Robotica voor afwas: efficiënte, veilige automatisering in commerciële keukens

Chris Roberts, hoofd industriële robotica bij Cambridge Consultants, geeft een overzicht van de taken die robots in de toekomst potentiieel kunnen uitvoeren

Cambridge Consultants kondigde recent een nieuwe technologie aan voor het automatiseren van een van de meest ongeliefde taken in een commerciële keuken – het laden van de afwasmachine.

Deze technologie combineert innovatieve robotica met high-end AI om iets tot nu toe onmogelijks te bereiken – het detecteren en hanteren van een grote verscheidenheid aan vuil vaatwerk willekeurig gerangschikt op een bak.

De fundamentele technieken die in dit product gebruikt worden, kunnen echter op een breder scala aan situaties en problemen worden toegepast. Er zijn veel verschillende taken die nu pas geautomatiseerd kunnen worden.

Er is geen enkele technologische revolutie die dit mogelijk heeft gemaakt, het is de combinatie van verschillende uiteenlopende bouwstenen, die elk geëvolueerd zijn tot het punt waar nieuwe automatiseringsniveaus economisch haalbaar zijn.

Dingen als machine vision, neurale netwerk algoritmen, dataopslag en verwerkingskracht zijn al een tijdje bekend, maar zijn allemaal incrementeel beter, goedkoper of toegankelijker geworden; en dat heeft een nieuwe set toepassingen mogelijk gemaakt.

Niet alle taken die met deze technologie geautomatiseerd kunnen worden, zouden dat moeten. De sleutelvraag is hoe te herkennen wat zowel technisch haalbaar als economisch rendabel is – en nog niet opgelost is.

Welke andere toepassingen kunnen deze technologie of een variant ervan gebruiken?

Het antwoord is die toepassingen die drie kenmerken combineren:

• een semi-gestructureerde taak;
• een groot potentiële installatiebestand; en
• moeilijkheid in het werven van arbeid.

We zien toepassingen in industrieën zo uiteenlopend als agritech, bouw, logistiek en thuinautomatisering die allemaal gebruik kunnen maken van deze technologieën om nieuwe producten mogelijk te maken.

„Semi-gestructureerde” taken

Deze technologie – de combinatie van neurale netwerken, geavanceerde sensing en slimme electromechanische ontwerp – maakt automatisering mogelijk op plaatsen waar de taak te gevarieerd was om geautomatiseerd te worden.

Maar er zijn nog steeds limieten aan wat gedaan kan worden. Hoewel het systeem ontworpen is om enige variatie in de input te hanteren, voert het nog steeds essentieel dezelfde actie uit met de items die het hantert.

Dus, hoewel ik me kan voorstellen dat deze technologie in een thuissituatie wordt toegepast om, zeg, een keuken-afwasmachine of wasmachine te laden en lossen, zie ik het niet gebruikt om de kleding of borden weer weg te zetten.

Er zijn simpelweg te veel tussentaken – de keuken oversteken, mensen uit de weg gaan, laden openen en sluiten – om dit gemakkelijk te automatiseren.

Echter, er zijn industrieën waar semi-gestructureerde taken rijp zijn voor automatisering, bijvoorbeeld logistiek en magazijnbeheer.

Het is niet ongewoon om automatisering van de beweging van bulkgoderen in een magazijn te vinden, maar in het algemeen wordt de fijnmazige beweging van individuele items naar en van een tote of karton nog steeds met de hand gedaan, vanwege de variëteit aan items die het systeem zou moeten hanteren.

Deze technologie zou aangepast kunnen worden om aan die behoefte te voldoen, en het is een geweldige kandidaat omdat hoewel de items gevarieerd zijn, de taak zelf altijd hetzelfde is.

Op dezelfde manier zou de bouwindustrie kunnen profiteren van meer automatisering.

Opnieuw, het gebruik van een enkele robot om alle taken te doen die nodig zijn om een gebouw te bouwen, is waarschijnlijk nog sciencefiction, maar deze technologie kan automatisering van individuele taken mogelijk maken, zoals ophalen en dragen op bouwterreinen, of het overbrengen van markeringen van plannen naar de echte wereld zodat bouwers weten waar te graven of snijden.

Groot installatiebestand

Het is belangrijk om te realiseren dat de hardware en software in dit ontwerp aangepast is aan de specifieke taak van het laden van een afwasmachine.

Terwijl de technieken en know-how van het ene product naar het volgende kunnen overdragen, in tegenstelling tot traditionele robotarmen, kunt u geen „algemeen doel” systeem als dit produceren dat veel dingen in verschillende contexten kan bereiken.

Dit betekent dat voor elke nieuwe taak een nieuw product ontwikkeld moet worden, en dat kost geld. Op zijn beurt betekent dit dat industrieën die het beste kunnen profiteren van deze technologie, degene zijn waar de ontwikkelingskosten kunnen worden afgeschreven over een groot geïnstalleerd productenbestand.

Typisch betekent dit dat het bedrijf dat de technologie ontwikkelt, in staat moet zijn om het te verkopen aan een brede verscheidenheid aan gebruikers, in plaats van een enkele gebruiker die de technologie bezit voor competitief voordeel.

Bijvoorbeeld, er zijn veel toepassingen in het agritech-gebied – plukken en sorteren van individuele appels, aardbeien of andere hoog-gewarde gewassen – en hoewel individuele boeren degenen zijn die worstelen met arbeidstekorten en willen automatiseren, hebben ze doorgaans niet de schaal waar automatisering economisch zinvol is.

Arbeidstekort

Dit is de meest lastige aspect van het vinden van de juiste toepassing. Er is veel mediadekking over robots en AI, vooral „banen stelen” – maar dit is niet wat we zien gebeuren bij onze klanten.

Wat u ook doet om de kosten te spreiden, het blijft waar dat automatisering, en vooral innovatieve automatisering, duur is om te implementeren, tenminste op korte termijn.

De meest succesvolle toepassingen zijn degene waar politieke druk, sociaal-economische veranderingen of veranderingen in verwachtingen ervoor zorgen dat het moeilijk is om mensen te vinden die bereid zijn die taak te doen.

Uiteindelijk automatiseren mensen niet om geld te besparen, maar omdat de taak te saai, gevaarlijk of moeilijk te werven is.

Als onderdeel van het project dat de afwasrobot ontwikkelde, verkenden we andere aspecten van catering die nuttig robots konden hebben.

Een idee was het automatiseren van het kookproces – maar we verwierpen dit. Niet alleen omdat het leren van een robot om te proeven echt heel moeilijk is, maar ook omdat dat een makkelijkere baan is om te werven voor.

Wanneer je werkeloos bent, is bijna elke baan beter dan geen baan, maar mensen dromen ervan kok te zijn – niemand wil afwasser zijn of wil dat hun kinderen dat doen.

Toekomst

Zullen we dus een heel reeks taken zien geautomatiseerd?

Ik denk dat het antwoord ja zal zijn, waar het technisch haalbaar, economisch rendabel en sociaal acceptabel is.

Er zijn veel spannende ontwikkelingen in het veld van automatisering die voordelen kunnen oogsten in veel verschillende industrieën, en voor de innovatieve bedrijven die bereid zijn te investeren in ontwikkeling, zullen de beloningen enorm zijn.