- A robotika, a mesterséges intelligencia (AI) és az Ipar 4.0 gyakran emlegetett hívószavak, ám a laikusok aligha ismerik e technológiai trendek kihívásait. Mi várható az ipari robotikában, mi hozná meg azt a sokak által megjósolt áttörést, amely az automatizációt meghatározó szerephez juttatná a termelésben?

- Napjainkban a piacon lévő robotok döntő részét programozni és vezérelni csak nagyon statikus módon lehet. Nem statikus folyamatokat viszont nagyon nehéz leautomatizálni. Leegyszerűsítve ez azt jelenti, hogy az emberekkel ellentétben a jelenlegi robotok nem érzékelik a környezetük kontextusát, csak statikusan végrehajtják, amit beprogramoznak nekik. A fejlesztőcégek többsége és a robotika kutatási területei számára is a kontextus-felismerés a "legforróbb téma", amely nagyon szorosan párhuzamba állítható az önvezető autók problémakörével.

Kapcsolódó

Például a kábelezés - ami az autóiparban is elterjedt - egy olyan folyamat, amely nehézkesen robotizálható. Ennek egyszerű oka, hogy a kábel mozog, vagyis folyamatosan váltakozó pozíciót képes fölvenni. Ha pozicionálni akarjuk, vagy valahová csatlakoztatni szeretnénk a kábelt, akkor egy ember képes szabályozni ezt a rugalmasságot, míg a gép esetében ez nem egyértelmű. A robotnak ugyanis csak fix pozíciókat tudunk megadni.

Az igazi előrelépést az hozná meg, ha a mesterséges intelligencia segítségével a robot képes lenne érzékelni azt a kontextust, amelyben feladatot végez, ennek következtében pedig akár egy előképzettség nélküli ember is képes lenne intuitív módon irányítani a gépet. Vagyis a robot értelmezni tudná az ember magasabb absztrakciót igénylő utasításait, és ténylegesen azt tudná végrehajtani, ami egyébként az utasítás szándéka volt.

- Milyen konkrét példákkal szemléltetné a mai ipari robotok korlátait?

- A kábel példáját nézve: ha A-pontból egy B-pontba mozgatjuk, miközben a tárgy más pozíciót vesz fel, akkor egy ember számára teljesen triviális dolog, hogy azt miként kell megfogni, illetve az is, hogy hogyan nem érdemes. Abba bele sem gondolunk, hogy ilyenkor a kognitív képességeink dolgoznak a háttérben, miközben ez egy robot számára már nem egyszerű feladat. Ha egy anyag rugalmas és nem tudjuk pontosan a pozícióját, akkor vagy valamilyen mechanikus módon biztosítjuk, hogy fix pozícióban legyen - amihez kiegészítő környezet szükséges, - vagy pedig a robotot megtanítjuk arra, hogy hogyan kell azt az adott tárgyat kezelni. De ha például egy bizonyos típusú kábel kezelését tanítjuk meg a robotnak, majd ezután egy másik tulajdonságú, másfajta rugalmasságú kábelt rendelünk, akkor probléma lehet, hogy a gép nem tud vele bánni.

Hasonló módon egy kőművest, vagy vízvezetékszerelőt sem képesek a mai robotok kiváltani - hiába van nagyon sok folyamat, ami emberi szemmel egyszerűnek tűnhet az ő munkakörükben. Ők képesek ugyanis reagálni váratlan helyzetekre, vagy azokra, amikor valami nem úgy történik, amiképp egy korábbi munkafázis alapján számítottak volna. Eközben egy robot agyában számítógép van, ezáltal csak arra képes, amit neki megtanítanak. Kognitív funkciókra, a helyzet kontextusának értelmezésére felkészíteni őket a mesterséges intelligencia nélkül nem lehetséges.

Ember-robot együttműködés (Fotó: KUKA Hungária)

- Milyen munkafolyamatokban alkalmazzák a mai ipari robotokat, és miként lehet a lehetőségeiket kitágítani?

- Rendszerint a statikus, monoton munkafolyamatok azok, amelyek hatékonyan leautomatizálhatók. A robotok legnagyobb mértékben az autó-, és elektronikai iparban terjedtek el, mert ezeket a nagy darabszámok mellett sok olyan monoton mozgási művelet jellemzi, amely könnyen leautomatizálható.

