SG.hu·
Eljött a ChatGPT pillanat a gyártásban
„Tudja, mi az, ami igazán lenyűgözött?” - kiáltott fel 1985-ben Roger Smith, a General Motors elnöke. „Láttam egy robotot, amint felvett egy tojást!” Az amerikai autógyártó, amely két évtizeddel korábban az első vállalat volt, amely robotkart telepített, épp egy „a jövő gyárát” építette Michigan államban. Smith egy olyan „világítás nélküli” üzemet képzelt el - emberi munkaerő nélkül, csak gépekkel -, amely segíthetne a vállalatnak lépést tartani a japán versenytársakkal. Az eredmény azonban kaotikus lett. A buta robotok nem tudták megkülönböztetni a típusokat és képtelenek voltak a lökhárítókat megfelelően felszerelni vagy az autót lefesteni. A költségek messze meghaladták a tervezettet. Végül a GM bezárta a gyárat.
Az automatizálás azóta jelentős utat tett meg, de Smith víziója a legtöbb gyárban ma is messze van a valóságtól. Egy iparági szervezet, a Nemzetközi Robotikai Szövetség (IFR) szerint 2024-ben körülbelül 4,7 millió ipari robot működött világszerte, ami mindössze 177 robotot jelent 10 000 gyári dolgozóra. Az automatizálás 2010-es évekbeli növekedését a pandémia idején felgyorsult telepítések követték, de utána stagnált a szám, és 2024-ben 542 000 robotot telepítettek. Ez tükröződött a gyári automatizálási berendezések - szenzorok, aktuátorok és vezérlők - szélesebb piacán is, ahol az elmúlt években - különösen Európában - visszafogott kereslet volt tapasztalható. Bár a pandémia idején az iparág kiemelkedően teljesített, a nagy beszállítók teljesítménye 2024 eleje óta elmaradt más szektorban lévő vállalatokétól.
Elemzők szerint az idei év lehet a fordulópont. Az IFR előrejelzése szerint az éves robottelepítések száma 2026-ban 619 000-re nőhet. A Roland Berger tanácsadó cég azt prognosztizálja, hogy az ipari automatizálási berendezések inflációval kiigazított eladásainak növekedése 2025-ben csupán 1-2 százalék lesz, de 2026-ban 3-4 százalékra emelkedik, majd a következő évtizedben 6-7 százalékra gyorsul. Részben ez az elmúlt 18 hónap kamatcsökkentései kedvező hatásának köszönhető, de mélyebb strukturális tényezők is közrejátszanak. A nyugati döntéshozók támogatásokkal és vámokkal ösztönzik a gyártás hazahozatalát. Az öregedő népesség miatt sok gyártó küzd, hogy elegendő képzett munkaerőt találjon az összeszerelő sorokhoz, ami a gépek iránti kereslet növekedéséhez vezet.
Továbbá az ipari szoftverek fejlődése segít leküzdeni azokat a kihívásokat, amelyek korábban hátráltatták az automatizálást. A Szilícium-völgyben most arról beszélnek, hogyan lehet a generatív MI-t nemcsak látványos chatbotokhoz használni, hanem a gyártás átalakításához is. „A ChatGPT pillanata a robotikában is elérkezett” - jelentette ki Jensen Huang, az Nvidia vezérigazgatója. A gyári hardver az elmúlt évtizedekben jelentősen fejlődött. Hosszabb távon az eredmény nemcsak gépesítettebb hanem rugalmasabb és kisebb gyárak lehetnek.
Már most látható ízelítő a jövőből a Siemens bajorországi ambergi és erlangen-i gyáraiban. Az Amberg-i üzemben 1500 féle gépvezérlőt gyártanak, és ugyanannyi dolgozóval ma körülbelül húszszor annyit termel, mint 1989-es megnyitása idején. A robotkarok - sok esetben a Universal Robots gyártmányai, amelynek anyavállalata az amerikai Teradyne - jóval többre képesek, mint egy tojás felvétele. Munkaterületükön gyorsan mozognak, hegesztenek, vágnak, szerelnek és ellenőriznek. A dolgozók számítógépekről figyelik és irányítják a termelést.
Az erlangen-i gyár, amely elektronikus alkatrészeket gyárt, hasonlóan futurisztikus. Kijelzőkkel felszerelt autonóm kocsik száguldanak a gyártósoron, árukat szállítva a különböző állomások között, ahol emberek dolgoznak robotok mellett. Más kocsik sorba állnak tölteni. A robotkarok, amelyek korábban három tengelyen - fel-le, balra-jobbra, előre-hátra - mozogtak, ma jellemzően hat tengelyen mozognak. Szenzorok és kamerák segítik a mozgásukat. Egyetlen robot gyakran több gyártási lépést is el tud végezni. Az árak is jelentősen csökkentek, ahogy a termelés nőtt, és a kínai beszállítók beléptek a piacra.
