A iminente revolução dos robôs comerciais

Sumário executivo

Leitores de uma geração mais “madura” que cresceram assistindo desenhos animados podem se lembrar do seriado Os Jetsons , em que uma família de quatro pessoas, mais seu cachorro Astro, vive seu cotidiano em Orbit City no ano de 2062, circulando em carros voadores que com o clique de um botão se dobra em uma pequena maleta transportável à mão. Entre eles está Rosie, o robô doméstico humanóide do Jetson que é a empregada e governanta. Rosie realiza todas as tarefas domésticas da casa e é frequentemente vista rolando nas pernas com um aspirador de pó na mão.

Rosie é apenas uma de uma longa lista de personagens robóticas que apareceram na cultura pop ao longo das décadas. Os humanos sempre brincaram e exploraram a ideia de um futuro em que os robôs se tornariam partes normais de nossas vidas, muitas vezes assumindo as tarefas e tarefas mais simples. No entanto, esse futuro até agora não se materializou, talvez a coisa mais próxima que temos até agora seja o vácuo do robô Roomba.

Na realidade, os robôs fizeram avanços incríveis nos últimos anos. Graças a melhorias na visão computacional, destreza e também economia geral, os aplicativos de robótica tornaram-se cada vez mais úteis e mais convenientes para uma variedade de tarefas repetitivas e pesadas. Mas a maior parte do crescimento da robótica aconteceu em aplicações industriais e, portanto, escondida da vista do público em geral. Mas graças a avanços recentes nas áreas de IA, mecatrônica, sensores e baterias, há fortes razões para acreditar que isso provavelmente mudará. O foco deste artigo será, portanto, nas perspectivas para os chamados robôs de serviço , ou seja, o mercado de robôs mais voltado para o consumidor e comercialmente. Esta é sem dúvida a área de desenvolvimento mais interessante daqui para frente, onde a aprendizagem autônoma e as plataformas modulares estão produzindo os impactos mais relevantes. Um futuro em que Rosie, a robô, aspira a casa e cozinha nossa comida para nós, talvez não seja mais uma miragem tão distante.

O que são robôs de serviço?

Em primeiro lugar, algumas definições esclarecedoras são necessárias. E talvez o melhor lugar para começar seja com a questão mais fundamental e geral do que é um robô em si . Identificar uma definição comum é um desafio: se você perguntar a três roboticistas diferentes, provavelmente obterá uma série de respostas diferentes. O Dicionário Oxford define um robô como “uma máquina capaz de realizar uma série complexa de ações automaticamente, especialmente uma programável por um computador”. Mas usar uma definição padrão como essa muitas vezes pode ser insatisfatória, uma vez que poderia, em teoria, implicar que muitas máquinas comuns do dia-a-dia poderiam ser consideradas robôs. Por exemplo, uma máquina de lavar louça ou um caixa eletrônico são máquinas que recebem ordens programáveis ​​e, em seguida, executam uma série de ações automaticamente. Mas eles são realmente robôs?

Uma definição mais apropriada, a meu ver, vem da roboticista Anca Dragan, da UC Berkeley, que define robôs como “um agente artificialmente inteligente fisicamente incorporado que pode realizar ações que têm efeitos no mundo físico”. Simplificando, um robô é uma máquina que coleta informações de seu entorno, as processa e, em seguida, executa uma ação com base nessas informações. Usando a definição acima, ainda existem muitos tipos diferentes de robôs, todos com aparências e funções diferentes. Mas o que os une é que eles compartilham um conjunto de elementos comuns como um sistema de controle, uma bateria, efetores finais, sensores, atuadores e algum grau de inteligência para entender e adaptar suas ações ao ambiente.

