Jabil's gids voor het opschalen van humanoïde robots van prototype naar productie

Humanoïde robots spreken al lang tot de verbeelding van de robotica-industrie, vaak gezien als de volgende grote stap in de automatisering.

Maar nu de technologie zich uit de onderzoekslaboratoria naar de echte wereld begint te verplaatsen, verandert het gesprek. De vraag is niet langer simpelweg wat deze machines kunnen doen, maar of ze op schaal kunnen worden gebouwd, ingezet en onderhouden.

Die verschuiving brengt bedrijven als Jabil scherper in beeld. Hoewel hij geen traditionele robotica-ontwikkelaar is, opereert Jabil als grootschalige productie- en supply chain-partner en werkt hij achter de schermen om complexe productontwerpen om te zetten in commercieel levensvatbare systemen.

Met activiteiten in meer dan 25 landen speelt het bedrijf een rol bij het overbruggen van de kloof tussen prototype en productie in meerdere sectoren, waaronder opkomende gebieden zoals humanoïde robotica en automatisering van digitale handel.

Jabil heeft ook met Apptronik samengewerkt om de productie van de mensachtige Apollo-robot te helpen opschalen, waarbij hij zijn productie-expertise toepast in echte productieomgevingen.

In deze vraag en antwoord:Robotica- en automatiseringsnieuws spreekt met Robert Gutridge, vice-president van de wereldwijde business units voor digitale handel bij Jabil, over de realiteit van het opschalen van humanoïde robots.

Gutridge leidt de strategie en uitvoering van programma's op het gebied van robotica, automatisering en digitale handel, en werkt samen met klanten om geavanceerde technologieën te industrialiseren en deze op te schalen van pilot naar volledige productie.

Hij brengt diepgaande ervaring mee op het gebied van productie, afstemming van de toeleveringsketen en implementatie in de echte wereld, met een focus op het betrouwbaar, kosteneffectief en klaar maken voor commerciële adoptie van complexe robotsystemen.

In plaats van zich alleen op AI-capaciteiten te concentreren, wijst Gutridge op productiediscipline, volwassenheid van de toeleveringsketen en eenheidseconomie als de kritische factoren die zullen bepalen of mensachtigen overstappen van spraakmakende demonstraties naar betrouwbare industriële hulpmiddelen.

Zijn perspectief herinnert ons eraan dat technologische doorbraken in de robotica slechts een deel van het verhaal zijn:industrialisatie is wat uiteindelijk het succes bepaalt.

Interview met Robert Gutridge, VP van Global Business Units, Digital Commerce bij Jabil

Robotica en automatiseringsnieuws:Humanoïde robots worden vaak voorgesteld als een doorbraak op het gebied van AI of robotica. Gaat de echte uitdaging vanuit het perspectief van Jabil nu minder over intelligentie en meer over productie en schaalbaarheid?

Robert Gutridge :Humanoïden zijn duidelijk een belangrijke mijlpaal op het gebied van AI en robotica, maar vanuit het perspectief van Jabil is de industrialisatie nu de grotere hindernis. De technologie zelf vordert snel, maar de sector bevindt zich nog in een zeer vroeg stadium – in de kruipfase.

Wat uiteindelijk de acceptatie zal bepalen, is niet alleen hoe slim deze systemen zijn, maar ook of ze veilig, betrouwbaar en betaalbaar op schaal kunnen worden gebouwd.

Dat betekent het bouwen van een toeleveringsketen die nieuwe componenten kan ondersteunen, ontwerpen met het oog op maakbaarheid vanaf de eerste dag, en het opzetten van herhaalbare test- en kwaliteitsprocessen, zodat de prestaties consistent zijn voor alle eenheden.

Intelligentie is belangrijk, maar de productiegereedheid en de kosten bepalen de schaalbaarheid, die zal beslissen wanneer mensachtigen overstappen van demo's naar operaties in de echte wereld.

