Revoluția robotului comercial iminentă

Rezumat

Cititorii dintr-o generație mai „matură” care au crescut urmărind desene animate își pot aminti serialul The Jetsons , în care o familie de patru persoane, plus câinele lor Astro, își desfășoară viața de zi cu zi în Orbit City în anul 2062, mișcându-se în mașini zburătoare. care la apasarea unui buton se pliaza intr-o servieta mica transportabila de mana. Printre ei se numără și Rosie, robotul umanoid de uz casnic al lui Jetson, care este menajeră și menajeră. Rosie îndeplinește toate sarcinile ușoare din casă și este adesea văzută rostogolindu-se pe picioarele ei cu un aspirator în mână.

Rosie este doar unul dintr-o lungă listă de personaje robotice care au apărut în cultura pop de-a lungul deceniilor. Oamenii s-au jucat în mod constant și au explorat ideea unui viitor în care roboții devin părți normale ale vieții noastre, preluând adesea sarcinile și treburile mai ușoare. Cu toate acestea, un astfel de viitor nu s-a concretizat până acum, poate cel mai apropiat lucru pe care îl avem până acum fiind aspiratorul robot Roomba.

În realitate, roboții au făcut progrese incredibile în ultimii ani. Datorită îmbunătățirilor aduse vederii computerizate, dexterității și, de asemenea, economiei generale, aplicațiile robotice au devenit din ce în ce mai utile și mai convenabile pentru o varietate de sarcini repetitive și grele. Dar cea mai mare parte a creșterii în robotică s-a produs în aplicații industriale și, astfel, a fost ascunsă de opinia publicului larg. Dar datorită descoperirilor recente în domeniile AI, mecatronică, senzori și baterii, există motive serioase de a crede că acest lucru este probabil să se schimbe. Accentul acestui articol va fi, prin urmare, pe perspectivele așa-numiților roboți de serviciu , adică pe piața roboților mai orientată spre consumatori și comercial. Acesta este, fără îndoială, cel mai interesant domeniu de dezvoltare în viitor, unde învățarea autonomă și platformele modulare produc cele mai relevante impacturi. Un viitor în care robotul Rosie aspiră casa și ne gătește mâncarea pentru noi poate nu mai este un miraj atât de îndepărtat.

Ce sunt roboții de serviciu?

În primul rând, sunt necesare câteva definiții clarificatoare. Și poate cel mai bun loc pentru a începe este cu întrebarea mai fundamentală și generală despre ce este un robot în sine . Identificarea unei definiții comune este o provocare: dacă întrebi trei robotiști diferiți, probabil vei primi o serie de răspunsuri diferite. Dicționarul Oxford definește un robot ca fiind „o mașină capabilă să efectueze o serie complexă de acțiuni în mod automat, în special una programabilă de un computer”. Dar utilizarea unei definiții standard ca aceasta poate fi adesea nesatisfăcătoare, deoarece ar putea, teoretic, să implice că multe mașini standard, de zi cu zi, ar putea fi considerate roboți. De exemplu, o mașină de spălat vase sau un bancomat sunt mașini cărora li se dau comenzi programabile și apoi execută o serie de acțiuni automat. Dar sunt ei cu adevărat roboți?

O definiție mai adecvată, din punctul meu de vedere, vine de la roboticianul Anca Drăgan de la UC Berkeley, care definește roboții ca „un agent inteligent artificial încorporat fizic, care poate întreprinde acțiuni care au efecte asupra lumii fizice”. Mai simplu spus, un robot este o mașină care adună informații din împrejurimile sale, le prelucrează și apoi efectuează o acțiune pe baza acestor informații. Folosind definiția de mai sus, există încă multe tipuri diferite de roboți, toți cu înfățișări și funcții diferite. Dar ceea ce îi leagă împreună este că împărtășesc un set de elemente comune, cum ar fi un sistem de control, o baterie, efectori terminali, senzori, actuatori și un anumit grad de inteligență pentru a înțelege și a adapta acțiunile lor la împrejurimi.

