen működő félautomata gépei, néhány partnerrel együtt tesztelik a nehézgépek automatizálását az építkezéseken.
Legtöbb sikert a bányák automatizálásánál értek el mert ott valamennyire állandó utak vannak, és mivel a föld alatt vannak, egyszerű biztosítani a területet. És mivel a bányák általában távoli helyeken vannak, ahol nehéz elhelyezni és ellátni az embereket, az automatizálás vonzó a vállalatoknak. Ezzel szemben az építkezések gyakran rövid életűek és állandó változásban vannak, állandó utak nélkül. Technológia szempontjából a kommunikációs hálózatoktól és a GPS-műholdaktól való függés a legnagyobb kihívás, a fejlesztések az ezektől az inputoktól való függőség csökkentésére összpontosítanak. Az önállóan, hálózati kapcsolat nélkül végrehajtott valós idejű döntéshozatalt fejlett érzékelők (LiDAR, radar és kamerák) és a robusztus fedélzeti számítási teljesítmény teszi lehetővé. Sok helyen ez sem elég, és saját decentralizált, vezeték nélküli LTE-hálózat kiépítése szükséges.
Érdekeség hogy az autonómia megváltoztatja a matematikát, hogy mely teherautók a leghatékonyabbak: a cégek ahelyett, hogy egyre nagyobb és nagyobb teherautókat használnának az anyagok elszállításához, a munkaerőköltség képletből való kikerülésével már jobban megéri nekik kisebb, üzemanyag-takarékosabb teherautókat használni. A kisebb teherautókat ráadásul könnyebb akkumulátoros üzemre átállítani, mint a nagy, ultrakategóriás bányászati teherautókat.
A Caterpillar tapasztalatai szerint a teljesen autonóm építkezés első lépcsőjén a félautomata berendezéseket távolról, máshol dolgozó munkások kezelik. Ebben a fejlesztési szakaszban a szükséges képzéssel rendelkező emberek a világ bármely pontjáról dolgozhatnak a félautonóm géppel egy videojátékokra emlékeztető kezelőfelület segítségével, potenciálisan akár otthonról is. Ezzel párhuzamosan a mesterséges intelligencia szakértői azonosítják majd az automatizálásra alkalmas, ismétlődő feladatokat. A nehézgépek kezelői ma már kiválaszthatnak néhány korlátozott automatizálási funkciót, például egy modern buldózer önállóan egy síkba tud hozni különböző felületeket. A cél az, hogy egy ember egyszerre négy vagy öt gépet is tudjon egyszerre működtetni azáltal, hogy az algoritmusok átveszik a munka nagy részét.
A Caterpillar automatizálási kísérletekben részt vevő berendezései a hagyományos mai gépekhez hasonlítanak. Ezzel szemben a koreai Doosan 2025-re tervezi kereskedelmi forgalomba hozni autonóm Concept-X projektjét, amely már olyan gépeket tartalmaz, amikben nincs olyan fülke, ahol emberi kezelő ülne. A Volvonak egyetlen kabin nélküli vontatója dolgozik egy svájci mészkőbányában és hét autonóm teherautója egy norvégiai bányában, de építkezéseken nem működtet autonóm nehézgépet. A vezetőfülke nélküli kotrógép látványos fejlődés lesz, de az ilyen gépek még nagyon messze vannak a széleskörű alkalmazástól.
Anthony Levandowski a Pronto.ai startup cég vezérigazgatója 2008-ban beprogramozott egy önvezető Priust, hogy (rendőri kísérettel) átkeljen a San Francisco-Oakland öbölhídon. "Akkor azt mondtam: azt hiszem, körülbelül két évnyire vagyunk attól, hogy ez kereskedelmi forgalomba kerüljön" - mondja Levandowski. "Ez 15 évvel ezelőtt volt." Ma úgy ítéli meg, hogy az önvezető autók lemaradtak. Vállalata, a Pronto a kőbányákban előre meghatározott útvonalakon közlekedő teherautók automatizálására összpontosít. Bár a teherautók súlya meghaladhatja a 100 tonnát, ez mégis lényegesen egyszerűbb feladat, mint a közutakon való autonóm vezetés, mivel a járművek magántulajdonban lévő úthálózaton közlekednek. Az alkalmazottakat kiképzik, hogyan viselkedjenek és mire számítsanak az autonóm gépek közelében.
A Built Robotics kutatási és fejlesztési erőfeszítései most a robotikus cölöpverőre összpontosítanak, annak ellenére, hogy a vállalat korábban automatizált buldózereket és kotrógépeket gyártott. Bár a vállalat megmutatta, hogy automatizált masinákkal is lehet árkot ásni, akadályokba ütközött, amikor megpróbálta meggyőzni az ügyfeleket az automatizálás elfogadásáról. "Egy nagyon fájdalmas pontot kell kiküszöbölni az áttöréshez." - mondja Ready-Campbell vezérigazgató. "Az emberek csak akkor változtatnak a viselkedésükön ha megéri."