R&AN:U vermeldt dat pakhuizen en fabrieken het proefterrein voor mensachtigen worden. Welke specifieke operationele beperkingen in deze omgevingen zullen bepalen of mensachtigen slagen of falen?


RG :Magazijnen en fabrieken zijn de juiste proeftuin omdat de teams daar al zijn opgeleid om rond machines en automatisering te werken. Maar succes zal afhangen van een aantal operationele beperkingen.

Vroege implementaties vereisen duidelijke veiligheids- en operationele grenzen, waarbij mensachtigen in gecontroleerde zones werken en voorspelbare interacties aangaan in plaats van zich vrij naast mensen te bewegen.

Die voorzichtigheid weerspiegelt de realiteit van industriële omgevingen, waar over betrouwbaarheid en uptime niet kan worden onderhandeld; operaties kunnen geen frequente onderbrekingen tolereren, en robots moeten consistent presteren en veilig herstellen van fouten.

Naast betrouwbaarheid zullen mensachtigen herhaalbare, multifunctionele waarde moeten aantonen. Demo’s met één taak zijn niet genoeg; de echte belofte ligt in flexibiliteit over meerdere workflows zonder constante herprogrammering of herconfiguratie. Net zo belangrijk is de integratie in bestaande activiteiten.

Omdat magazijnen en fabrieken al zijn ontworpen rond menselijke workflows, zullen mensachtigen het snelst slagen als ze kunnen opereren met minimale veranderingen in de infrastructuur, in plaats van herontwerpen van faciliteiten af te dwingen.

En hoewel intelligentie vaak in de schijnwerpers staat, zullen de fundamentele zaken net zo belangrijk zijn. Levensduur van de batterij, mechanische duurzaamheid, onderhoudsgemak en veilige operationele controles zullen uiteindelijk bepalen of deze systemen kunnen worden vertrouwd in productieomgevingen.

R&AN:Hoe verschilt het schalen van een mensachtige robot van het schalen van meer gevestigde systemen zoals AMR's en AGV's, vooral wat betreft de complexiteit van de toeleveringsketen en de eenheidseconomie?

RG :Het schalen van humanoïde robots is heel anders dan het schalen van AMR's en AGV's, omdat deze systemen al volwassen categorieën zijn. De ecosystemen die er deel van uitmaken zijn goed ingeburgerd, de toeleveringsketens zijn voorspelbaar en de kosten zijn gemakkelijker te modelleren.

Humanoïden bevinden zich eerder in die reis en combineren veel complexe subsystemen in één enkel platform, wat het opschalen een grotere uitdaging maakt.

Dit plaatst mensachtigen vrijwel op dezelfde plaats als AMR's en AGV's 15 tot 20 jaar geleden waren, toen belangrijke componenten zoals sensoren en veiligheidssystemen duur waren, simpelweg omdat ze het volume nog niet hadden bereikt en de toeleveringsketens zich nog steeds aan het vormen waren.

Twee verschillen vallen echt op. De eerste is de volwassenheid van de supply chain. AMR's en AGV's profiteren van gestandaardiseerde sensoren, aandrijvingen, controllers en veiligheidscomponenten die op volume worden geproduceerd.

Veel humanoïde robots vertrouwen nog steeds op onderdelen met een kleiner volume of meer op maat gemaakte onderdelen. Dat houdt de kosten hoger en de doorlooptijden langer totdat de vraag groeit en leveranciers kunnen opschalen.

We moeten ook rekening houden met de eenheidseconomie en leercurves. Bij mensachtigen zullen de kosten pas dalen als de productieschalen en ontwerpen zich stabiliseren. Dat betekent het standaardiseren van onderdelen waar mogelijk, ontwerpen met het oog op maakbaarheid en het implementeren van herhaalbare productie- en testprocessen.

Naarmate de volumes toenemen, treden er leercurven in werking, verbeteren de opbrengsten, dalen de cyclustijden en beginnen de kosten er heel anders uit te zien. Tot die tijd weerspiegelt de prijsstelling de productie in een vroeg stadium in plaats van een stabiele economie.