Exemple de roboți moderni sunt roboții colaborativi, care lucrează împreună cu oamenii într-un spațiu de lucru comun și care sunt capabili să-i perceapă pe oamenii din jurul lor și să-și adapteze mișcările în consecință. Alți roboți moderni sunt proiectați să funcționeze autonom, cum ar fi Autonomous Guided Vehicles (AGV), care sunt capabili să circule într-un depozit transportând lucruri, sau dronele care pot efectua activități complexe de O&M sau sunt folosite pentru livrările de pe ultimul kilometru. Aceste generații mai noi de roboți sunt mașini fascinante și interesante care sunt destinate să schimbe modul nostru de a trăi în nenumărate moduri.

Roboți industriali vs de serviciu

Federația Internațională de Robotică clasifică roboții de astăzi în două mari categorii: roboți industriali și de serviciu. Această diviziune este importantă și utilă deoarece distinge roboții în funcție de relația lor cu oamenii și munca. Un robot industrial este robotul clasic pe care îl considerăm prezent într-o fabrică, pe care cititorii îl vor imagina probabil cu un braț(e) robotic(e) care îndeplinește o sarcină predefinită. Roboții industriali cresc în mod constant în utilizare și adoptare (a se vedea figura de mai jos), iar aceasta este o piață interesantă și în creștere rapidă.

Roboții de service, pe de altă parte, se extind dincolo de locul de muncă și intră într-o lume de aplicații noi interesante, care ne pot ajuta atât la îmbunătățirea vieții noastre de zi cu zi, cât și a vieții noastre profesionale. Un robot de serviciu „este un robot care îndeplinește sarcini utile pentru oameni sau echipamente, cu excepția aplicațiilor de automatizare industrială” (standard ISO IFR). Ele sunt clasificate în funcție de utilizarea lor personală sau profesională și îmbracă o gamă de forme diferite și au aplicații variate și în evoluție. Roboții de serviciu se dezvoltă datorită progreselor relevante ale roboticii legate de cunoaștere, manipulare și interacțiune și, în opinia mea, sunt cel mai interesant domeniu de dezvoltare în viitor, unde învățarea autonomă și platformele modulare produc cele mai relevante rezultate și impact.

Boom-ul viitor al aplicațiilor comerciale robotizate

După cum am menționat, există o varietate de factori care susțin dezvoltarea și perspectivele de creștere viitoare a roboților de serviciu. Cei mai relevanți sunt: ​​factorii tehnologici, de piață, de productivitate și de siguranță.

• Motive tehnologice: Îmbunătățirile în IA și în tehnologiile senzorilor vor permite dezvoltarea în continuare a roboticii, oferind posibilitatea de a le exploata în moduri diferite și utile. Roboții vor avea din ce în ce mai mult capacitatea de a învăța și de a se adapta, extinzându-și posibilele aplicații;
• Motorii pieței: Datorită creșterii mari prognozate a cererii de alimente și a comerțului electronic, roboții vor avea un rol major în susținerea producției și a altor activități din partea ofertei. De fapt, utilizarea roboților comerciali, cum ar fi dronele sau vehiculele ghidate autonome, poate face fermele sau depozitele mult mai eficiente, permițându-le acestora să țină pasul cu cererea în creștere;
• Factori de productivitate: nevoia de productivitate mai mare pentru a susține creșterea PIB-ului va conduce, de asemenea, industria înainte. Roboții vor spori în cele mai multe cazuri potențialul uman, sprijinind oamenii în activitățile lor, crescând productivitatea generală și stimulând creșterea economică;
• Motive de siguranță: Un alt factor care poate conduce industria înainte este faptul că există încă o mulțime de locuri de muncă periculoase, dintre care multe pot fi deja realizate de roboți. Experții spun că roboții vor prelua locurile de muncă plictisitoare, murdare și periculoase pentru oameni.

Dimensionarea pieței pentru roboții de serviciu

Estimările variază în ceea ce privește dimensiunea potențială a pieței roboților comerciali. Într-un raport din 2014, BCG a estimat că piața globală pentru robotică (adică inclusiv roboții industriali) va atinge 67 de miliarde de dolari până în 2025. Interesant este că doar trei ani mai târziu și-au revizuit estimarea în sus la 87 de miliarde de dolari, determinată tocmai de o creștere mare a estimării lor. pentru dimensiunea pieței comerciale și de consum (estimările au fost revizuite în sus cu 34%, respectiv 156%). După cum se poate observa în figura de mai jos, BCGs estimează că atât piețele comerciale, cât și cele de consum vor avea o valoare de 23 de miliarde de dolari fiecare în 2025, pentru care a trebuit să majoreze estimarea cu 156% și 34%.