Vannak általánosan elterjedt feladatok, melyekre a leggyakrabban robotokat használnak, például a palettázásra, hegesztésre, raklapozásra, vagy nagy terhek emelésére. Trendszerűen olyan munkakörökben alkalmazzák őket amelyeket egy átlagember tipikusan nem szeret vagy nem képes csinálni: túl nagy terhelést, vagy veszélyt jelent a számára. Például egy autógyárban a festőrobotok olyan környezetben dolgoznak ahová az emberek be sem léphetnek.

A következő lépés viszont az általános értelemben vett kollaboratív robotika lesz, amikor az emberek képesek lesznek együtt dolgozni a robotokkal, továbbá a mobilrobotika, amely esetében a robotok helyváltoztatásra is képesek. Jelenleg itt tart az iparág, ezek piaca még fellendülésre, valódi kiteljesedésre vár.

- Mi ennek a feltétele?

- Általános trend, hogy a robotok száma robbanásszerűen nő, és a következő években is bővülést várunk. Ahhoz,hogy a robotok igazán el tudjanak terjedni, a jelenlegi robotprogramozási paradigmákat egyszerűsítenünk kell, és ezzel közelebb vihetjük őket az átlagfelhasználókhoz is. A robotok működtetéséhez programozói alapismeretek szükségesek, amellyel az emberek nagy része nem rendelkezik. Vagyis nincs elegendő számú munkaerő, amely képes ezeket a robotokat irányítani, ilyen hatalmas méretekben pedig nem reális elvárás az, hogy mindenki megtanuljon programozni. Ergó a robotok programozásának módját az átlagfelhasználó szintjére kell egyszerűsíteni, hogy széles körben el tudjanak terjedni.

Az 1970-es években például számítógépet használni csak egy nagyon szűk kör tudott, manapság viszont emberek milliárdjai gyakorlatilag a mobiltelefonoknál is egy számítógépet használnak. Nagyjából hasonló ugrás zajlik most a robotikai fejlesztések terén is. Tehát a használhatóságot igyekszünk leegyszerűsíteni: az easy-to-use az egyik fő hívószó az ágazatban. Ehhez az szükséges, amit már korábban is említettem, hogy nem bonyolult koordinátákat adunk meg nekik, hanem magas szintű utasításokkal, intuitív módon tudjuk őket irányítani. Referenciaként a nagymamám példáját szoktam felhozni: hogyha ő megérti, hogyan kell valamit alkalmazni, akkor az el fog terjedni a piacon. Ha nem érti és nem tudja használni, akkor valószínűleg nem lesz belőle áttörés.

A mesterséges intelligencia alkalmazásával az összes robotikai kutatási területen nagyon sokan küzdenek, a kontextus kialakításához ugyanis óriási méretű adathalmazt szükséges megfelelő módon feldolgozni. A KUKA-n belül olyan modelleken is dolgozunk, amellyel különböző szenzorokból érkező jeleket, egy kamera a képét, valamint egy megadott térképet a robot képes legyen összerakni és ezekből egy kontextust kialakítani.

(Fotó: KUKA Hungária)

A dolog másik vetülete viszont a szabvány-, és jogi környezet, amelyek egyelőre az önvezető autókhoz hasonló korlátokat szabnak. A jelenlegi szabványkörnyezet ugyanis egy determinisztikus viselkedést vár el a robottól. Biztonsági normákat kell betartanunk és az AI kapcsán olyan kérdések merülnek fel, hogy vajon mindig pontosan tudjuk-e hogy egy adott pillanatban mit gondol a gép, mi alapján és miért hoz meg egy döntést.

Azt gondolom, hogy a mesterséges intelligencia használatához a szabványkörnyezetet - például a funkcionális biztonságra vonatkozó előírásokat - is szükséges lesz átalakítani. Nagyfokú körültekintést igényelhet a téma morális vetülete: vagyis mennyire leszünk hajlandóak átadni az irányítást a robotoknak, mennyire leszünk képesek együtt dolgozni, automatizált folyamatokkal.

- Milyen időtávban születhet meg az érdemi áttörés?

