MetraLabs Robots Staan Klaar om Automotieve Toeleveringsketens te Transformeren in het AI-tijdperk

Medeoprichter Johannes Trabert, die een poetisch leven leidt in het Thuringiaanse woud, zegt dat de toekomst gericht zal zijn op 'het slimme deel van het werk' tussen mensen en robots.

ILMENAU, Duitsland — Johannes Trabert's stem draagt rust terwijl hij voorbij de bouwplaats voor het nieuwste Fraunhofer-instituut (neergeplaatst naast relikten van Oost-Duitse industrie hier) rijdt in zijn Škoda en Wanderers Nachtlied II reciteert, het gedicht dat Goethe in 1780 in een houten muur van een loge op de top van de nabije Kickelhahn-berg kraste:

Over alle bergtoppen
Is vrede,
In alle boomtoppen
Voel je
Bef een adem;
De kleine vogels zwijgen in het bos.
Wacht nog even, spoedig
Zult u ook rusten.

Trabert interpreteert het gedicht als "rust even uit, koel af en heroverweeg je prioriteiten in het leven."

Dat deed hij toen een Californiase bedrijf zijn expertise in robotica en automatisering opkwam. Hij koos ervoor niet te dwalen van het bevredigende leven dat hij hier in het Thuringiaanse woud heeft opgebouwd sinds hij en alle Duitsers achter het IJzeren Gordijn in 1990 werden bevrijd.

Dat leven omvat het oprichten van MetraLabs met drie vrienden van de middelbare school (terwijl ze op de universiteit waren, in 2001), het huwen met een vrouw die ook in productie werkt, tweelingkinderen krijgen, en bedrijven als de Duitse chipmaker Infineon helpen om operaties aanzienlijk te verbeteren.

Dat leven omvat ook erkenning van MetraLabs' bijdrage aan de modernisering van productie — niet alleen in Duitsland maar ook in Tsjechië, Frankrijk, Groot-Brittannië, Singapore en de VS: Het stralende nieuwe overheidsonderzoeksinstituut net een paar blokken van zijn kantoor zal een mobile robots innovatielab omvatten gedeeld door Fraunhofer en MetraLabs.

Hopen Tijd Bespaard

Infineon is een primair voorbeeld van MetraLabs' invloed.

De automotieve leverancier moest soms dagproductie weggooien omdat omgevingsparameters niet waren gehaald — een ontdekking gemaakt na uren het verzamelen van luchtkwaliteitsmonsters. Dat was met een menselijke bron.

Sinds 2010 gebruikt het echter Scout, een MetraLabs autonom robot die het aantal minuten dat het kost om de benodigde gegevens over de aanwezigheid van zeldzame gassen in de lucht te verzamelen, heeft verkleind van 300 naar 10.

Met 18 werknemers maakt MetraLabs robots die fabrikanten doorgaans gebruiken voor autonoom inventariseren dat RFID-transponders omvat. "Dit is ook iets dat in werkplaatsen, machineshops en kleine fabrieken wordt gebruikt — waar de robot wordt gebruikt om inventaris te nemen van dure gereedschappen, bijvoorbeeld," zei Trabert.

Naast Scout, voor cleanroom-toepassingen, maakt MetraLabs de robot Scitos X3, die het aanpast voor de goederen die een fabrikant wil transporteren.

Infineon gebruikt ook een MetraLabs robot om wafers, maskers en gereedschappen binnen de fabriek te transporteren. "In dit geval zet de robot de gereedschappen die het levert automatisch in de machine," zei Trabert.

Het hoofddoel is de menselijke factor uit de cleanroom te halen, zei hij, "omdat mensen de bron van besmetting zijn voor allerlei kwesties in de cleanroom."

Samenwerking met Universiteitslab, Fabmatics Sleutel

MetraLabs heeft succes deels vanwege zijn 15 jaar gezamenlijk academisch onderzoek met het NIKR LAB — het Neuroinformatics and Cognitive Robotics Lab aan de Technische Universiteit Ilmenau. Het lab, geleid door Horst-Michael-Groß, ontwikkelt en verbetert theoretische methoden voor interactie tussen mensen en mobiele robots.

