211service.com
Deze robot kan de productie transformeren
Ongeveer twee maanden geleden arriveerde een nieuwe medewerker op de productielijn om Vanguard Plastics in Southington, Connecticut, een stad die ooit een knooppunt was van de Amerikaanse productie, maar in de jaren zestig veel van zijn fabrieken zag verdwijnen. De nieuwe werknemer van de kleine fabrikant, Baxter, is 1,80 meter lang, 300 kilo en een robot. Voor een kolossale machine is Baxter opmerkelijk expressief. Een paar ogen op het scherm dat als gezicht dient, staren naar beneden terwijl de robot plastic onderdelen oppakt, kijken bezorgd wanneer hij een fout maakt en richten zijn blik op zijn volgende taak wanneer er een is voltooid. Het is schattig. Maar het echte punt van deze uitdrukkingen is dat ze werknemers in de buurt onmiddellijk laten weten of Baxter naar behoren presteert, en ze geven aanwijzingen voor wat het hierna gaat doen. Nog verbazingwekkender, wanneer Baxter klaar is met één taak, kan een collega de robot eenvoudig laten zien hoe hij een andere moet beginnen. Bijna iedereen kan letterlijk in zeer korte tijd worden getoond hoe het te programmeren, zegt Chris Budnick, president van Vanguard Plastics. Het is een kwestie van een paar minuten.
Baxter is de eerste van een nieuwe generatie slimmere, meer adaptieve industriële robots. Conventionele industriële robots zijn duur om te programmeren, kunnen zelfs kleine afwijkingen in hun omgeving niet aan en zijn zo gevaarlijk dat ze fysiek van menselijke arbeiders moeten worden gescheiden door kooien. Dus zelfs als robotica gemeengoed is geworden in de auto- en farmaceutische industrie, blijven ze onpraktisch in veel andere soorten productie. Baxter is echter gemakkelijker te programmeren dan een Tivo en kan behendig reageren op een omgevallen onderdeel of verschoven tafel. En het is zo veilig dat de ontwikkelaar van Baxter, Rethink Robotics, dat Baxter heeft uitgeleend aan Vanguard Plastics, gelooft dat het naadloos kan samenwerken met zijn menselijke collega's.
De talenten van Baxter konden voor het eerst de voordelen van robotica en automatisering naar werkgebieden brengen waar dit voorheen nooit logisch was. Dit kan banenverlies betekenen voor een toch al worstelende laaggeschoolde beroepsbevolking. Maar het zou de Verenigde Staten ook kunnen helpen om op de wereldwijde productiemarkt te concurreren met landen die laagbetaalde arbeidskrachten aanbieden. De hoeveelheid productie in de Verenigde Staten is de afgelopen decennia dramatisch afgenomen, deels omdat arbeiders in andere delen van de wereld voor veel minder eenvoudige en ondergeschikte banen zullen uitvoeren. Maar robots zoals Baxter zouden dat voordeel teniet kunnen doen door dergelijke taken over te nemen, waardoor het voor veel industrieën weer mogelijk wordt om hun producten concurrerend te produceren in de Verenigde Staten en andere ontwikkelde landen.
Misschien is het niet verwonderlijk dat een dergelijke innovatie afkomstig is van waarschijnlijk de grootste naam in de wereld van robots, Rodney Brooks . Tijdens de jaren tachtig en negentig, terwijl hij aan het MIT werkte, publiceerde Brooks werk dat hielp om de tweelinggebieden van robotica en kunstmatige intelligentie vorm te geven. Vervolgens richtte hij in 1990 samen met twee van zijn studenten van MIT iRobot op, een bedrijf dat robots introduceerde in nieuwe werkvelden. Het maakt nu een breed scala aan huishoudelijke en militaire robots, waaronder de Roomba, een huishoudstofzuiger ter grootte van een frisbee waarvan wereldwijd meer dan acht miljoen zijn verkocht.
multimedia
Video: Maak kennis met Baxter, een nieuw soort industriële robot
Het idee voor Baxter ontstond, zegt Brooks, terwijl iRobot op zoek was naar een geschikte productiepartner voor een van zijn producten. Hij herinnert zich dat hij verbaasd was over het feit dat zoveel elektronicaproductie nog steeds met de hand werd gedaan en hoeveel van dit soort productie was verplaatst naar lageloneneconomieën in Azië. Ik dacht: 'Gaan we dit over 500 jaar doen - nog steeds op zoek naar goedkope arbeidskrachten? Er moet een andere manier zijn', zegt hij.