Jópár éve fogalmazodott meg az az állítás, miszerint az autók automatizálása véget vet a közlekedési baleseteknek. Ugyanezt jelenti az építőiparban a buldózerek, kotrógépek és más nehézgépek robotizálása, mellyel a remények szerint megoldódik az ágazatban jelen lévő szakemberhiány és drasztikusan eshet az infrastrukturális fejlesztések ára. Az elképzelés gyorsan megtalálta az utat a megvalósuláshoz, sokan egyenesen azt jósolták, hogy a teljesen autonóm berendezések még azelőtt általánossá válnak az építkezéseken, hogy az önállóan közlekedő autók megjelennének a közutakon.
Az olyan nagyvállalatok, mint a Volvo, a Caterpillar vagy a koreai Doosan már sok éve kísérleteznek teljesen autonóm nehézgépekkel az építkezéseken, de az ötlet még nem jutott túl a prototípus stádiumon és nem vált széles körben elérhetővé. A Built Robotics 2017-ben kezdte el tesztelni az autonóm kotrógépeket azzal a céllal, hogy a gépeket úgy alakítsák át, hogy hasznosabbak legyenek az építkezéseken. De miután közel hét éve ásnak árkokat autonóm kotrógépekkel, a Built Robotics a múlt hónapban bejelentette, hogy az általános építési projektekről a naperőművek telepítésére kívánja áthelyezni a hangsúlyt. Ennek érdekében piacra dobta az RPD-35-öt, egy robotikus cölöpverőt, amely egyetlen egyszerű feladatot lát el: egy mechanikus karra szerelt tompa fémfejjel acélgerendákat ver a földbe.
Néhány teljesen autonóm jármű már közlekedik Kínában és az Egyesült Államokban, de ahogyan a vezető nélküli autók és a robotaxik álma még nem vált valóra, úgy az építőiparban a mesterséges intelligencia ígérete is elmaradt. Az építkezések nehéz kihívást jelentenek a mesterséges intelligencia és a robottechnológia fejlesztői számára. Az építőipari feladatok hatalmas fizikai kiterjedésű tárgyak manipulálásával járnak és folyamatos változásban lévő helyszíneken zajlanak, míg az automatizálás leginkább az ismétlődő, kiszámítható kimenetelű feladatok elvégzésében sikeres. Bizonyos szempontból könnyebb olyan biztonságos önvezető járműveket készíteni, amelyek jól feltérképezett, lassabban változó közutakon közlekednek.
Az autonóm bányászati teherautók 1,6 milliárd dolláros piacot jelentenek, és jelenleg az összes bányászati teherautó körülbelül 2%-át teszik ki, de óriási lehetőség rejlik bennük, mivel a bevételek 2031-re várhatóan 12,6 milliárd dollárra nőnek. A bányavállalatok növekedését a kritikus ásványi anyagok iránti kereslet táplálja, amely várhatóan akár hatszorosára is nőhet, ahogy a kormányok, a vállalkozások és a fogyasztók a fosszilis tüzelőanyagokról a megújuló energiaforrásokra térnek át. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) jelentése szerint az akkumulátorokban használt kulcsfontosságú ásványi anyag, a lítium iránti kereslet a jelenlegi szint 42-szeresére nő. A munkaerő a másik hajtóerő, mivel a bányavállalatok számára kihívást jelent olyan emberek felvétele, akik veszélyes vagy kihívást jelentő körülmények között akarják elvégezni a hétköznapi, ismétlődő feladatokat.
A Caterpillar a világ legnagyobb építőipari berendezésgyártója és komoly MI-tapasztalattal rendelkezik. A vállalat 2007-ben megnyerte a Darpa önvezető autókkal kapcsolatos kihívását, amely egy 142 mérföldes versenyt jelentett a Mojave-sivatagban, és az 1990-es években kezdett kísérletezni autonóm teherautókkal. A Caterpillar ügyfelei jelenleg közel 600 autonóm teherautót üzemeltetnek a világ bányáiban, de a cégnek még nem sikerült kereskedelmi forgalomba hoznia automatizált buldózert vagy kotrógépet. Ez annak ellenére van így, hogy 2020-ban célul tűzte ki az építőiparban használt gépek vezérlésére szolgáló szoftverek értékesítésének növelését, hogy ellensúlyozzák a nehézgépekből származó bevételek csökkenését. Bár a cégnek nincsenek rutinszerűen működő félautomata gépei, néhány partnerrel együtt tesztelik a nehézgépek automatizálását az építkezéseken.