Exemplos de robôs modernos são robôs colaborativos, que trabalham em conjunto com humanos em um espaço de trabalho compartilhado e são capazes de perceber os humanos ao seu redor e adaptar seus movimentos de acordo. Outros robôs modernos são projetados para trabalhar de forma autônoma, como os Veículos Guiados Autônomos (AGV), que são capazes de circular por um armazém transportando coisas, ou drones que podem realizar atividades complexas de O&M ou são usados ​​para entregas de última milha. Essas novas gerações de robôs são máquinas fascinantes e empolgantes que estão destinadas a mudar nossa maneira de viver de inúmeras maneiras.

Robôs industriais versus robôs de serviço

A Federação Internacional de Robótica classifica os robôs atuais em duas categorias principais: robôs industriais e de serviço. Essa divisão é importante e útil porque distingue os robôs com base em sua relação com as pessoas e com o trabalho. Um robô industrial é o robô clássico que pensamos estar presente em uma fábrica, que os leitores provavelmente imaginarão com um braço robótico que executa uma tarefa predefinida. Os robôs industriais estão crescendo constantemente em uso e adoção (veja a figura abaixo), e este é um mercado empolgante e de rápido crescimento.

Os robôs de serviço, por outro lado, vão além do local de trabalho e entram em um mundo de novos aplicativos empolgantes que podem ajudar a melhorar tanto nossa vida diária quanto nossa vida profissional. Um robô de serviço “é um robô que executa tarefas úteis para humanos ou equipamentos, excluindo a aplicação de automação industrial” (norma ISO IFR). Eles são classificados pelo seu uso pessoal ou profissional e assumem diversas formas e têm aplicações variadas e evolutivas. Os robôs de serviço estão se desenvolvendo graças aos avanços relevantes na robótica relacionados à cognição, manipulação e interação e, na minha opinião, são a área de desenvolvimento mais interessante daqui para frente, onde o aprendizado autônomo e as plataformas modulares estão produzindo os resultados e o impacto mais relevantes.

O futuro boom em aplicações comerciais robóticas

Como mencionado, há uma variedade de drivers que estão apoiando o desenvolvimento e as perspectivas de crescimento futuro dos robôs de serviço. Os mais relevantes são: direcionadores tecnológicos, direcionadores de mercado, direcionadores de produtividade e direcionadores de segurança.

• Impulsionadores tecnológicos: As melhorias na IA e nas tecnologias de sensores permitirão um maior desenvolvimento da robótica, dando a oportunidade de explorá-las de maneiras diferentes e úteis. Os robôs terão cada vez mais a capacidade de aprender e se adaptar, ampliando suas possibilidades de aplicação;
• Drivers de mercado: devido ao alto crescimento previsto na demanda de alimentos e no comércio eletrônico, os robôs terão um papel importante no apoio à produção e outras atividades do lado da oferta. De fato, o uso de robôs comerciais, como drones ou veículos autônomos guiados, pode tornar fazendas ou armazéns muito mais eficientes, permitindo que eles acompanhem a crescente demanda;
• Motores de produtividade: A necessidade de maior produtividade para sustentar o crescimento do PIB também impulsionará o setor. Os robôs, na maioria dos casos, aumentarão o potencial humano, apoiando os humanos em suas atividades, aumentando a produtividade geral e impulsionando o crescimento econômico;
• Drivers de segurança: Outro fator que provavelmente impulsionará a indústria é que ainda existem muitos trabalhos perigosos, muitos dos quais já podem ser feitos por robôs. Especialistas dizem que os robôs assumirão os trabalhos maçantes, sujos e perigosos para os humanos.

Dimensionando o mercado para robôs de serviço

As estimativas variam em relação ao tamanho potencial do mercado de robôs comerciais. Em um relatório de 2014, o BCG estimou que o mercado global de robótica (ou seja, incluindo robôs industriais) atingiria US$ 67 bilhões até 2025. Curiosamente, apenas três anos depois, eles revisaram sua estimativa para US$ 87 bilhões, impulsionados precisamente por um grande aumento em sua estimativa para o tamanho do mercado comercial e consumidor (as estimativas foram revisadas para cima em 34% e 156%, respectivamente). Como pode ser visto na figura abaixo, os BCGs estimam que os mercados comercial e de consumo valerão US $ 23 bilhões cada em 2025, para os quais tiveram que aumentar a estimativa em 156% e 34%.