R&AN:Jabil werkt samen met Apptronik aan de Apollo-humanoïde. Wat zijn de grootste hindernissen bij de overgang van prototype naar volumeproductie voor een systeem als dit?

RG :Bij het verplaatsen van een humanoïde robot van prototype naar volumeproductie gaan de grootste hindernissen niet zozeer over het uitvinden van iets nieuws, maar meer over het op grote schaal toepassen van de kernproductiediscipline.

Vroege prototypes zijn meestal geoptimaliseerd voor functionaliteit en niet voor herhaalbaarheid. Een van de eerste uitdagingen is dus het ontwikkelen van het ontwerp voor maakbaarheid, waarbij ervoor wordt gezorgd dat het consistent kan worden gebouwd, met minimale handmatige aanpassingen, terwijl de prestaties en betrouwbaarheid behouden blijven.

Deze verschuiving moet gepaard gaan met productieklare testen en validatie. Op grote schaal moet elke eenheid aan dezelfde veiligheids-, betrouwbaarheids- en prestatienormen voldoen zonder de lijn te vertragen. Dit betekent dat de testbaarheid rechtstreeks in het ontwerp moet worden ingebed in plaats van dat validatie als een vervolgstap wordt beschouwd.

Naarmate de productie toeneemt, wordt de gereedheid van de supply chain net zo belangrijk. Veel humanoïde systemen zijn nog steeds afhankelijk van complexe mechanische assemblages die nog niet op grote schaal worden geproduceerd. Voor het opschalen zijn gekwalificeerde leveranciers nodig, de specificaties worden gestabiliseerd en ervoor wordt gezorgd dat componenten kunnen worden geleverd met de juiste kwaliteit, kosten en doorlooptijden.

Volumeproductie vereist ook een heroverweging van de manier waarop het product wordt gebouwd. Vroege builds zijn vaak afhankelijk van praktische montage en tolereren variabiliteit, maar voor schaalvergroting zijn vereenvoudigde, gestandaardiseerde processen nodig die de variatie verminderen en consistente uitvoer over honderden of duizenden eenheden mogelijk maken.

Bij dit alles blijft veiligheidsvalidatie een cruciale factor. Voordat humanoïden breed kunnen worden ingezet, moeten ze voldoen aan strenge veiligheids- en regelgevingseisen, en die validatie moet vanaf het begin in zowel het product als het productieproces zijn ingebouwd.

Vanuit het perspectief van Jabil gaat de overgang van prototype naar productie over het omzetten van een innovatief systeem in een maakbaar product – een product dat betrouwbaar op schaal kan worden gebouwd, getest en ingezet.

R&AN:Kosten en ROI blijven cruciale barrières. Op welk punt worden humanoïde robots economisch concurrerend met traditionele automatisering of menselijke arbeid in magazijnactiviteiten?

RG :Kosten en ROI worden haalbaar zodra een paar dingen samenkomen. Ten eerste is schaal van belang. Naarmate de productievolumes toenemen en de toeleveringsketens volwassener worden, dalen de componentkosten en beginnen de prijzen de productierealiteit te weerspiegelen in plaats van bouwprojecten in een vroeg stadium.

Ten tweede moeten betrouwbaarheid en veiligheid worden bewezen in praktijkactiviteiten. Wanneer een mensachtige voorspelbaar kan functioneren, veilig kan herstellen van fouten en kan opereren met minimaal toezicht, neemt het operationele risico aanzienlijk af.

Ten derde moet de multifunctionele waarde reëel zijn, en niet theoretisch. De ROI wordt vooral aantrekkelijk in omgevingen waar de arbeidskrachten beperkt zijn, het personeelsverloop hoog is en ziekteverzuim een constante uitdaging is, wat steeds meer de realiteit wordt voor magazijn- en productieactiviteiten.