Un studiu separat realizat de Loup Ventures în colaborare cu IFR a constatat că piața roboților comerciali în 2017 se ridică la 6,4 miliarde de dolari, cu 256.335 de unități vândute. Ei estimează un total de 1.310.181 de unități totale vândute pentru un total de 29,9 miliarde de dolari în 2025 (23% CAGR) – nu atât de departe de estimarea BCG. Ceea ce iese în evidență din estimările lor văzute mai jos este că cea mai mare parte a creșterii valorii va fi determinată de segmentul AGV, în timp ce dronele vor avea cea mai mare CAGR în aceeași perioadă.

Au fost efectuate multe estimări suplimentare, cu rezultate care adesea diferă considerabil de cifrele prezentate mai sus, dar toate au o trăsătură comună: toate proiectează o creștere semnificativă în viitorul viitor.

Un lucru interesant de reținut este că atunci când ne gândim la dimensiunea pieței, trebuie să luăm în considerare nu doar unitățile vândute, ci și difuzarea așa-numitelor roboți ca serviciu, în care clientul plătește o taxă pentru un serviciu care facilitează o integrare perfectă a roboților și a dispozitivelor încorporate în mediile web și cloud computing. Potrivit unui raport IDC, până în 2019, 30% dintre roboții de servicii comerciale vor fi sub formă de robot-as-a-service, iar același raport afirmă că până în 2020, 20% dintre roboți vor depinde de software-ul bazat pe cloud pentru a dobândiți noi competențe, ceea ce duce la dezvoltarea în continuare a unei piețe cloud robotice, care va crește de la 2,20 miliarde USD în 2017 la 7,5 miliarde USD în 2022

Cum vor fi folosiți roboții comerciali?

Astăzi, există deja mai multe aplicații diferite pentru roboții de serviciu. Având în vedere că roboții de serviciu acoperă totul în afara aplicațiilor de producție/industriale, aceasta poate include domenii precum depozitarea, asistența medicală, agricultura, securitatea și multe altele. LoweBot, de exemplu, este un robot lansat de retailerul Lowe's în magazinele sale din Bay, care „este capabil să găsească produse în mai multe limbi și să navigheze eficient în magazin. Deoarece LoweBot ajută clienții cu întrebări simple, le permite angajaților să petreacă mai mult timp oferindu-le clienților expertiza și cunoștințele de specialitate. În plus, LoweBot este capabil să asiste la monitorizarea stocurilor în timp real, ceea ce ajută la detectarea modelelor care ar putea ghida viitoarele decizii de afaceri.” Alte exemple includ Savioke în spațiul ospitalității sau Locus Robotics în manipularea materialelor în depozite.

Privind în perspectivă, există numeroase aplicații emergente pentru roboți de servicii, dar segmentele în care se așteaptă cea mai mare parte a creșterii sunt în AGV, drone, roboți medicali și roboți de teren. Să ne uităm la acestea pe rând.

Vehicule cu ghid autonom (AGV)

AGV-urile sunt cea mai mare și cea mai promițătoare aplicație comercială, iar piața este de așteptat să atingă 10 miliarde de dolari până în 2025. Împingerea pieței înainte sunt progresele în tehnologia de conducere autonomă.

AGV-urile timpurii erau în principal cablate (adică conectate la suprafață) și din acest motiv erau relativ inflexibile și, de asemenea, costisitoare de instalat. Recent, însă, AGV-uri mai flexibile și inteligente au fost introduse de companii precum Fetch Robotics, care sunt capabile să ia decizii în situații pe care nu le-au mai întâlnit până acum. Această flexibilitate poate produce diferite beneficii, inclusiv posibilitățile de reducere a accidentelor, productivitate mai mare și costuri mai mici.