Um estudo separado da Loup Ventures em colaboração com a IFR descobriu que o mercado de robôs comerciais em 2017 é de US$ 6,4 bilhões com 256.335 unidades vendidas. Eles prevêem um total de 1.310.181 unidades totais vendidas por um total de US$ 29,9 bilhões em 2025 (23% CAGR) – não muito longe da estimativa do BCG. O que se destaca de suas estimativas vistas abaixo é que a maior parte do crescimento do valor será impulsionada pelo segmento AGV, enquanto os drones terão o maior CAGR durante o mesmo período.

Muitas estimativas adicionais foram realizadas, com resultados que muitas vezes divergem consideravelmente dos números mostrados acima, mas todas compartilham uma característica comum: todas projetam um crescimento significativo no futuro próximo.

Uma coisa interessante a se ter em mente é que, ao se pensar no tamanho do mercado, deve-se considerar não apenas as unidades vendidas, mas também a difusão dos chamados robôs-as-a-service, onde o cliente paga uma taxa por um serviço que facilita uma integração perfeita de robôs e dispositivos incorporados em ambientes de computação em nuvem e web. De acordo com um relatório da IDC, até 2019, 30% dos robôs de serviço comercial estarão na forma de robô como serviço, e o mesmo relatório afirma que até 2020, 20% dos robôs dependerão de software baseado em nuvem para adquirir novas habilidades, levando a um maior desenvolvimento de um mercado de robótica em nuvem, crescendo de US$ 2,20 bilhões em 2017 para US$ 7,5 bilhões em 2022

Como os robôs comerciais serão usados?

Hoje, já existem várias aplicações diferentes para robôs de serviço. Considerando que os robôs de serviço cobrem tudo fora das aplicações de manufatura/industriais, isso pode incluir áreas como armazenamento, saúde, agricultura, segurança e muitas outras. O LoweBot, por exemplo, é um robô lançado pela varejista Lowe's em suas lojas da área da baía que “é capaz de encontrar produtos em vários idiomas e navegar efetivamente pela loja. Como o LoweBot ajuda os clientes com perguntas simples, ele permite que os funcionários passem mais tempo oferecendo seus conhecimentos especializados e especializados aos clientes. Além disso, LoweBot é capaz de auxiliar no monitoramento de estoque em tempo real, o que ajuda a detectar padrões que podem orientar futuras decisões de negócios.” Outros exemplos incluem a Savioke no espaço de hospitalidade ou a Locus Robotics no manuseio de materiais em armazéns.

Olhando para o futuro, existem inúmeras aplicações de robôs de serviço emergentes, mas os segmentos nos quais a maior parte do crescimento é esperado são em AGV, drones, robôs médicos e robôs de campo. Vamos olhar para estes por sua vez.

Veículos Guiados Autônomos (AGV)

Os AGVs são a maior e mais promissora aplicação comercial, e espera-se que o mercado atinja US$ 10 bilhões até 2025. Impulsionando o mercado estão os avanços na tecnologia de direção autônoma.

Os primeiros AGVs eram principalmente com fio (ou seja, conectados à superfície) e, por esse motivo, eram relativamente inflexíveis e também caros de instalar. Recentemente, no entanto, AGVs mais flexíveis e inteligentes foram introduzidos por empresas como a Fetch Robotics, que são capazes de tomar decisões em situações que nunca encontraram antes. Essa flexibilidade pode produzir diversos benefícios, incluindo a possibilidade de redução de acidentes, maior produtividade e menores custos.