Ook belangrijk is MetraLabs' samenwerking met Fabmatics. Dat in Dresden, Duitsland gevestigde bedrijf is gespecialiseerd in de automatisering van materialenstromen en hanteringsprocessen in halfgeleiderproductiefabrieken. "Ons product paste goed in hun 'catalogus' van tools," zei Trabert, met opmerking dat het duo een installatie geïmplementeerd heeft bij een chipmaker in de VS die hij niet mag noemen.

Zeker is, MetraLabs' producten zijn niet beperkt tot cleanroom-toepassingen.

De robots van het bedrijf worden ook gebruikt bij automotieve leveranciers in Duitsland. "Dit is een grotere versie van een Scitos X3," zei hij. "Deze robot brengt en haalt grotere en zwaardere interieuruitrusting van een auto van de ene machine naar de andere. Het is als een gefragmenteerde band, of een individueel type band: De band wordt vervangen door verschillende robots die een bepaald onderdeel dragen, wat stap voor stap wordt opgebouwd van het ene werkstation naar het andere."

Deze robots zien en interacteren met mensen.

"Soms hebben ze robots met een touchscreen-display, zodat je informatie kunt verzamelen. Of ze wachten gewoon tot je weggaat. Of ze rijden om je heen. Dit hangt af van wat de klant leuk vindt," zei Trabert.

Bedrijfsrobots Hebben Alleen Bestemming Nodig

MetraLabs' robots zijn uitgerust met een indoor lokalisatiesysteem vergelijkbaar met GPS, wat het mogelijk maakt voor eigenaren de machines in te stellen om "gebruik te maken van de autonome mogelijkheden en gewoon om obstakels heen te rijden," zei hij. "We hebben eigenlijk geen bepaalde route nodig; we hebben alleen een bestemming nodig."

Het autonome aspect van de robots omvat 24/7 operatie — zonder pauzes voor lunch, diner of slapen.

MetraLabs robots vangen data digitaal en autonoom op.

"De grote vraag vandaag is hoe gebruik te maken van Big Data — en hoe te komen bij de grote hoop data die nodig is om bepaalde patronen af te leiden en gebruik te maken van de data," zei Trabert. "Daarom ontwikkelen we steeds meer robots die een bepaald type monitoring doen."

MetraLabs gespecialiseerde zich eerst in een robot die rondtoerde, de luchtkwaliteit controleerde. Later ontwikkelde het bedrijf robots voor inventarisatie gebaseerd op RFID. Nu maakt het bedrijf robots uitgerust met camera's en beeldverwerking — kenmerken die fabrikanten helpen "bij te houden wat je gebruikt en hoeveel je gebruikt en wanneer je een bepaalde doos met een bepaald type gereedschap moet bijvullen, bijvoorbeeld," zei hij.

Klanten hebben Trabert verteld dat voor het gebruik van een robot, "ze gevallen hadden waar een echt duur gereedschap gewoon in een la van een tafel verstopt zat en een nieuwe werd gekocht," zei Trabert. "Het gereedschap zat die hele tijd erbij" — maar mensen die in de fabriek werkten, detecteerden het niet.

Klassieke AGVs zijn de Concurrentie

PAL Robotics is een concurrent, erkende Trabert. "Maar voor transporttaken, om goederen binnen een faciliteit te verplaatsen, zijn onze hoofconcurrenten de klassieke AGVs" (autonome geleide voertuigen).

MetraLabs heeft een groot voordeel ten opzichte van klassieke AGVs omdat ze "een bepaalde route volgen," zei hij. "Ze hebben bijvoorbeeld een kabel gelegd of geïntegreerd in de vloer die ze volgen. Of ze hebben een gekleurde lijn getekend op de vloer die ze volgen. Of ze hebben reflectoren die ze volgen. Dat is een heel statische route. Er zijn geen toleranties. Onze robots, aan de andere kant, zijn tolerant tegen de omgeving, tegen obstakels, tegen wat er op de vloer ligt.