Amazon este una dintre companiile care a folosit cel mai mult AGV-urile în interiorul depozitelor lor, datorită achiziționării KIVA în 2012. Privind în viitor, noi aplicații AGV apar în mod continuu, precum scanarea la raft realizată de Bossa Nova Robotics. UGV (vehicule terestre fără pilot) trec de la aplicații în principal militare la cele comerciale. Clearpath Robotics este una dintre companiile lider în acest domeniu, dezvoltând atât AGV-uri, cât și UGV-uri.

Fetch Robotics AGV vs Clearpath Robotics UGV

Drones

Dronele revoluționează operațiunile de afaceri în multe moduri diferite. Dronele pot fi folosite în activități de cartografiere 3D, livrarea ultimului kilometru, livrări medicale, activități de inspecție, transmitere de date, colectare video, asigurare rezidențială sau monitorizarea construcțiilor. Impactul dronelor în activitățile comerciale a fost, până în prezent, încă destul de limitat, mai ales având în vedere estimările spre unde se îndreaptă piața (PWC estimează că piața va avea o valoare de 127 de miliarde de dolari). Acest lucru se întâmplă din mai multe motive, dar în principal din cauza unor probleme de reglementare.

Cea mai mare parte a valorii generate de drone în următorii ani va fi legată de activități de servicii care adaugă valoare, cum ar fi colectarea, gestionarea și analiza datelor. Când dronele autonome își vor extinde prezența în operațiuni comerciale, dronele vor crea informații bazate pe datele culese și le vor traduce automat în decizii și acțiuni. Din nou, Amazon este una dintre companiile care pariază cel mai mult pe drone, printr-un proiect numit Amazon Prime Air . Amazon a dezvoltat diferite brevete legate de drone, unul care descrie un centru de livrare pe mai multe niveluri, un depozit de drone aeropurtate la 45.000 de picioare în aer, un depozit subacvatic de drone și o stație de încărcare a dronei.

Depozitul de drone aeropurtate

Roboti medicali

Potențialul roboților în spațiul medical, mai ales dacă este combinat cu AI, este enorm. Cele mai interesante aplicații sunt legate de roboții chirurgicali, roboții de reabilitare și roboții de transport medical.

Roboții chirurgicali au îmbunătățit deja intervenția chirurgicală minim invazivă, reducând trauma pacientului. Datorită îmbunătățirii dexterității și vederii computerizate, un robot poate depăși acum un chirurg expert în aceeași procedură. Roboții de reabilitare, sau exoscheletele, joacă un rol major în îmbunătățirea calității vieții celor cu dizabilități, ajutând la îmbunătățirea mobilității, coordonării și forței.

Roboții de transport medical sunt capabili să navigheze prin unitatea spitalicească aducând provizii, medicamente și mese și optimizând comunicarea dintre medici, membrii personalului și pacienți. Alte aplicații relevante sunt roboții de salubrizare și dezinfecție care pot reduce posibilitatea de infecție și șansa de apariție a bacteriilor mortale rezistente la antibiotice, în timp ce sistemele robotizate de eliberare pe bază de rețetă pot reduce greșelile în distribuirea medicamentelor către pacienți.

Robot chirurgical de la Intuitive Surgical

Roboți de câmp

Inteligența artificială și robotica se instalează și în industria agricolă, unde mai multe startup-uri (de exemplu, Abundant Robotics sau Harvest Automation), câștigă amploare. VC-urile pun cantități semnificative de capital să lucreze în acest spațiu, cu peste 320 de milioane de dolari investiți în 2017. În prezent, principalele aplicații robotice sunt în recoltarea și culesul, controlul buruienilor, însămânțarea autonomă, pulverizarea și rărirea.

Recoltarea și culesul sunt în prezent probabil cele mai răspândite aplicații în robotica de teren, unde roboții sunt folosiți în sere, dar și pentru a colecta fructe și legume. Se extinde și controlul buruienilor, ceea ce oferă posibilitatea reducerii utilizării pesticidelor în ferme, cu soluții precum cea de la Ecorobotix.

Progresele în viziunea computerizată duc, de asemenea, la dezvoltarea însămânțării, pulverizării și răririi autonome, în timp ce alte dezvoltări interesante au loc în industria alimentară mai larg, unde roboții au fost aplicați în restaurante precum Miso Robotics sau pentru livrarea alimentelor precum Starship.

