A sosit „momentul ChatGPT” pentru industrie. Inteligența artificială promite să transforme modul și locul în care se produc bunurile

Sursa: Pexels

<< „Știți ce m-a impresionat cu adevărat? Am văzut un robot ridicând un ou!”, a exclamat Roger Smith, președintele General Motors, în 1985. Constructorul american de automobile, care cu două decenii mai devreme fusese prima companie care instalase un braț robotic, se afla atunci în proces de creare a unei „fabrici a viitorului” în Saginaw, Michigan. Smith își imagina o operațiune „lights-out” — fără oameni, doar mașini — care să ajute compania să țină pasul cu rivalii japonezi. Rezultatul a fost haotic. Roboții lipsiți de inteligență nu puteau distinge modelele de mașini și nu reușeau să monteze barele de protecție sau să vopsească corect. Costurile au depășit bugetul cu mult. În cele din urmă, GM a închis fabrica.

Dea atunci, automatizarea a avansat mult. Totuși, în majoritatea fabricilor, viziunea lui Smith rămâne mult înaintea realității. Potrivit Federației Internaționale a Roboticii (IFR), o asociație din industrie, în 2024 existau aproximativ 4,7 milioane de roboți industriali operaționali la nivel mondial — adică doar 177 pentru fiecare 10.000 de lucrători din industrie. După ce instalările au crescut în anii 2010, acestea au explodat în perioada freneziei automatizării din timpul pandemiei, dar apoi s-au stabilizat, cu 542.000 instalați în 2024.

Acest lucru s-a reflectat și în piața mai largă a echipamentelor de automatizare a fabricilor, inclusiv senzori, actuatoare și controlere, care a înregistrat o cerere scăzută în ultimii ani, pe fondul încetinirii producției industriale, în special în Europa. În ciuda performanțelor remarcabile din perioada pandemiei, acțiunile principalilor furnizori din industrie au rămas în urma celor ale altor companii din țările bogate de la începutul lui 2024.

Totuși, analiștii consideră 2026 un punct de inflexiune. IFR estimează că instalările anuale de roboți vor crește la 619.000 în acest an. Roland Berger, o companie de consultanță, prognozează că creșterea ajustată la inflație a vânzărilor de echipamente de automatizare industrială în ansamblu va urca de la un modest 1–2% în 2025 la 3–4% în 2026, urmând ca apoi să atingă 6–7% pentru restul deceniului.

Parțial, acest lucru reflectă avantajele aduse de reducerea ratelor dobânzilor în Vest în ultimele 18 luni. Dar este și rezultatul unor forțe structurale mai profunde. Factorii de decizie occidentali au apelat la subvenții și tarife pentru a încuraja revenirea producției pe teritoriile lor; construcția de fabrici a explodat în timpul administrației lui Joe Biden. Cu populații care îmbătrânesc, mulți producători se confruntă cu dificultăți în a găsi suficienți operatori calificați pentru liniile de asamblare, ceea ce duce la o cerere tot mai mare pentru mașini.

Mai mult, progresele în software-ul industrial ajută la depășirea multor provocări care până acum au împiedicat automatizarea producției. Silicon Valley este plină de discuții despre cum poate fi folosit noul val de inteligență artificială generativă nu doar pentru a alimenta chatboți avansați, ci și pentru a transforma industria manufacturieră. „Momentul ChatGPT pentru robotică este aici”, a declarat Jensen Huang, șeful Nvidia, un producător de cipuri și favoritul boom-ului AI, pe 5 ianuarie. În timp, rezultatul ar putea fi fabrici nu doar mai mecanizate, ci și mai agile și mai compacte.

Primele semne ale viitorului pot fi deja observate în fabricile bavareze ale Siemens, producător de echipamente de automatizare, din Amberg și Erlangen. Fabrica din Amberg, care produce 1.500 de variante de controlere pentru mașini, produce astăzi de aproximativ 20 de ori mai mult decât la deschiderea sa în 1989, dar cu aproximativ același număr de angajați. Brațele robotice, multe dintre ele fabricate de Universal Robots, al cărei grup părinte este Teradyne, o companie americană, fac mult mai mult decât să ridice ouă. În carcase de sticlă se mișcă rapid, sudând, tăind, asamblând și inspectând. Lucrătorii monitorizează și controlează producția de la computere conectate la mașini.

Fabrica din Erlangen, care produce componente electronice, este la fel de futuristă. Cărucioarele autonome cu ecrane atașate se deplasează rapid pe podeaua fabricii, transportând bunuri între stațiile unde oamenii lucrează alături de roboți. Altele s-au aliniat ordonat pentru a se încărca.

Echipamentele din fabrici au evoluat mult în ultimele decenii. Brațele robotice, care odinioară se mișcau pe trei axe — sus-jos, stânga-dreapta, înainte-înapoi — se deplasează acum de obicei pe șase axe. Mișcarea lor este ghidată de senzori și camere. Un singur robot poate adesea să execute mai mulți pași de fabricație. În plus, prețul acestora a scăzut odată cu creșterea producției și intrarea furnizorilor chinezi pe piață.

