Autonomiczne roboty mobilne dzięki informacjom pobieranym z otoczenia są w stanie podejmować samodzielne decyzje odnośnie sposobu wykonywania powierzonych im zadań. Współczesne urządzenia oprócz czujników wykorzystują algorytmy sztucznej inteligencji, co pozwala im łatwiej poruszać się po nowych pomieszczeniach. Pierwsze prototypy – Elmera i Elsie (od ang. Electromechanical Robot i Light-Sensitive – robot elektromechaniczny i wrażliwy na światło) – w latach 1948-1949 opracował William Grey Walter, brytyjski cybernetyk i robotyk. Ze względu na kształt i sposób przemieszczania się roboty Waltera nazywano niekiedy żółwiami. Urządzenia zostały zaprogramowane tak, by odzwierciedlać zachowania żywych organizmów. Za sprawą fototropowej powłoki maszyny miały zdolność podążania za światłem, warstwa wierzchnia działała także jako czujnik uderzeniowy.
Kolejne wersje AMR-ów miały dodatkowo czujniki dźwięku, a po zbadaniu terenu były w stanie znaleźć konkretne punkty, np. stacje ładowania. Prace prowadzono głównie w jednostkach naukowych i centrach R&D. Jednym z pierwszych Autonomous Mobile Robots wypuszczonych na rynek był HelpMate opracowany przez Transitions Research Corporation. Maszyna powstała w latach 90., a jej zadanie stanowił przewóz przedmiotów w szpitalach. HelpMate transportował pocztę, tace z posiłkami, materiały opatrunkowe czy wyniki badań. Urządzenie funkcjonuje do dziś jako Pyxis HelpMate SecurePak.
Cztery typy AMR-ów
Wśród maszyn używanych w zakładach przemysłowych, które mogą poruszać się bez dodatkowej infrastruktury można wymienić cztery podstawowe rodzaje (liczby w nawiasach odpowiadają ich udziałowi w rynku w 2021 roku):
- Roboty przewożące produkty pomiędzy stanowiskami i pracownikami (43,7%) ułatwiają wyeliminowanie zbędnego chodzenia po hali zakładów i magazynów. Melonee Wise, prezes Fetch Robotics, w kontekście procesów kompletowania zamówień szacuje, że maszyny pozwalają o połowę skrócić czas wykonywania zadań.
- Samojezdne wózki widłowe (13,4%) sprawdzają się tam, gdzie obsługa ładunków jest powtarzalna i wymaga pokonywania dużych odległości. Dzięki skanerom, kamerom 3D, a także dźwiękowym i wizualnym systemom ostrzegawczym autonomiczne wózki widłowe mogą sprawnie poruszać się w pobliżu pracowników i przewozić palety. W portalu Platformy Przemysłu Przyszłości pisaliśmy m.in. o urządzeniach używających algorytmów uczenia maszynowego do ustalania trasy, pomagających robotom poruszać się w przestrzeniach, których jeszcze nie znają.
- AMR-y do inwentaryzacji (36,2%) służą do monitorowania zapasów i oceny rozmieszczenia towarów na magazynowych półkach. Zazwyczaj wykorzystują czytniki RFID skanujące tagi umieszczone na regałach i towarach. Dzięki temu zestawienia są aktualizowane w czasie rzeczywistym, co przekłada się na podejmowanie lepszych decyzji dotyczących np. zakupów.
- Bezzałogowe statki powietrzne (6.7%) są używane m.in. do transportu towarów, monitorowania procesów, a także wspomnianej już inwentaryzacji. Na przykład SEAT we współpracy z centrum Eurecat sprawdzał, w jaki sposób bezzałogowce poradzą sobie z przewozem części elektronicznych i zbieraniem lekkich przedmiotów z podłogi. Z kolei Audi w fabryce w Neckarsulm wykorzystuje drony z systemami GPS i RFID, żeby upewniać się, że do klientów trafiają dokładnie te samochody, które zamówili. Dotąd ze względu na dużą liczbę produkowanych samochodów zdarzały się pomyłki.
Przykłady zastosowań w firmach działających w Polsce
W Płocku Orlen używa drona do monitorowania rurociągu – kamery pokazują operatorom ewentualne próby wejścia na teren zakładu. Natomiast IKEA w centrum dystrybucyjnym w Jarostach korzysta z robota mobilnego do przewozu palet i innych ładunków o masie do 0,5 tony. Urządzenie na jednym ładowaniu może pracować przez 15 godzin. Transport samych palet w małopolskiej fabryce Schneider Electric obsługuje robot o identycznym udźwigu. Przedsiębiorstwo Padma, wytwarzające m.in. ramy luster, używa w intralogistyce dwóch urządzeń autonomicznych polskiego producenta AMR-ów, VersaBox. W mszczonowskim zakładzie FM Logistics autonomiczna maszyna przejeżdża codziennie blisko 19 km, żeby zabierać odpady produkcyjne i przewozić je do sortowni.
O rynku
Jeszcze w 2016 roku wartość rynku autonomicznych robotów mobilnych wyniosła 1,2 miliarda dolarów, a w 2021 zwiększyła się do 2,4 mld. Szacunki prezentowane w portalu Statista sygnalizują średnioroczny wzrost o około 23%, co w 2028 przełoży się na kwotę 10,5 miliarda dolarów. Jeśli wziąć pod uwagę wartość rynku w regionach, na czele jest Europa (30,8%), za nią Ameryka Północna (28,6%), trzecie miejsce zajmuje region Azji i Pacyfiku (25,3%).
Z analiz fińskiej firmy Statzon wynika, że największy udział w rynku (26,4%) należy do robotów mobilnych, które mogą przewieźć ładunek o masie od 501 kilogramów do tony. Maszyny o ładowności 201-500 kg stanowią 21,3% rynku. Na podium znalazły się jeszcze AMR-y wożące do 100 kg (18,8%). Najmniejszy segment reprezentują urządzenia transportujące duże ładunki – od 2 do 5 ton (2,7%) i jeszcze większe (0,8%). Jeżeli chodzi o poszczególne branże, najwięcej AMR-ów „pracuje” w przedsiębiorstwach logistycznych, motoryzacyjnych i działających w sektorze produktów szybkozbywalnych (FMCG).
Ulga na robotyzację w Nawigatorze Finansowym
Żeby dodatkowo zmniejszyć koszty wdrożenia urządzeń, przedsiębiorcy z firm produkcyjnych mogą skorzystać z ulgi na robotyzację i w latach 2022-2026 odliczyć część nakładów. Szczegóły mechanizmu podatkowego, który wszedł w życie na początku 2022 roku opisujemy w Nawigatorze Finansowym. W narzędziu są również informacje o innych ulgach, m.in. na prace badawczo-rozwojowe, prototypy czy też zatrudnianie ekspertów. Nawigator pomaga wyszukać odpowiednie instrumenty wsparcia rozwoju firm, takie jak pożyczki czy dotacje.