BMW: robot hình người là tương lai ngành ô tô

Lần đầu tiên trong lịch sử, BMW sẽ sử dụng robot hình người trong sản xuất ô tô tại châu Âu.

Hai robot do Hexagon Robotics sản xuất dự kiến ​​sẽ được đưa vào hoạt động sản xuất từ ​​mùa hè. Hiện tại, hai robot này đang được thử nghiệm tại nhà máy Leipzig.

"Đây sẽ là tương lai của sản xuất ô tô," Michael Nikolaides, người đứng đầu bộ phận quản lý quy trình và số hóa tại BMW, tuyên bố.

Ngành công nghiệp ô tô đã sử dụng cánh tay robot và các hệ thống tự động hóa khác trong nhiều thập kỷ.

Vậy tại sao lại chuyển sang sử dụng robot hình người?

"Nếu bạn có một robot hình người, bạn có thể sử dụng nó vào hầu hết mọi nơi mà con người đang làm việc hiện nay vì nó kích thước và khả năng tương tự con ngươi," ông Nikolaides nói.

Chi phí của robot đã giảm trong khi việc thiết kế lại dây chuyền lắp ráp vẫn còn đắt đỏ. Do đó, việc sử dụng robot phù hợp với các quy trình hiện có của con người sẽ tiết kiệm chi phí hơn.

"Khi một robot có giá 17 triệu đô la Mỹ, sẽ cần tổ chức lại nhà máy xung quanh con robot đó, nhưng bây giờ thì không cần nữa," Bill Ray, nhà phân tích cấp cao tại Gartner, nhận định.

"Giờ mọi người muốn tích hợp robot vào quy trình làm việc hiện tại của mình."

Robot Hexagon mang tên Aeon có hình dạng giống người, cao 1,65m và nặng 60kg.

Tốc độ tối đa của robot này là 2,4m/giây và có thể mang 15kg trong thời gian ngắn hoặc 8kg liên tục.

Aeon được trang bị 21 cảm biến bao gồm camera, radar, micro và cảm biến lực và lực xoắn để thao tác.

Tại BMW, các robot được huấn luyện bằng cách kết hợp điều khiển từ xa (cảm biến trên người) và mô phỏng trong một bản sao kỹ thuật số của nhà máy bằng phần mềm của Nvidia.

Robot trong mô phỏng được giao một nhiệm vụ và liên tục mô phỏng lại để xác định các giải pháp khả thi nhất, một phương pháp được gọi là học tăng cường.

Điều khiển từ xa được sử dụng cho các nhiệm vụ như nhặt một bộ phận, để robot vật lý có thể học được nhiều cách khác nhau mà con người thực hiện việc đó.

Việc huấn luyện robot đang phát triển nhanh chóng - huấn luyện robot càng nhanh thì càng hiệu quả.

Một trong những khía cạnh thú vị nhất của việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) vào thế giới vật lý (AI vật lý) là học tập bắt chước, theo ông Arnaud Robert, phụ trách bộ phận robot tại Hexagon.

Đó là nơi robot học cách thực hiện một nhiệm vụ bằng cách quan sát cách thực hiện nhiệm vụ đó, sử dụng video từ nhiều góc độ hoặc cảm biến chuyển động trên người.

Ông Robert đánh giá việc học bắt chước có thể rút ngắn thời gian huấn luyện robot từ nhiều tháng xuống còn vài ngày.

"Sự chuyển đổi tốt nhất [từ con người sang robot] là khi người dạy và người học có cùng hình dạng."

Vậy, liệu robot có thể chỉ cần quan sát ai đó đóng hộp một lúc rồi tham gia vào không?

"Đó là kịch bản đẹp nhất. Đó là điều có lẽ sẽ xảy ra trong một hoặc hai năm nữa", ông Robert nói.

Ông Ray từ Gartner ước tính rằng trong vòng ba đến năm năm tới, robot sẽ có thể nhận các chỉ dẫn bằng giọng nói đơn giản để thực hiện một nhiệm vụ hiệu quả.

Pin của robot Aeon chỉ có dung lượng dùng trong ba giờ, nhưng một ca làm việc kéo dài tám giờ, vì vậy robot được thiết kế để tự thay pin - chỉ mất khoảng ba phút, bao gồm cả thời gian di chuyển đến và đi từ trạm sạc.

Công việc của robot tại BMW sẽ là cung cấp linh kiện cho các công cụ sản xuất và thực hiện các nhiệm vụ gắp và đặt linh kiện để lắp ráp pin. Mặc dù robot đa chức năng, nhưng giống như công nhân nhà máy, chúng không được kỳ vọng sẽ thay đổi nhiệm vụ thường xuyên.