Progrese și mai mari au loc în software-ul care face ca mașinile și fabricile să funcționeze armonios. Roboții erau odată proiectați rigid pentru o singură activitate. Acest lucru obliga producătorii să rămână „blocați într-un moment al timpului” pentru a beneficia de automatizare, notează Ben Armstrong de la MIT Industrial Performance Centre. Acum, mașinile pot fi reprogramate pentru o altă sarcină printr-o simplă modificare a codului. De exemplu, roboții folosiți anterior de Foxconn, un producător taiwanez, pentru a monta butonul circular „home” pe generațiile anterioare de iPhone-uri, au fost reproiectați pentru a instala microcipuri. O astfel de flexibilitate a îmbunătățit și mai mult rentabilitatea investiției în roboți pe durata lor de viață.

Software-ul schimbă producția și în alte moduri. Simulările computerizate, cunoscute sub numele de „gemeni digitali” (digital twins), fac testarea designului produselor și a proceselor de fabricație mai rapidă și mai ieftină; planurile bidimensionale pe hârtie au fost înlocuite de reproduceri precise, tridimensionale. Furnizorii de echipamente de automatizare au intrat masiv pe piață. Anul trecut, Siemens a cumpărat Altair, o companie de software industrial, pentru 10 miliarde de dolari, cea mai mare achiziție din istoria sa. Software-ul, care generează de obicei un profit mai mare decât hardware-ul, reprezintă acum o treime din vânzările diviziei de automatizare industrială a conglomeratului.

Inteligența artificială generativă promite să ducă această transformare cu un pas mai departe. Până de curând, modelarea precisă a acțiunilor unui robot era adesea imposibilă din cauza numeroaselor variabile implicate, o problemă cunoscută sub numele de „sim-to-real gap” (diferența dintre simulare și realitate). Simulările aveau tendința de a întrerupe momentul în care iluminarea sau forma unui obiect se schimba. Modelele uriașe de AI, antrenate pe cantități vaste de date provenite de la senzori și camere, ar putea ajuta la rezolvarea acestei probleme. Pe măsură ce simulările devin mai precise și mai detaliate, ar putea fi posibilă programarea roboților să abordeze o sarcină fizică aproape la fel ca un om, percepând, înțelegând și reacționând la situație.

Perspectiva de a folosi „AI fizic” pentru a revoluționa producția a generat mult entuziasm. În timpul Consumer Electronics Show de la Las Vegas, Nvidia a prezentat o suită de cipuri și modele AI disponibile gratuit, concepute special pentru roboți. În octombrie, SoftBank, un conglomerat japonez cu mari ambiții în AI, a anunțat că va achiziționa divizia de robotică a ABB, un gigant industrial elvețian. Start-upuri din Silicon Valley până la Shanghai construiesc roboți umanoizi pe care speră să-i folosească într-o zi pentru a înlocui lucrătorii din fabrici. La fel face și Elon Musk.

Jucătorii consacrați din industria automatizării investesc, de asemenea, masiv în AI fizic. Peter Koerte, tehnologul șef al Siemens, estimează că AI va deveni „creierul” fabricilor, așa cum mașinile au devenit „mușchii” acestora (cu supraveghere umană). În septembrie, compania sa a anunțat un acord cu producători germani de mașini pentru a pune împreună date anonimizate din hardware-ul lor și a construi modele AI pentru uz industrial. Pe 6 ianuarie, a anunțat extinderea parteneriatului cu Nvidia și dezvoltarea, printre altele, a unui instrument bazat pe AI pentru construirea de gemeni digitali. Anul trecut, Hitachi, un gigant industrial japonez care colaborează și el cu Nvidia, a lansat o nouă platformă software bazată pe AI, care preia și analizează datele provenite de la numeroși senzori și camere dintr-o fabrică și poate modifica operațiunile ca răspuns.

Unii vorbesc acum despre fabrici care devin nu doar automatizate, ci și autonome. „Imaginați-vă o fabrică în care mașinile anticipează nevoile înainte ca acestea să apară, în care materialele se deplasează fără intervenție umană și liniile de producție se ajustează în timp real la schimbările cererii sau la perturbări”, a declarat entuziast Tessa Myers de la Rockwell Automation, un producător american de mașini, în noiembrie. Compania testează această idee într-o mică unitate din Singapore.

Rezultatul tuturor acestor evoluții ar putea fi un tip de fabrică foarte diferit. Fiecare robot fiind capabil să execute o gamă largă de sarcini, podelele de producție nu vor mai trebui neapărat proiectate în jurul unor linii de asamblare lungi. Combinat cu scăderea costurilor hardware, multe companii ar putea găsi curând fezabil să-și răspândească producția într-o rețea de fabrici mai mici.

Ani la rând, tendința a fost către amplasamente tot mai mari, denumite „gigafabrici”, pe măsură ce producătorii căutau economii de scară. Însă fabricile mai mici ar avea numeroase avantaje. Ele ar putea fi construite mai aproape de centre urbane, facilitând recrutarea lucrătorilor care, cel puțin deocamdată, rămân atât esențiali, cât și greu de găsit. Ar fi de asemenea utilă și proximitatea față de clienți, mai ales având în vedere persistența tarifelor vamale. În plus, o amprentă de producție mai dispersată ar reduce riscul ca o defecțiune produsă într-o singură fabrică să devină o criză. Fabrica viitorului va arăta foarte diferit de ceea ce și-a imaginat Smith — și ar putea fi chiar mai transformatoare.>>

Renașterea manufacturieră a Americii, care nu s-a mai produs. Tarifele impuse de Trump au afectat fabricile pe care ar fi trebuit să le protejeze