Még nagyobb fejlődés tapasztalható a szoftverek terén, amelyek a gépeket és gyárakat működtetik. A robotokat korábban mereven egyetlen feladatra tervezték, így a gyártók „egy adott pillanatban ragadtak”, hogy kihasználhassák az automatizálás előnyeit, jegyzi meg Ben Armstrong, az MIT Ipari Teljesítmény Központ munkatársa. Most a gépeket egy kódmódosítással más feladatra is át lehet programozni. Például a korábban a Foxconn által használt robotokat, amelyek az iPhone korábbi generációinak kör alakú „home” gombját helyezték fel, újraprogramozták mikrochipek telepítésére. Ez a rugalmasság növelte a robotok élettartamra vetített megtérülését.
A szoftver más módon is alakítja a gyártást. A „digitális ikrek” nevű számítógépes szimulációk gyorsabbá és olcsóbbá teszik a terméktervek és gyártási folyamatok tesztelését; a papíralapú, kétdimenziós tervek helyét pontos, háromdimenziós reprodukciók vették át. Az automatizálási eszközök beszállítói is beszálltak a játékba. A Siemens tavaly legnagyobb felvásárlásaként 10 milliárd dollárért megvette az Altair ipari szoftvercéget. A szoftver általában magasabb hasznot hoz, mint a hardver, és már a konglomerátum ipari automatizálási részlege eladásainak egyharmadát adja.
A generatív MI ígérete, hogy ezt az átalakulást még egy lépéssel továbbviszi. Egészen a közelmúltig a robotok mozgásának pontos modellezése gyakran lehetetlen volt a sok változó miatt. Ez „a szimuláció és a valóság közötti szakadéknak” nevezik. A szimulációk gyakran összeomlottak, ha a fényviszonyok vagy az objektum alakja megváltozott. Nagyméretű MI-modellek, amelyeket szenzorok és kamerák hatalmas adatmennyiségén képeznek, segíthetnek megoldani ezt. Ahogy a szimulációk egyre pontosabbak és részletesebbek lesznek, lehetővé válhat a robotok programozása úgy, hogy a fizikai feladatokat ember módjára közelítsék meg, érzékelve, értve, majd reagálva a helyzetre.
A „fizikai MI” gyártásban történő alkalmazásának lehetősége nagy izgalmat keltett. A múlt hónapban a Las Vegas-i Consumer Electronics Show-n az Nvidia kifejezetten robotok számára fejlesztett chipkészleteket és szabadon elérhető MI-modelleket mutatott be. Tavaly októberben a japán SoftBank bejelentette, hogy megvásárolja az ABB robotikai részlegét. A Szilícium-völgytől Sanghajig terjedő startupok humanoid robotokat építenek, remélve, hogy egyszer majd gyári dolgozókat válthatnak ki. Ugyanezt tervezi Elon Musk is.
A meglévő automatizálási iparági szereplők is sokat fektetnek a fizikai MI-be. Peter Koerte, a Siemens műszaki vezetője szerint az MI válik a gyárak „agyává”, ahogy a gépek az izmukká váltak, emberi felügyelettel. Szeptemberben cége megállapodást kötött német gépgyártókkal, hogy anonimizált adatokat osszanak meg és MI-modelleket építsenek ipari célra. Bővítik az Nvidia-val való együttműködést, többek között MI-alapú eszközt fejlesztenek a digitális ikrek építéséhez. Tavaly a Hitachi, a japán ipari óriás, amely szintén az Nvidia-val dolgozik, bemutatott egy új MI-alapú szoftverplatformot, amely elemzi a gyár szenzorainak és kameráinak adatait, és a működést a változásokhoz igazítja.
Ma már egyesek autonóm gyárakról beszélnek. „Képzeljünk el egy gyárat, ahol a gépek előre látják a szükségleteket, az anyag emberi beavatkozás nélkül mozog, és a gyártósorok valós időben alkalmazkodnak a kereslet vagy zavarok változásaihoz” - lelkesedett Tessa Myers a Rockwell Automationtól. A vállalat egy kis szingapúri létesítményben teszteli az elképzelést. Az eredmény egy teljesen más típusú gyár lehet. Mivel minden robot számos feladatot képes ellátni, a gyártótereknek már nem kell hosszú összeszerelő sorokhoz igazodniuk. A csökkenő hardverköltségekkel kombinálva sok cég hamarosan megengedhetőnek találhatja, hogy gyártását kisebb telephelyek hálózatára ossza.
