Agile Robots, Audi, Dassault Systèmes і NVIDIA об’єднали технологічні можливості, щоб випробувати мобільних роботів-гуманоїдів для сортування та подачі деталей на складальний конвеєр.
Автомобільне виробництво поступово виходить на новий рівень автоматизації. Якщо раніше промислові роботи переважно виконували чітко визначені повторювані операції на закріплених робочих місцях, то тепер інженери намагаються доручити машинам складніші завдання, які потребують гнучкості, точності та здатності адаптуватися до мінливих умов.
Один із таких проєктів представили Agile Robots, Audi, Dassault Systèmes і NVIDIA під час заходу NVIDIA GTC Berlin. Компанії розпочали спільне випробування мобільних роботів-гуманоїдів, які мають автоматизувати частину процесів підготовки та сортування деталей на заводі Audi в Інгольштадті. Йдеться про операції, від яких безпосередньо залежить своєчасне постачання потрібних компонентів на складальні робочі місця.
Мільйон операцій щодня: логістика, від якої залежить конвеєр
На автомобільному заводі важливо не лише мати всі необхідні комплектуючі, а й доставляти їх у правильному порядку, точно до моменту використання. Такий принцип постачання за виробничою потребою вимагає складної логістичної координації.
За даними Audi, щодня на підприємстві виконують близько мільйона операцій із відбору деталей. Кожен компонент має потрапити на відповідну робочу станцію саме тоді, коли він потрібен для складання автомобіля. Помилка в послідовності або затримка постачання можуть вплинути на роботу всього виробничого процесу.
Саме цю ділянку й обрали для експерименту. У Production Lab — інноваційному просторі Audi, де перевіряють перспективні технології виробництва та логістики, — мобільні гуманоїдні роботи Agile Robots уже випробовують у роботі з контейнерами з деталями. Їхнє завдання полягає в тому, щоб діставати компоненти та розміщувати їх у потрібній послідовності для подальшого складання автомобілів преміального класу.
Фахівці Audi з управління ланцюгами постачання визначають вимоги до операцій і допомагають перевіряти технологію в умовах, наближених до реального виробництва. Таким чином, проєкт має оцінити не лише здатність роботів виконувати окремі рухи, а й можливість їхньої інтеграції в складну систему внутрішньозаводської логістики.
Мобільні гуманоїди та цифрові двійники: спочатку випробування у віртуальному середовищі
Одна з головних особливостей проєкту — підготовка до роботи роботів ще до їхнього повноцінного впровадження у виробниче середовище. Для цього створюють віртуальний двійник логістичної інфраструктури Audi за допомогою програмного рішення DELMIA від Dassault Systèmes.
На платформі 3DEXPERIENCE інженери зможуть перевірити, наскільки реально виконати заплановані операції, скільки часу вони потребуватимуть, чи відповідатимуть вимогам ергономіки та безпеки. Для моделювання використовуватимуть Industry World Models від Dassault Systèmes і бібліотеки NVIDIA Omniverse, призначені для роботи з фізичним штучним інтелектом.
Додаткову роль має відіграти LEO — віртуальний помічник Dassault Systèmes на основі штучного інтелекту. Очікується, що він допомагатиме інженерам і скоротить час підготовки та перевірки рішень із кількох місяців до кількох днів. Такий підхід дає змогу заздалегідь виявляти можливі проблеми й точніше планувати інтеграцію роботів у виробничі процеси.
Мобільні гуманоїди Agile Robots поєднують рухливу платформу з маніпуляторами, що мають можливості, наближені до людських рук. Вони можуть працювати на висоті, зручній для людини, тому їх простіше пристосувати до вже наявного заводського простору. Мюнхенська компанія Agile Robots повідомляє, що в її клієнтів у різних країнах світу вже працює понад 20 тисяч роботизованих рішень.
Важливо, що задум проєкту не передбачає повної заміни працівників. Ідеться про автоматизацію складних і повторюваних операцій, які забирають багато часу та фізичних зусиль. Це може зменшити ручне навантаження на персонал, підвищити ефективність логістики й дати співробітникам можливість зосередитися на завданнях, що потребують більшої кваліфікації.
Завдання, які раніше було складно автоматизувати
Однією з найбільших проблем промислової автоматизації залишається робота з деталями, які мають різну форму, габарити та властивості. Особливо складно роботам поводитися з гнучкими або напівжорсткими компонентами, а також самостійно знаходити потрібні предмети серед безладно розміщених деталей у контейнерах.
Мобільні гуманоїди Agile Robots мають допомогти подолати ці обмеження. Завдяки двом маніпуляторам вони можуть працювати з великими та гнучкими компонентами, а системи сприйняття на основі штучного інтелекту дають змогу розпізнавати предмети, визначати їхнє положення та вибирати спосіб захоплення. Це особливо важливо, коли деталі лежать у змішаних контейнерах, розташовані під різними кутами або мають неоднакове пакування.
Учасники проєкту розглядають цю технологію як наступний крок у розвитку автоматизованого комплектування. Якщо випробування підтвердять її ефективність, гуманоїдні роботи зможуть виконувати операції, які раніше залишалися надто складними для традиційних роботизованих систем. У перспективі це відкриває можливості для використання таких рішень у великосерійному автомобільному виробництві.
Представники компаній наголошують на важливості поєднання фізичних роботів із цифровим моделюванням. За словами генерального директора Agile Robots Чжаопена Ченя, співпраця з Audi демонструє, як фізичний штучний інтелект може виконувати важливі промислові завдання, які раніше не піддавалися автоматизації. Член правління Audi з виробництва та логістики Герд Вокер назвав сортування деталей одним із найскладніших викликів автомобільної логістики, над яким інженери працюють уже багато років.
У Dassault Systèmes акцентують увагу на можливості спочатку спроєктувати й перевірити роботу роботів у віртуальному середовищі, а вже потім переносити рішення на завод. NVIDIA, зі свого боку, розглядає гуманоїдні системи як спосіб поширити автоматизацію на складні та мінливі виробничі завдання, зберігаючи можливість працювати в межах наявної інфраструктури з мінімальними змінами.
Поки що йдеться про перевірку концепції, а не про повномасштабне впровадження роботів на всіх виробничих лініях Audi. Проте сам напрям розвитку показовий: майбутнє автомобільного заводу формуватиметься не лише завдяки новим моделям і силовим установкам, а й завдяки інтелектуальним системам, здатним брати на себе дедалі складніші операції.