A Amazon é uma das empresas que mais fez uso de AGVs dentro de seus armazéns, graças à aquisição da KIVA em 2012. Olhando para o futuro, novos aplicativos AGV estão surgindo continuamente, como o escaneamento de prateleiras realizado pela Bossa Nova Robotics. Os UGV (veículos terrestres não tripulados) também estão passando de aplicações principalmente militares para comerciais. A Clearpath Robotics é uma das empresas líderes neste campo, desenvolvendo AGVs e UGVs.

Busca Robotics AGV vs Clearpath Robotics UGV

Drones

Os drones estão revolucionando as operações de negócios de muitas maneiras diferentes. Os drones podem ser usados ​​em atividades de mapeamento 3D, entrega de última milha, entregas médicas, atividades de inspeção, transmissão de dados, coleta de vídeo, seguro residencial ou monitoramento de obras. O impacto dos drones nas atividades comerciais tem sido, até agora, bastante limitado, principalmente considerando as estimativas de onde o mercado está indo (a PWC estima que o mercado valerá US$ 127 bilhões). Isso ocorre por vários motivos, mas principalmente por questões regulatórias.

A maior parte do valor gerado pelos drones nos próximos anos estará relacionado a atividades de serviço de valor agregado, como coleta, gerenciamento e análise de dados. Quando os drones autônomos expandirem sua presença em operações comerciais, os drones criarão insights com base nos dados coletados e os traduzirão automaticamente em decisões e ações. Novamente, a Amazon é uma das empresas que mais aposta em drones, por meio de um projeto chamado Amazon Prime Air . A Amazon desenvolveu diferentes patentes relacionadas a drones, uma retratando um centro de atendimento de vários níveis, um armazém de drones aéreo a 45.000 pés no ar, um armazém de drones subaquático e uma estação de carregamento de drones.

Armazém de drones aéreos

Robôs médicos

O potencial para robôs no espaço da saúde, especialmente se combinado com IA, é enorme. As aplicações mais interessantes estão relacionadas a robôs cirúrgicos, robôs de reabilitação e robôs de transporte médico.

Os robôs cirúrgicos já aprimoraram a cirurgia minimamente invasiva, reduzindo o trauma do paciente. Devido a melhorias na destreza e visão computacional, um robô agora pode superar um cirurgião experiente no mesmo procedimento. Robôs de reabilitação, ou exoesqueletos, estão desempenhando um papel importante na melhoria da qualidade de vida das pessoas com deficiência, ajudando a melhorar a mobilidade, coordenação e força.

Robôs de transporte médico são capazes de navegar pelas instalações do hospital trazendo suprimentos, medicamentos e refeições e otimizando a comunicação entre médicos, funcionários e pacientes. Outras aplicações relevantes são os robôs de saneamento e desinfecção que podem reduzir a possibilidade de infecção e a chance de surtos de bactérias mortais resistentes a antibióticos, enquanto os sistemas robóticos de dispensação de prescrição podem reduzir erros na distribuição de medicamentos aos pacientes.

Robô Cirúrgico da Intuitive Surgical

Robôs de campo

A IA e a Robótica também estão se consolidando no setor agrícola, onde várias startups (por exemplo, Robótica Abundante ou Automação de Colheita) estão ganhando força. Os VCs estão investindo quantias significativas de capital para trabalhar neste espaço, com mais de US$ 320 milhões investidos em 2017. Atualmente, as principais aplicações da robótica estão na colheita e colheita, controle de ervas daninhas, semeadura autônoma, pulverização e desbaste.

A colheita e a colheita são atualmente provavelmente as aplicações mais difundidas na robótica de campo, onde os robôs são utilizados em estufas, mas também para recolher frutas e legumes. O controle de plantas daninhas também está em expansão, o que oferece a oportunidade de reduzir o uso de agrotóxicos nas fazendas, com soluções como a da Ecorobotix.