Robot de control al buruienilor de la Ecorobotix

O revoluție a robotului?

După cum sperăm că s-a descoperit până acum, este probabil ca în următoarele decenii, roboții să joace roluri din ce în ce mai importante în viața noastră de zi cu zi. Majoritatea progreselor vor fi legate de dezvoltarea ulterioară a IA, a viziunii computerizate, a senzorilor, a navigației și a tehnologiei semiconductoare.

Dar, în timp ce viitorul pare luminos, sunt câțiva nori la orizont. Una dintre cele mai mari amenințări la adresa dezvoltării sectorului vine, fără îndoială, sub forma riscului de reglementare. După cum s-ar putea să conștientizeze deja mulți cititori, a existat o cantitate crescută de dezbateri cu privire la robotică și IA, cu un accent deosebit pe efectele pe care roboții le vor avea asupra forței noastre de muncă.

Punctul meu de vedere personal asupra subiectului este că roboții cresc productivitatea și competitivitatea companiilor care o adoptă. Această creștere a productivității poate și ar trebui să conducă la o creștere a salariilor medii, care ar trebui să crească cererea, creând de fapt noi oportunități de muncă. Impactul principal, așa cum a fost demonstrat de diferite studii ale Graetz și Michaels (Școala de Economie din Londra) sau ale lui Bessem (Școala de Drept a Universității din Boston), al adoptării roboților și a automatizării este o trecere de la forța de muncă calificată de nivel scăzut/mediu. , la forța de muncă mai calificată, determinând astfel și o creștere a salariilor totale. În acest fel, robotica poate fi văzută ca o modalitate de a elimina sau de a reduce locurile de muncă mai slabe și mai periculoase din economiile noastre și de a permite o trecere către activități mai creative și intelectuale.

Problema principală este însă că trecerea către locuri de muncă cu calificare superioară nu va fi, desigur, automată și va necesita eforturi legate de educație și recalificarea anumitor tipuri de locuri de muncă, așa cum se subliniază într-un raport Mckinsey din 2017. Acest efort de reeducare trebuie să fie condus de guverne, precum și de companiile care conduc revoluția tehnologică, iar aceasta este cea mai importantă acțiune care trebuie întreprinsă pentru ca revoluția robotică iminentă să fie un succes.

Gânduri de despărțire: Decalajul de competențe

În ciuda îngrijorărilor cu privire la efectele automatizării și roboticii asupra locurilor de muncă, realitatea actuală și previzibilă este că există de fapt un deficit clar de competențe și că multe companii nu pot ocupa posturile vacante din cauza lipsei de candidați calificați pentru aceste posturi legate de viitoare tehnologie robotică. Comisia Europeană, de exemplu, a prezis că Europa s-ar putea confrunta cu o penurie de până la 750 de mii de lucrători calificați în domeniul TIC până în 2020, punând dezvoltarea competențelor digitale în centrul strategiei lor pentru piața muncii din UE.

În SUA s-a prezis că reducerea decalajului de competențe în robotică și IA ar putea ocupa aproximativ 1 milion de noi locuri de muncă, dar numai dacă inițiativele publice și private la scară largă leagă lucrătorii cu formarea de care au nevoie. Reducerea decalajului de competențe va necesita legături mai strânse între companii și instituțiile de învățământ pentru a identifica și echipa lucrătorii pentru aceste locuri de muncă noi, mai solicitate, și pentru a ghida mai bine studenții asupra cursurilor care au cel mai mult potențial pentru cariera lor.

În acest scop, Forumul Economic Mondial a lansat o inițiativă care vizează susținerea activităților desfășurate de companii și instituții de învățământ pentru a recalifica și perfecționa forța de muncă pentru economiile de mâine, inclusiv în domenii precum robotica și automatizarea. Investițiile în robotică ar trebui să fie susținute de investiții în capitalul uman pentru a reduce actualul decalaj de competențe și pentru a permite companiilor să beneficieze de un nivel mai mare de interacțiune și complementaritate între oameni și mașini, contribuind astfel la stimularea creșterii economice și la îmbunătățirea productivității.