Productie gerevolutioneerd: 21e-eeuwse industriële robotica

"Laten we kiezen ervoor om machines machines te laten zijn, en mensen mensen. Laten we kiezen om onze machines gewoon te gebruiken, en nog belangrijker, om elkaar te liefhebben." – Lee, Kai-Fu (AI Superpowers: China, Silicon Valley, and the New World Order)

Robots bestaan al meer dan 60 jaar. De werelds eerste industriële robot werd in 1959 in de Verenigde Staten tot leven gewekt door Unimation, een venturebedrijf gespecialiseerd in robotontwikkeling. Hun eerste product, de Unimate, werd geïntroduceerd in een General Motors Corporation die-casting fabriek in Trenton, New Jersey.

De automobilindustrie was de eerste die de Unimate adopteerde. Elke robot kon het werk doen van tien ervaren operators, inclusief lassers, 24/7. Het assembleren van elke auto vereiste gemiddeld 4.000 onderdelen die spotgelast moesten worden, dus er waren verwachtingen dat als ze dit proces konden automatiseren, de productiviteit significant zou stijgen.

In 1968 produceerde Kawasaki de eerste industriële robot in Japan, gebaseerd op het originele Unimation-ontwerp. De "Kawasaki-Unimate 2000" werd in 1969 voltooid. Terwijl veel Japanse fabrikanten al machines in hun fabrieken hadden speciaal ontworpen voor specifieke taken, kon de Kawasaki Unimate geprogrammeerd worden voor veel verschillende operaties, inclusief de gevaarlijke die met ernstige arbeidstekorten te maken hadden.

Terwijl de eerste eenheden een prijslabel van ¥12.000.000 in 1970 hadden (ongeveer ¥80 mln of $386.000 gecorrigeerd voor inflatie), realiseerden Japanse autofabrikanten dat die robots hen een significante marktvoorsprong konden geven.

Later wijzigde Kawasaki het originele ontwerp en introduceerde de "2630-type", een geüpgradede Unimate met zes vrijheidsgraden in plaats van de vorige vijf, en een draagvermogen verhoogd van 12 kg naar 25 kg.

De Unimate was geen slimme robot. Het kon alleen de taken herhalen waarvoor het geprogrammeerd was. Het had geen connectiviteit, en programmeren moest handmatig gebeuren. Maar het was de begin van een revolutie die bijna elke productie-industrie zal raken.

Vandaag maken robots meer robots

Het aantal industriële robots is sinds 2014 met ongeveer 11% per jaar gegroeid, tot een totaal van 2,7 miljoen industriële robots in gebruik wereldwijd.

De International Federation of Robotics (IFR) publiceerde recent een rapport over industriële robotadoptie. "Japan is het werelds predominante robotfabrikanteland – waar zelfs robots robots assembleren: 47% van de wereldwijde robotproductie gebeurt in Japan. [...] Duitsland is verreweg de grootste robotmarkt in Europa met 38% van Europa's industriële robots die in fabrieken hier opereren. Robotdichtheid in de Duitse auto-industrie is onder de hoogste ter wereld."

De werelds top 10 meest geautomatiseerde landen zijn: Singapore (1), Zuid-Korea (2), Japan (3), Duitsland (4), Zweden (5), Denemarken (6), Hongkong (7), Chinese Taipei (8), VS (9) en België en Luxemburg (10).

Oorspronkelijk ontworpen voor productie, nemen industriële robots nu logistiek op zich

"Het hoofdverschil tussen automatisering vandaag en wat we 50 of 60 jaar geleden hadden is dat we software toevoegden," zegt Mick Mountz, die Kiva Systems in 2003 oprichtte. Amazon kocht Kiva in 2012, en het werd Amazon Robotics.

Kiva is verantwoordelijk voor het ontwikkelen van Amazons magazijnrobot, degene die eruitzien alsof ze jullie vloer kunnen stofzuigen als ze thuiskomen van hun dagsdienst.

Kiva Systems ontwikkelde een manier om robots de rekken, of "pods", waarop producten opgeslagen zijn, te laten verplaatsen, in plaats van ze de individuele producten te laten zoeken en verplaatsen. Opslagpods kunnen honderden verschillende producten bevatten, maar elke pods grootte en vorm zijn hetzelfde.

De sleutel tot het succes van het robotische magazijn is niet de robot, maar de hersenen achter het systeem. Het systeem is ontworpen om robotoperaties en werkstationbelasting te optimaliseren. Wanneer een werknemer geen order aan het inpakken is, heeft hij tijd om planken te vullen of een inventariscontrole uit te voeren van een pod die door een robot wordt gebracht.

Vandaag opereren bijna alle Amazon-logistieke centra met vlootjes Kiva-robots. Het systeem is de industriestandaard geworden, met bedrijven zoals Alibaba in China die klonen van de Amerikaanse pods gebruiken voor hun operaties.

Ook in veel steden en campusgebieden is een nieuwe generatie robots nu in gebruik voor last-mile delivery. Starship, een Estonse startup met operaties in Europa en de VS, bouwt robots die artikelen binnen een straal van 4 mijl (6 km) kunnen vervoeren. De robot weegt ongeveer 18-20 kg en kan tot 10 kg dragen. Het gebruikt een sensor-suite voor navigatie en situatiebewustzijn, een mengeling van Computer Vision en GPS om zijn exacte locatie tot op de duim nauwkeurig te bepalen.

Een intelligente werkkracht, robots maken miljoenen jobs overbodig

Miljoenen banen worden voorspeld te verdwijnen als gevolg van het gebruik van robots en automatisering. De enige manier om de impact van robotica op banen te minimaliseren is om continue training aan te moedigen voor bestaande fabrieksarbeiders om digitale vaardigheden te ontwikkelen die in vraag zijn.

In sommige gevallen nemen mensen een paar van de robotische banen terug. Eens een pionier in geautomatiseerde productie, heeft Toyota enkele robots vervangen door menselijke werknemers bij assemblagefabrieken in Japan, nieuwe vaardigheden ontwikkelend, productieprocessen verbeterend, en uiteindelijk betere auto's bouwend.

Ook brengen robots een paar banen terug uit het buitenland. In 2017 verplaatste Kent International, maker van Bicycle Corporation of America-merk fietsen, 140 banen terug van China naar Manning, South Carolina. CEO Arnold Kamler zei dat hij van plan was om elk jaar veertig banen toe te voegen, een aanzienlijke groei in een kleine stad. "Veel mensen hebben die misconceptie dat automatisering banen vermindert," zei een productiemanager op de lijn. "Het is gewoon een ander type baan, een meer gespecialiseerde baan. Zonder de robots zouden de menselijke banen niet bestaan."

"Het probleem is dat analoge banen niet sexy zijn op de manier dat tech-banen zijn voor politici, beleggers en filantropen, en de media," zegt David Sax, auteur van "The Revenge of Analog."