Brooks, die in 2008 Rethink oprichtte nadat hij zowel iRobot als MIT had verlaten, realiseerde zich dat robots veel taken konden overnemen als ze veilig, aanpasbaar en belachelijk eenvoudig te programmeren konden worden gemaakt. Iedereen dacht erover na hoe het met de huidige industriële robots moest, zegt hij. Ik zei: 'Laten we een ander soort robot maken voor de industrie.'
Robotpionier: Rodney Brooks, de CTO van Rethink Robotics, bespreekt de plannen van zijn bedrijf.
Robotpionier: Rodney Brooks, de CTO van Rethink Robotics, bespreekt de plannen van zijn bedrijf.
Daniel Lovering
Het resultaat is inderdaad iets heel anders. Net als een menselijke werker, kan Baxter in enkele minuten worden geleerd hoe een nieuw object te herkennen of een nieuwe taak uit te voeren. Om Baxter te leren iets te herkennen, houdt u het object gewoon voor een van zijn camera's, die zich in het hoofd, in de borst en aan het einde van elke arm bevinden. Om een actie te programmeren, kun je een van Baxter's twee gigantische armen door de gewenste beweging bewegen en kiezen uit een aantal voorgeprogrammeerde acties met behulp van een paar draaiknoppen in elke onderarm. Als je een van Baxters armen vastpakt, voelt hij licht als een veertje. De motoren compenseren in reactie op uw aanraking, waardoor het zware ledemaat gemakkelijk door de lucht kan worden verplaatst.
Geavanceerde computer vision-software betekent dat zelfs als een plastic widget is omgevallen, Baxter het nog steeds zal herkennen. De verzend- en ontvangstmensen hebben geen moeite om het te programmeren, zegt Budnick van Vanguard Plastics. We moesten onderdelen van één transportband halen en op een tafel leggen.
Vanguard Plastics heeft al 24 conventionele robots. Ze kunnen objecten kiezen en plaatsen met een fantastische nauwkeurigheid en snelheid. Maar het duurt maximaal een dag om er een te programmeren, en als er iets niet goed is uitgelijnd, zullen ze de hele dag naar het niets grijpen. Deze robots moeten ook worden gescheiden van menselijke arbeiders door middel van beschermende omheiningen.
Baxter heeft dergelijke barrières niet nodig. Brooks demonstreert graag de veiligheidskenmerken van zijn robot door zijn hoofd in de weg van een van zijn gigantische armen te leggen terwijl deze door een taak heen zwaait, glimlachend terwijl hij niets meer dan een zachte stoot krijgt. Baxter beweegt te langzaam en te zacht om schade aan te richten, en een reeks sonarsensoren die rond zijn hoofd zijn geplaatst, kunnen menselijke bewegingen detecteren. De robot reageert ook op de plotselinge krachtverandering die optreedt met een onverwachte impact en reageert door onmiddellijk te stoppen.
De Internationale Federatie van Robotica schat dat er nu 1,1 miljoen werkende robots over de hele wereld zijn. Ongeveer 80 procent van al het werk dat nodig is om een auto te maken, wordt nu door machines gedaan. In sommige industrieën is het volume echter te laag om automatisering de moeite waard te maken, of verandert de productlijn te snel als reactie op nieuwe vraag of innovatie. Dit omvat kleinschalige productie, maar ook relatief geavanceerde industrieën zoals de lucht- en ruimtevaart en de productie van mobiele telefoons.