Os avanços na visão computacional também estão levando ao desenvolvimento de semeadura, pulverização e desbaste autônomos, enquanto outros desenvolvimentos interessantes estão acontecendo na indústria de alimentos de forma mais ampla, onde os robôs foram aplicados em restaurantes como Miso Robotics ou para entrega de alimentos como Starship.

Robô de controle de ervas daninhas da Ecorobotix

Uma revolução robótica?

Como esperamos ter percebido até agora, é provável que, nas próximas décadas, os robôs desempenhem papéis cada vez mais importantes em nossas vidas diárias. A maioria dos avanços estará relacionada ao desenvolvimento de IA, visão computacional, sensores, navegação e tecnologia de semicondutores.

Mas enquanto o futuro parece brilhante, há algumas nuvens no horizonte. Uma das maiores ameaças ao desenvolvimento do setor, sem dúvida, vem na forma de risco regulatório. Como muitos leitores já devem estar cientes, tem havido um aumento no debate em torno da robótica e da IA, com ênfase particular nos efeitos que os robôs terão em nossa força de trabalho.

Meu ponto de vista pessoal sobre o tema é que os robôs aumentam a produtividade e a competitividade das empresas que o adotam. Esse aumento de produtividade pode e deve levar a um aumento dos salários médios, o que deve aumentar a demanda, criando de fato novas oportunidades de trabalho. O principal impacto, como demonstrado por diferentes estudos de Graetz e Michaels (London School of Economics) ou de Bessem (Boston University School of Law), da adoção de robôs e automação é uma mudança de mão de obra qualificada de nível baixo/médio , para mão de obra mais qualificada, também impulsionando um aumento nos salários gerais. Dessa forma, a robótica pode ser vista como uma forma de eliminar ou reduzir os empregos mais subalternos e perigosos em nossas economias e permitir uma mudança para atividades mais criativas e intelectuais.

A principal questão, porém, é que a mudança para o trabalho mais qualificado, obviamente, não será automática e exigirá esforços relacionados à educação e requalificação de certos tipos de empregos, conforme descrito em um relatório da Mckinsey de 2017. Este esforço de reeducação deve ser liderado pelos governos, bem como pelas empresas que impulsionam a revolução tecnológica, e esta é a ação mais importante que deve ser empreendida para que a revolução robótica iminente seja um sucesso.

Pensamentos de despedida: a lacuna de habilidades

Apesar das preocupações com os efeitos da automatização e da robótica nos postos de trabalho, a realidade atual e previsível é que existe de facto uma clara lacuna de competências, e que muitas empresas não conseguem preencher as vagas por falta de candidatos qualificados para estes cargos relacionados com futura tecnologia robótica. A Comissão Europeia, por exemplo, previu que a Europa poderia enfrentar uma escassez de até 750 mil trabalhadores qualificados em TIC até 2020, colocando o desenvolvimento de competências digitais no centro de sua estratégia para o mercado de trabalho da UE.

Nos EUA, foi previsto que fechar a lacuna de habilidades em robótica e IA poderia preencher cerca de 1 milhão de novos empregos, mas somente se iniciativas públicas e privadas em larga escala conectarem os trabalhadores ao treinamento de que precisam. Fechar a lacuna de habilidades exigirá vínculos mais estreitos entre empresas e instituições de ensino, a fim de identificar e equipar trabalhadores para esses novos empregos mais exigidos e orientar melhor os alunos sobre quais cursos têm mais potencial para suas carreiras.

Para isso, o Fórum Econômico Mundial lançou uma iniciativa destinada a sustentar as atividades desenvolvidas por empresas e instituições de ensino para requalificar e qualificar a força de trabalho para as economias de amanhã, inclusive em áreas como robótica e automação. Os investimentos em robótica devem ser sustentados por investimentos em capital humano para colmatar o atual défice de competências e permitir às empresas beneficiar de um maior nível de interação e complementaridade entre humanos e máquinas, contribuindo assim para impulsionar o crescimento económico e melhorias de produtividade.