Évek óta a trend a méretgazdaságosság miatt a „gigagyárak” irányába mutatott. A kisebb gyárak azonban számos előnnyel járnának. Közvetlenül városok közelében építhetők, megkönnyítve a nehezen megtalálható, de jelenleg elengedhetetlen munkaerő toborzását. A vevőkhöz való közelség is hasznos lehet, különösen ha a vámok szerepe nagyobb lesz. Egy szétterített gyártási hálózat csökkenti a kockázatot is, hogy egyetlen központi hiba válságot idézzen elő. A jövő gyára tehát nagyon másképp fog kinézni, mint ahogy Smith elképzelte - és talán még radikálisabb átalakulást hoz.
Az automatizálás azóta jelentős utat tett meg, de Smith víziója a legtöbb gyárban ma is messze van a valóságtól. Egy iparági szervezet, a Nemzetközi Robotikai Szövetség (IFR) szerint 2024-ben körülbelül 4,7 millió ipari robot működött világszerte, ami mindössze 177 robotot jelent 10 000 gyári dolgozóra. Az automatizálás 2010-es évekbeli növekedését a pandémia idején felgyorsult telepítések követték, de utána stagnált a szám, és 2024-ben 542 000 robotot telepítettek. Ez tükröződött a gyári automatizálási berendezések - szenzorok, aktuátorok és vezérlők - szélesebb piacán is, ahol az elmúlt években - különösen Európában - visszafogott kereslet volt tapasztalható. Bár a pandémia idején az iparág kiemelkedően teljesített, a nagy beszállítók teljesítménye 2024 eleje óta elmaradt más szektorban lévő vállalatokétól.
Elemzők szerint az idei év lehet a fordulópont. Az IFR előrejelzése szerint az éves robottelepítések száma 2026-ban 619 000-re nőhet. A Roland Berger tanácsadó cég azt prognosztizálja, hogy az ipari automatizálási berendezések inflációval kiigazított eladásainak növekedése 2025-ben csupán 1-2 százalék lesz, de 2026-ban 3-4 százalékra emelkedik, majd a következő évtizedben 6-7 százalékra gyorsul. Részben ez az elmúlt 18 hónap kamatcsökkentései kedvező hatásának köszönhető, de mélyebb strukturális tényezők is közrejátszanak. A nyugati döntéshozók támogatásokkal és vámokkal ösztönzik a gyártás hazahozatalát. Az öregedő népesség miatt sok gyártó küzd, hogy elegendő képzett munkaerőt találjon az összeszerelő sorokhoz, ami a gépek iránti kereslet növekedéséhez vezet.
Továbbá az ipari szoftverek fejlődése segít leküzdeni azokat a kihívásokat, amelyek korábban hátráltatták az automatizálást. A Szilícium-völgyben most arról beszélnek, hogyan lehet a generatív MI-t nemcsak látványos chatbotokhoz használni, hanem a gyártás átalakításához is. „A ChatGPT pillanata a robotikában is elérkezett” - jelentette ki Jensen Huang, az Nvidia vezérigazgatója. A gyári hardver az elmúlt évtizedekben jelentősen fejlődött. Hosszabb távon az eredmény nemcsak gépesítettebb hanem rugalmasabb és kisebb gyárak lehetnek.
Már most látható ízelítő a jövőből a Siemens bajorországi ambergi és erlangen-i gyáraiban. Az Amberg-i üzemben 1500 féle gépvezérlőt gyártanak, és ugyanannyi dolgozóval ma körülbelül húszszor annyit termel, mint 1989-es megnyitása idején. A robotkarok - sok esetben a Universal Robots gyártmányai, amelynek anyavállalata az amerikai Teradyne - jóval többre képesek, mint egy tojás felvétele. Munkaterületükön gyorsan mozognak, hegesztenek, vágnak, szerelnek és ellenőriznek. A dolgozók számítógépekről figyelik és irányítják a termelést.
Az erlangen-i gyár, amely elektronikus alkatrészeket gyárt, hasonlóan futurisztikus. Kijelzőkkel felszerelt autonóm kocsik száguldanak a gyártósoron, árukat szállítva a különböző állomások között, ahol emberek dolgoznak robotok mellett. Más kocsik sorba állnak tölteni. A robotkarok, amelyek korábban három tengelyen - fel-le, balra-jobbra, előre-hátra - mozogtak, ma jellemzően hat tengelyen mozognak. Szenzorok és kamerák segítik a mozgásukat. Egyetlen robot gyakran több gyártási lépést is el tud végezni. Az árak is jelentősen csökkentek, ahogy a termelés nőtt, és a kínai beszállítók beléptek a piacra.