Er zijn aanzienlijke middelen nodig voor een bedrijf om een werkomgeving voor een robot op te zetten, zegt Julie Shah | , een assistent-professor luchtvaart en ruimtevaart aan het MIT, die de rol van robots in productie bestudeert. Het vereist dat leveranciers materialen op een bepaalde manier leveren, het vereist het ontwerpen van de hele fabrieksinfrastructuur en het vereist het opsluiten van de robot. Als je deze robots moet herprogrammeren, heb je vaak speciale expertise of externe consultants nodig.
Sommigen vrezen dat het overwinnen van die obstakels mensenbanen zou kunnen kosten. Maar Brooks is het daar niet mee eens. Hij zegt dat Baxter is ontworpen om menselijke werknemers efficiënter te maken, niet om ze te vervangen. Een elektrische boormachine maakt een thuisaannemer productiever, zegt hij. Moeten we elektrische boormachines verbieden, zodat er meer banen zijn voor thuisaannemers? Dat vraag je aan elke thuisondernemer.
Andere experts zijn het erover eens dat robots zoals Baxter de werkgelegenheidsvooruitzichten in de VS op de lange termijn kunnen verbeteren. Willy Shih, een voormalige IBM- en Kodak-manager die de relatie tussen productie en innovatie bestudeert als hoogleraar managementpraktijk aan de Harvard Business School, zegt dat het productiewerk naar China is verhuisd, deels omdat het gemakkelijker was om mensen te gebruiken dan om automatisering flexibeler te maken. Baxter zou die berekening kunnen veranderen. In de mate dat ze de setup-overhead voor het overstappen op een lijn of zoiets kunnen verminderen, wordt dat pas echt interessant, zegt hij. Alles wat de flexibiliteit verbetert, dat is een groot probleem.
Het verhogen van de efficiëntie van kleine fabrikanten zou de economie kunnen stimuleren en het scheppen van banen kunnen stimuleren. Door de balans te verschuiven van goedkope menselijke arbeid, zouden Baxter en soortgelijke robots misschien ook fabrikanten in de Verenigde Staten en Europa concurrerender kunnen maken met hun tegenhangers in Azië. Als je een robot kunt ontwikkelen die in staat is om te integreren in de menselijke workflow, in het menselijke deel van de fabriek - als hij maar een klein beetje beslissingsvermogen heeft, een beetje flexibiliteit - opent dat een nieuw type productie proces, dat is wat ik echt spannend vind, zegt Shah.
Terug bij Vanguard Plastics wordt Baxter gezien als gewoon een ander hulpmiddel. Er was geen angst, zoals 'Oh, ik word ontslagen' - nee, daar heeft het niets mee te maken, zegt Budnick. Hij voegt eraan toe dat het bedrijf van plan is om zijn eigen Baxter te kopen als de kosten in het budget voor het komende jaar kunnen worden verwerkt (de robot kost $ 22.000). Het plan is om de robot naast een persoon te laten werken door vers gevormde plastic bekers in een verpakkingsmachine te doen. De normale robot zou de transportband vullen met stapels van 20 kopjes, en dan zou Baxter de 20 pakken en een zakkenvuller voeren, zegt Budnick. Dan hoeft onze telefoniste alleen maar de afgewerkte tas te pakken en in te pakken.
Dat zou een bescheiden begin zijn voor een robot die zo slim is als Baxter. Maar net als elke andere werknemer zal het beginnen met banen die zijn collega's niet willen doen. Ik weet niet precies waar het heen gaat, zegt Brooks. Maar ik weet dat het een revolutie gaat worden.
Rodney Brooks spreekt op Technologie beoordeling ’s jaarlijkse EmTech MIT-conferentie in oktober, en Baxter zal hem bij het evenement vergezellen.
Registreer u vandaag nog voor EmTech 2012, 24–25 oktober in Cambridge, Massachusetts.