Ông Nikolaides cho hay robot có tiềm năng hỗ trợ những công việc lặp đi lặp lại hoặc đòi hỏi thể lực cao đối với con người và cũng có thể giải quyết tình trạng thiếu lao động.

"Chúng ta biết rằng nhân viên sẽ thiếu hụt trong vài năm tới, và robot hình người sẽ giúp ích," ông Nikolaides nói.

"Khi chúng ta tự động hóa sản xuất ô tô vào những năm 70, mọi người đều nói rằng điều này sẽ dẫn đến mất việc làm, nhưng thực tế lại ngược lại. Công nghệ mới này đã tạo ra những công việc mới và đó là cách chúng tôi nhìn nhận [robot hình người]", ông nói.

Các nhà sản xuất ô tô khác cũng đang rất quan tâm đến robot hiện đại.

Chẳng hạn, Toyota có kế hoạch sử dụng robot hình người Digit của Agility Robotics sau một cuộc thử nghiệm thành công. Xiaomi của Trung Quốc đã thử nghiệm hai robot hình người do chính họ sản xuất trong dây chuyền sản xuất xe điện.

Hyundai đang sử dụng robot Spot để kiểm tra, giám sát các thiết bị và đã công bố kế hoạch sử dụng robot hình người Atlas, đều do Boston Dynamics sản xuất, trong đó Hyundai là cổ đông chính.

BMW đã có kinh nghiệm sử dụng robot hình người tại Spartanburg, Mỹ, nơi robot Figure O2 đã giúp lắp ráp 30.000 chiếc xe X3. Robot này hoạt động với tốc độ tương đương với con người.

Một quan sát từ Mỹ cho thấy robot dựa trên AI xử lý những sai lệch tốt hơn nhiều so với máy móc trước đây.

"Nếu thay đổi vị trí của tấm kim loại một chút, hoặc dịch chuyển, hoặc để nghiêng, với một robot công nghiệp tiêu chuẩn, thì sẽ gặp lỗi," ông Nikolaides nói. "Những robot hình người này có thể phân tích điều đó và sẽ tiếp tục làm việc."

Một điểm khác biệt chính giữa robot Figure và Aeon là Figure đi bộ trong khi Aeon có bánh xe thay vì chân.

"Việc có bánh xe sẽ hợp lý hơn trong nhà máy [vì Aeon có thể lăn từ nơi này sang nơi khác]," ông Nikolaides nói thêm.

BMW cũng đã sử dụng robot Spot của Boston Dynamics, có hình dạng giống con chó, làm robot giám sát bảo trì.

"Nó phải có khả năng đi lên xuống cầu thang," ông Nikolaides bình luận. "Nó có thể xuống tầng hầm nơi có rất nhiều máy móc."

Ông Nikolaides nói các nhân viên đã đón nhận những robot này một cách nồng nhiệt. Ông hình dung rằng mọi người sẽ đặt tên cho chúng, giống như họ đã làm với những robot không phải hình người trước đây.

"Nếu không có tên, đó chỉ là một cỗ máy," ông Ray từ Gartner nói. "Nếu robot làm sai, thì mọi người cho là robot bị hỏng. Nếu robot có tên, thì mọi người sẽ chấp nhận việc robot mắc lỗi. Mọi người sẽ tha thứ cho robot. Một trong những điều chúng tôi nói với các công ty là hãy đặt tên cho robot của họ."

Aeon không có khuôn mặt giống con người nhưng có một màn hình ở phía trước đầu hiển thị các biểu tượng, chẳng hạn như một đường thẳng khi thực hiện một nhiệm vụ và một vòng tròn khi lắng nghe.

"Chúng tôi vẫn đang nghiên cứu về [ngôn ngữ hình ảnh], nhưng chúng tôi tin chắc rằng Aeon cần phải truyền đạt thông tin theo cách tự nhiên đối với con người," ông Robert nói.

Robot hình người đang bắt đầu xuất hiện trong môi trường làm việc cùng với con người, nhưng ông Ray tin rằng các robot này đã bị thổi phồng quá mức, đặc biệt là qua những buổi trình diễn rầm rộ.

"Ứng dụng chính của robot hình người hiện nay là đi trên sân khấu và thổi phồng giá cổ phiếu một cách giả tạo," ông nói. "Robot nhảy múa hay bất cứ thứ gì khác: Điều đó không khó thực hiện."

Ông cho rằng có nguy cơ mọi người đánh giá quá cao khả năng của robot.

"Khi thấy một robot hình người đi bộ, người ta cho rằng nó có thể chạy, leo trèo, nhảy nhót. Robot không thể làm bất cứ điều gì trong số đó, nhưng bộ não của bạn sẽ lấp đầy những khoảng trống đó. Chúng ta đang có những kỳ vọng không thực tế khi tiến hành triển khai những robot này."