Még nagyobb fejlődés tapasztalható a szoftverek terén, amelyek a gépeket és gyárakat működtetik. A robotokat korábban mereven egyetlen feladatra tervezték, így a gyártók „egy adott pillanatban ragadtak”, hogy kihasználhassák az automatizálás előnyeit, jegyzi meg Ben Armstrong, az MIT Ipari Teljesítmény Központ munkatársa. Most a gépeket egy kódmódosítással más feladatra is át lehet programozni. Például a korábban a Foxconn által használt robotokat, amelyek az iPhone korábbi generációinak kör alakú „home” gombját helyezték fel, újraprogramozták mikrochipek telepítésére. Ez a rugalmasság növelte a robotok élettartamra vetített megtérülését.
A szoftver más módon is alakítja a gyártást. A „digitális ikrek” nevű számítógépes szimulációk gyorsabbá és olcsóbbá teszik a terméktervek és gyártási folyamatok tesztelését; a papíralapú, kétdimenziós tervek helyét pontos, háromdimenziós reprodukciók vették át. Az automatizálási eszközök beszállítói is beszálltak a játékba. A Siemens tavaly legnagyobb felvásárlásaként 10 milliárd dollárért megvette az Altair ipari szoftvercéget. A szoftver általában magasabb hasznot hoz, mint a hardver, és már a konglomerátum ipari automatizálási részlege eladásainak egyharmadát adja.
A generatív MI ígérete, hogy ezt az átalakulást még egy lépéssel továbbviszi. Egészen a közelmúltig a robotok mozgásának pontos modellezése gyakran lehetetlen volt a sok változó miatt. Ez „a szimuláció és a valóság közötti szakadéknak” nevezik. A szimulációk gyakran összeomlottak, ha a fényviszonyok vagy az objektum alakja megváltozott. Nagyméretű MI-modellek, amelyeket szenzorok és kamerák hatalmas adatmennyiségén képeznek, segíthetnek megoldani ezt. Ahogy a szimulációk egyre pontosabbak és részletesebbek lesznek, lehetővé válhat a robotok programozása úgy, hogy a fizikai feladatokat ember módjára közelítsék meg, érzékelve, értve, majd reagálva a helyzetre.
A „fizikai MI” gyártásban történő alkalmazásának lehetősége nagy izgalmat keltett. A múlt hónapban a Las Vegas-i Consumer Electronics Show-n az Nvidia kifejezetten robotok számára fejlesztett chipkészleteket és szabadon elérhető MI-modelleket mutatott be. Tavaly októberben a japán SoftBank bejelentette, hogy megvásárolja az ABB robotikai részlegét. A Szilícium-völgytől Sanghajig terjedő startupok humanoid robotokat építenek, remélve, hogy egyszer majd gyári dolgozókat válthatnak ki. Ugyanezt tervezi Elon Musk is.
A meglévő automatizálási iparági szereplők is sokat fektetnek a fizikai MI-be. Peter Koerte, a Siemens műszaki vezetője szerint az MI válik a gyárak „agyává”, ahogy a gépek az izmukká váltak, emberi felügyelettel. Szeptemberben cége megállapodást kötött német gépgyártókkal, hogy anonimizált adatokat osszanak meg és MI-modelleket építsenek ipari célra. Bővítik az Nvidia-val való együttműködést, többek között MI-alapú eszközt fejlesztenek a digitális ikrek építéséhez. Tavaly a Hitachi, a japán ipari óriás, amely szintén az Nvidia-val dolgozik, bemutatott egy új MI-alapú szoftverplatformot, amely elemzi a gyár szenzorainak és kameráinak adatait, és a működést a változásokhoz igazítja.
Ma már egyesek autonóm gyárakról beszélnek. „Képzeljünk el egy gyárat, ahol a gépek előre látják a szükségleteket, az anyag emberi beavatkozás nélkül mozog, és a gyártósorok valós időben alkalmazkodnak a kereslet vagy zavarok változásaihoz” - lelkesedett Tessa Myers a Rockwell Automationtól. A vállalat egy kis szingapúri létesítményben teszteli az elképzelést. Az eredmény egy teljesen más típusú gyár lehet. Mivel minden robot számos feladatot képes ellátni, a gyártótereknek már nem kell hosszú összeszerelő sorokhoz igazodniuk. A csökkenő hardverköltségekkel kombinálva sok cég hamarosan megengedhetőnek találhatja, hogy gyártását kisebb telephelyek hálózatára ossza.
Évek óta a trend a méretgazdaságosság miatt a „gigagyárak” irányába mutatott. A kisebb gyárak azonban számos előnnyel járnának. Közvetlenül városok közelében építhetők, megkönnyítve a nehezen megtalálható, de jelenleg elengedhetetlen munkaerő toborzását. A vevőkhöz való közelség is hasznos lehet, különösen ha a vámok szerepe nagyobb lesz. Egy szétterített gyártási hálózat csökkenti a kockázatot is, hogy egyetlen központi hiba válságot idézzen elő. A jövő gyára tehát nagyon másképp fog kinézni, mint ahogy Smith elképzelte - és talán még radikálisabb átalakulást hoz.