"Je zegt hun bestemming; ze hebben geen bepaalde route nodig," zei Trabert. "Natuurlijk kun je routes definiëren. Je kunt definiëren dat de robot aan de rechterkant moet rijden als het een wandelpad is. Maar je hoeft de infrastructuur niet te veranderen om onze robots te gebruiken. De robots leren de omgeving en maken een kaart, met behulp van kunstmatige intelligentie (AI). Ze kunnen de kaart aanpassen als de indeling van de productiefaciliteit verandert. En deze aanpassing is semi-automatisch, dus er is niet veel menselijke interactie nodig om aan te passen voor een veranderde indeling en zo voort."

Robots Zullen Monotoon Werk Afhandelen

De toekomst zal gericht zijn op "het slimme deel van het werk" tussen mensen en robots, zei hij.

Dat zal de mensen meer tevreden maken met het werk dat ze wel doen, voegde hij toe. "De plekken waar onze robots geïnstalleerd zijn creëren meer aantrekkelijke banen of verbeteren de banen die er voor mensen zijn — omdat de meer mensgerelateerde capaciteiten op een betere manier worden gebruikt dan eerder: Het monotone, stompe deel van het werk wordt dan door de robots gedaan."

Op plekken waar menselijke werkers niet zo talrijk zijn als vroeger, "moet je het beste van ze maken," zei Trabert. "En dit is niet goederen door de productiefaciliteit dragen; het is ze betrekken bij de productie zelf en de schepping van waarde, kwaliteit controleren en alles draaiende houden."

Thuringië Vol Met Perspectieven

MetraLabs ziet een goed deel van zijn groei komende van nieuwe klanten in de automotieve toeleveringsindustrie.

Het kan niet kwaad dat Thuringië thuis is van 640 auto- en leveranciersbedrijven, zei Arnulf Wulff, een senior VP bij de State Development Corporation of Thuringia. "Het is een kans voor hen om heel dicht bij de markt te zijn" — niet alleen omdat Thuringië dik is met automotieve leveranciers maar ook omdat het grenst aan de staten Hessen, Beieren en Baden-Württemberg.

Daarnaast biedt de bloeiende optische industrie van de staat, die verweven is met sensoren en de digitalisering van productie, een symbiose die Thuringië "zeer sterk en aantrekkelijk" maakt, zei hij.

AI-golf Is Op Ons Af

Autofabrikanten, die zichzelf aanpassen aan dergelijke marktvraag als autonome voertuigen voor straten en snelwegen, voegen AI-mogelijkheden toe om bij de concurrentie aan te sluiten.

"Dus een machine weet, 'Over vijf minuten loop ik een onderdeel mis, en ik moet de robot nu vertellen omdat het vier minuten duurt om me de nieuwe onderdelen te halen'," zei Trabert. "Dus er is steeds meer integratie van intelligent gebruik van data, en natuurlijk het krijgen en gebruiken van de data langs de weg die de autonome robots rijden."

Over slechts een paar maanden zal Trabert inzichten als deze delen vanuit binnen de advanced system technology tak van Fraunhofer IOSB en de Fraunhofer IIS wireless distributie systemen afdeling.

"Dat zal de glanzende, glasbedekte presentatiehal voor onze robots zijn," zei hij, wijzend op het halfgedane, vier-verdiepingen gebouw. "Het is een goed contrast met ons ontwikkelgebied, wat een beetje verouderd is. Maar het heeft ook sfeer, ja?"

* * *

Wanderers Nachtlied II

(Luister op Duits: www.tinyurl.com/NightsongByGoethe)

Über allen Gipfeln
Ist Ruh,
In allen Wipfeln
Spürst du
Kaum einen Hauch;
Die Vögelein schweigen im Walde.
Warte nur, balde
Ruhest du auch.