Microsoft Ignite 2023: IoT, Robotica en de Toekomst van Industry 4.0

Introductie

Als mensen aan "robotica" denken, zien ze vaak vijandige machines rechtstreeks uit science-fiction films. Die perceptie is ver verwijderd van de realiteit van industriële robotica, uitgelegd door Rene Schulte, director of global innovation bij Valorem Reply, tijdens zijn keynote op Microsoft Ignite 2023. Hij benadrukte dat het Internet of Robotic Things – het combineren van IoT, mixed reality (MR) en robotica – een cruciale drijfveer is van de Industry 4.0 revolutie.

Autonome Dingen Bewijzen Waarde

Ondanks de lange geschiedenis van automated guided vehicles (AGVs) in fabrieken, ontdekten ondernemingen dat AGVs toegewijde infrastructuur vereisen – kabels, markeringen en vooraf gedefinieerde banen – wat significante voorafgaande kosten toevoegt. Autonome mobiele robots (AMRs) lossen dit probleem op. AMRs navigeren vrij, gebruiken onboard sensoren en hebben botsingsvermijdingssystemen, wat infrastructuurkosten dramatisch reduceert.

Marek Matuszewski, manager bij Cluster Reply GmbH & CO. KG, benadrukte dat de robotica-boom gedreven wordt dalende hardwareprijzen en de opkomst van mobiele robots. Hij vergelijk een algemeen huishoudelijk voorbeeld: de moderne robotstofzuiger uitgerust met LiDAR-sensoren. Deze apparaten zijn essentieel mobiele IoT edge-nodes.

Mobiele robots uitgerust met IoT-sensoren – thermische visiecamera's, gasdetectors, thermometers – gecombineerd met kunstmatige intelligentie voor objectdetectie hebben de grootste impact in gevaarlijke of remote industriële settings. "Ze kunnen plekken betreden waar mensen niet veilig kunnen gaan," zei Matuszewski. "In de industrie betekent dit het inspecteren van olie-en-gas sites of het monitoren van windturbines met drones en AI-modellen."

Bijvoorbeeld, Valorem Reply's data scientists collaboreerden met E.ON, een van Duitsland's grootste energiemaatschappijen, om machine-learning modellen te trainen die windturbine-monitoring verbeteren en downtime reduceren.

Naar Slimme Databeslissingen met Robotica

Valorem Reply breidt uit verder dan datavergaring naar command en control van robots. Justin Jackson, president van Valorem Reply, legde uit hoe het bedrijf werkt met automobilistische klanten om IoT-sensordata te fusen met voorspellend-onderhoud AI-modellen. Deze integratie zet raw data om in actionable insights die slimme zakelijke beslissingen op de shopfloor drijven.

Valorem is ook een vroege adopter van Boston Dynamics' SPOT robot-systeem. SPOT wordt in diverse klantomgevingen ingezet, inclusief ECE, die meer dan 200 winkels beheert met ongeveer 20.000 winkels in Europa. De robot voert uit:

• Voorspellend onderhoud en schadedetectie in parkeerterreinen.
• Monitoring voor waterlekken, brand en beveiligingsschendingen.
• Digital-twin creatie door het hele gebouw wekelijks te scannen om de facility manager's 3D-model bij te werken.

Voor SPOT waren dergelijke uitgebreide surveys jaarliks, tijdrovend en duur. Vandaag maken photogrammetrie en LiDAR snelle 3D-modellering mogelijk, wat digital-twin creatie stroomlijnt.

Digital Twins: Van Theorie naar Praktijk

Digital twins repliceren een fysiek object in virtuele ruimte, wat real-time sensordata overlay toelaat. "We zagen vroeg dat het visualiseren van sensordata op een 3D-replica veel overtuigender was dan simpele meters," merkte Jackson op. De uitdaging was de tijd die nodig was om nauwkeurige 3D-modellen te bouwen. Door LiDAR en photogrammetrie te benutten, kan Valorem nauwkeurige twins post-constructie genereren, wat de noodzaak voor handmatige CAD-updates elimineert.

Met SPOT en drone-oplossungen envisageert het bedrijf versnelde digital-twin adoptie over industrieën, wat proactief onderhoud en operationele optimalisatie mogelijk maakt.

Telepresence en Teleoperatie met Mixed Reality

Matuszewski demonstreerde hoe mobiele robots gecontroleerd kunnen worden via Microsoft HoloLens of andere AR/VR-apparaten. "HoloLens stelt je in staat om de robot te sturen, te interageren met onboard labels, en remote teleoperatie uit te voeren," zei hij.

Valorem heeft een oplossing ontwikkeld die HoloLens koppelt aan onderhoudswerkstromen. Technici kunnen hands-free, stap-voor-stap instructies ontvangen voor complexe taken, zoals het serviceren van een pomp-bedieneenheid, en zelfs virtuele trainingssessies uitvoeren.