- Én arra látok esélyt, hogy ez még a 2020-as évtizedben megtörténik.

- A közelmúltban számos negatív forgatókönyv látott napvilágot, amelyek szerint, ha az élőmunkát nagy tömegben váltják ki robotokkal, az felbecsülhetetlen sok álláshely megszűnéséhez vezethet.

-Az én álláspontom szerint az iparági trendek korántsem egy drámai jövőképet vetítenek előre. Ha eljutunk arra a szintre, hogy az ember hatékonyan képes együttműködni a robottal, akkor a jövőbeni munkaköröknek ehhez az új ökoszisztémához kell majd illeszkedniük. Amint elterjednek a robotok, egyre több emberre lesz szükség, akik képesek robotokat irányítani. Vagyis lehet, hogy sok ma ismert munkakör meg fog szűnni, de a robotokkal való kollaboráció kapcsán olyan munkakörök is létrejöhetnek, amelyek korábban még nem léteztek. E téren pedig az oktatásra is nagyon hangsúlyos szerep hárulhat.

Ellenpéldám, hogy az első ipari forradalom idején a luddita-mozgalom követői amiatt rombolták szét a gépeket a gyárakban, mert dühösek voltak, hogy elveszik az emberek munkáját. Korunk embere viszont már örül, hogy az akkori munkakörök gépesítve vannak, hiszen azokat a feladatokat nem feltétlenül szeretnénk elvégezni. Az új ökoszisztémához viszont új munkakörök alakultak, új munkahelyek jöttek létre. Valami hasonlót változást várok a robotika jövőjét illetően is.

- Kérdés persze az is, hogy a robotok mekkora megtérüléssel járnak.

- Erről nincsenek pontos számaink, iparáganként és alkalmazásonként nagyon változó a megtérülés. Annyit viszont fontos megjegyezni, hogy az easy-to-use mellett a fő tendencia a robotok életciklusának felgyorsítása, valamint költségüknek és a gyártóterületen elfoglalt területüknek a csökkentése lesz.

- A járműgyártásban éppen egy transzformáció zajlik, míg a feldolgozóipar kapcsán világszerte visszaesésről beszélnek az elemzők.

A gazdasági környezet alakulása a robotika szempontjából is meghatározó volt 2019 során: vagyis az autóipar megtorpanása, a kereskedelmi háború és a bizonytalanságból fakadó gazdasági lassulás hatását érezni lehetett. A globális ágazati szövetség, az International Federation of Robotics (IRF) statisztikái szerint a 2018 előtti években egy meglehetősen nagy, és exponenciális karakterű növekedés volt látható az eladott robotok darabszámában. Az új robotok üzembe helyezését nézve 2018-ban még 6 százalékos volt a növekedés, 2019-ben viszont stagnálást mutatott.

Ha el tudjuk fogadni a szervezet becsléseit, akkor a következő években ismét növekedési pályára áll az eladási darabszám: 2020-ra ugyanis már 10 százalékos, 2021-re és 2022-re pedig egyaránt 12 százalékos bővülést vár az IRF. Ez nagyban összefügghet az azzal, hogy az autóipar ismét magára találhat a különböző hajtástechnológiai megoldások terén.

A német alapítású és székhelyű, de 2017 óta kínai többségi tulajdonban lévő KUKA Robotics globálisan 3,2 milliárd eurónyi forgalmat bonyolított és több mint 14 ezer főt foglalkoztatott a legutóbbi, 2018-as adatok szerint. A társaság három országban: Németország és Kína mellett Magyarországon működtet gyártóegységet. Közel ezer főt foglalkoztató  füzesgyarmati üzemükben robotok megmozgatásához szükséges vezérlőszekrények készülnek. A magyar leány a KUKA Hungária Kft. központja Taksonyban van, míg harmadik telephelye, a kutatás-fejlesztési (R&D) részleg Budapesten található. Az egység a teljes termékfejlesztési folyamatot lefedi:.egyebek közt mobilrobotikai és platformszoftver fejlesztéssel, robotok konfigurálásával és diagnosztikájával, illetve robotvezérlőkhöz tartozó hardverek fejlesztésével és tesztelésével foglalkozik. Dolgozói létszáma 2020 elején meghaladta a 100 főt.