Legtöbb sikert a bányák automatizálásánál értek el mert ott valamennyire állandó utak vannak, és mivel a föld alatt vannak, egyszerű biztosítani a területet. És mivel a bányák általában távoli helyeken vannak, ahol nehéz elhelyezni és ellátni az embereket, az automatizálás vonzó a vállalatoknak. Ezzel szemben az építkezések gyakran rövid életűek és állandó változásban vannak, állandó utak nélkül. Technológia szempontjából a kommunikációs hálózatoktól és a GPS-műholdaktól való függés a legnagyobb kihívás, a fejlesztések az ezektől az inputoktól való függőség csökkentésére összpontosítanak. Az önállóan, hálózati kapcsolat nélkül végrehajtott valós idejű döntéshozatalt fejlett érzékelők (LiDAR, radar és kamerák) és a robusztus fedélzeti számítási teljesítmény teszi lehetővé. Sok helyen ez sem elég, és saját decentralizált, vezeték nélküli LTE-hálózat kiépítése szükséges.
Érdekeség hogy az autonómia megváltoztatja a matematikát, hogy mely teherautók a leghatékonyabbak: a cégek ahelyett, hogy egyre nagyobb és nagyobb teherautókat használnának az anyagok elszállításához, a munkaerőköltség képletből való kikerülésével már jobban megéri nekik kisebb, üzemanyag-takarékosabb teherautókat használni. A kisebb teherautókat ráadásul könnyebb akkumulátoros üzemre átállítani, mint a nagy, ultrakategóriás bányászati teherautókat.
A Caterpillar tapasztalatai szerint a teljesen autonóm építkezés első lépcsőjén a félautomata berendezéseket távolról, máshol dolgozó munkások kezelik. Ebben a fejlesztési szakaszban a szükséges képzéssel rendelkező emberek a világ bármely pontjáról dolgozhatnak a félautonóm géppel egy videojátékokra emlékeztető kezelőfelület segítségével, potenciálisan akár otthonról is. Ezzel párhuzamosan a mesterséges intelligencia szakértői azonosítják majd az automatizálásra alkalmas, ismétlődő feladatokat. A nehézgépek kezelői ma már kiválaszthatnak néhány korlátozott automatizálási funkciót, például egy modern buldózer önállóan egy síkba tud hozni különböző felületeket. A cél az, hogy egy ember egyszerre négy vagy öt gépet is tudjon egyszerre működtetni azáltal, hogy az algoritmusok átveszik a munka nagy részét.
A Caterpillar automatizálási kísérletekben részt vevő berendezései a hagyományos mai gépekhez hasonlítanak. Ezzel szemben a koreai Doosan 2025-re tervezi kereskedelmi forgalomba hozni autonóm Concept-X projektjét, amely már olyan gépeket tartalmaz, amikben nincs olyan fülke, ahol emberi kezelő ülne. A Volvonak egyetlen kabin nélküli vontatója dolgozik egy svájci mészkőbányában és hét autonóm teherautója egy norvégiai bányában, de építkezéseken nem működtet autonóm nehézgépet. A vezetőfülke nélküli kotrógép látványos fejlődés lesz, de az ilyen gépek még nagyon messze vannak a széleskörű alkalmazástól.
Anthony Levandowski a Pronto.ai startup cég vezérigazgatója 2008-ban beprogramozott egy önvezető Priust, hogy (rendőri kísérettel) átkeljen a San Francisco-Oakland öbölhídon. "Akkor azt mondtam: azt hiszem, körülbelül két évnyire vagyunk attól, hogy ez kereskedelmi forgalomba kerüljön" - mondja Levandowski. "Ez 15 évvel ezelőtt volt." Ma úgy ítéli meg, hogy az önvezető autók lemaradtak. Vállalata, a Pronto a kőbányákban előre meghatározott útvonalakon közlekedő teherautók automatizálására összpontosít. Bár a teherautók súlya meghaladhatja a 100 tonnát, ez mégis lényegesen egyszerűbb feladat, mint a közutakon való autonóm vezetés, mivel a járművek magántulajdonban lévő úthálózaton közlekednek. Az alkalmazottakat kiképzik, hogyan viselkedjenek és mire számítsanak az autonóm gépek közelében.
A Built Robotics kutatási és fejlesztési erőfeszítései most a robotikus cölöpverőre összpontosítanak, annak ellenére, hogy a vállalat korábban automatizált buldózereket és kotrógépeket gyártott. Bár a vállalat megmutatta, hogy automatizált masinákkal is lehet árkot ásni, akadályokba ütközött, amikor megpróbálta meggyőzni az ügyfeleket az automatizálás elfogadásáról. "Egy nagyon fájdalmas pontot kell kiküszöbölni az áttöréshez." - mondja Ready-Campbell vezérigazgató. "Az emberek csak akkor változtatnak a viselkedésükön ha megéri."