Dit is de reden waarom velen in de sector het bredere concurrentievermogen beschouwen als een vooruitgang over meerdere jaren en niet als een omschakeling van de ene op de andere dag.

Het is niet alleen de stuklijst; het zijn de totale eigendomskosten, het gebruik in de loop van de tijd en de vraag of de robot op consistente wijze flexibele arbeidsvergroting kan leveren in omgevingen waar de beschikbaarheid en omzet van arbeidskrachten voortdurende uitdagingen blijven.

R&AN:In hoeverre moeten de bestaande magazijnworkflows veranderen om tegemoet te komen aan mensachtigen – of is de verwachting dat mensachtigen zich volledig aanpassen aan door mensen ontworpen omgevingen?

RG :De kernbelofte van mensachtigen is dat ze kunnen opereren in ruimtes die al voor mensen zijn ontworpen. De meeste magazijnen en fabrieken zijn gebouwd rond menselijke beweging, bereik en gereedschap, dus een mensachtige die in die omgeving kan werken, vermindert de behoefte aan duur herontwerp van faciliteiten of nieuwe infrastructuur.

Dat gezegd hebbende, zullen vroege implementaties niet volledig probleemloos verlopen. De eerste uitrol zal nog steeds een doordachte integratie, gedefinieerde operationele zones, veiligheidsleuningen en gefaseerde implementaties vereisen waar prestaties en gedrag kunnen worden gevalideerd voordat breder, zij-aan-zij gebruik met werknemers mogelijk is.

Deze omgevingen zijn bewust gekozen, omdat de mensen die er werken al zijn opgeleid in de omgang met machines en geautomatiseerde systemen.

De verwachting is dat de mensachtigen zich in de loop van de tijd zullen aanpassen aan de bestaande magazijnindelingen, hulpmiddelen en workflows, in plaats van dat de faciliteiten eromheen opnieuw worden ontworpen. Maar die transitie zal geleidelijk en op veiligheid gebaseerd zijn, waarbij vertrouwen wordt opgebouwd door middel van praktijkactiviteiten, en niet door aannames.

R&AN:Welke rol spelen vooraanstaande productiepartners als Jabil in de toekomst bij het bepalen welke bedrijven op het gebied van humanoïde robotica uiteindelijk succesvol zullen zijn op de markt?

RG :Eerstelijnsproductiepartners kunnen een grote onderscheidende factor zijn, omdat succes niet alleen wordt bepaald door een geweldige demo; het zal worden bepaald door wie kan industrialiseren. In deze ruimte komt de kloof tussen een veelbelovend concept en een commercieel levensvatbaar product vaak neer op de uitvoering van de productie.

Dat begint bij het ontwerpen op maakbaarheid en testbaarheid. Vroegtijdige betrokkenheid zorgt ervoor dat het product op betrouwbare wijze op grote schaal kan worden gebouwd en gevalideerd, en niet alleen maar een paar keer in een laboratorium moet worden geassembleerd.

Leiderschap in de supply chain is een andere belangrijke factor. Naarmate ontwerpen volwassener worden, helpen fabrikanten schaalbare leveranciers veilig te stellen, componenten waar mogelijk te standaardiseren en de kosten- en kwaliteitsresultaten te beïnvloeden voordat ze vastlopen.

Herhaalbare productie van hoge kwaliteit is ook essentieel. Humanoïden zijn complexe elektromechanische systemen, en het elke keer consistent en veilig produceren van dezelfde eenheid is geen kleine uitdaging, vooral niet als er over regio's wordt geschaald.

Ten slotte helpen ervaren productiepartners teams bij het beheersen van de complexiteit. Procesvereenvoudiging, bouwstabilisatie en bewezen productiediscipline helpen allemaal de overgang van prototype naar volume te verkorten.

Bedrijven die productie- en supply chain-expertise vroegtijdig in het proces betrekken, zijn beter gepositioneerd om te voldoen aan de doelstellingen op het gebied van kosten, kwaliteit, veiligheid en schaalgrootte.