Denne robot kunne transformere produktionen

For cirka to måneder siden kom en ny medarbejder på produktionslinjen kl Vanguard plastik i Southington, Connecticut, en by, der engang var et knudepunkt for amerikansk fremstilling, men så mange af dens fabrikker forsvinde i 1960'erne. Den lille producents nye arbejder, Baxter, er seks fod høj, 300 pund og en robot. For en storslået maskine er Baxter bemærkelsesværdigt udtryksfuld. Et par øjne på skærmen, der fungerer som et ansigt, stirrer ned, mens robotten samler plastikkomponenter op, ser bekymret ud, når den laver en fejl, og retter sit blik mod sin næste opgave, når den ene er færdig. Det er sødt. Men den egentlige pointe med disse udtryk er, at de lader arbejdere i nærheden øjeblikkeligt vide, om Baxter optræder korrekt, og de giver fingerpeg om, hvad det er ved at gøre næste gang. Endnu mere forbløffende, når Baxter er færdig med én opgave, kan en medarbejder blot vise robotten, hvordan man starter en anden. Næsten enhver, bogstaveligt talt, kan på meget kort tid blive vist, hvordan man programmerer det, siger Chris Budnick, formand for Vanguard Plastics. Det er et spørgsmål om et par minutter.

Baxter er den første af en ny generation af smartere, mere adaptive industrirobotter. Konventionelle industrirobotter er dyre at programmere, ude af stand til at håndtere selv små afvigelser i deres miljø og så farlige, at de fysisk skal adskilles fra menneskelige arbejdere af bure. Så selvom robotter er blevet almindelige i bilindustrien og medicinalindustrien, forbliver de upraktiske i mange andre former for fremstilling. Baxter kan dog programmeres lettere end en Tivo og kan behændigt reagere på en væltet del eller forskudt bord. Og det er så sikkert, at Baxters udvikler, Rethink Robotics, som lånte Baxter til Vanguard Plastics, tror på, at det kan arbejde problemfrit sammen med sine menneskelige kolleger.

Baxters talenter kunne for første gang bringe fordelene ved robotteknologi og automatisering til arbejdsområder, hvor det aldrig før gav mening. Dette kan betyde tabte job for en i forvejen kæmpende lavtuddannede arbejdsstyrke. Men det kan også hjælpe USA med at konkurrere på det globale fremstillingsmarked mod lande, der tilbyder lavtlønsarbejde. Mængden af ​​produktion i USA er faldet drastisk i løbet af de sidste par årtier, til dels fordi arbejdere i andre dele af verden vil udføre simple og ringe job for langt mindre. Men robotter som Baxter kunne udslette den fordel ved at overtage sådanne opgaver, hvilket igen gør det muligt for mange industrier at fremstille deres produkter konkurrencedygtigt i USA og andre udviklede lande.

Måske er det ikke overraskende, at sådan en innovation kommer fra nok det største navn i robotverdenen, Rodney Brooks . I løbet af 1980'erne og 1990'erne, mens han var på MIT, udgav Brooks arbejde, der hjalp med at forme de to felter robotik og kunstig intelligens. I 1990 var han sammen med to af sine studerende fra MIT med til at stifte iRobot, en virksomhed, der introducerede robotter til nye arbejdsområder. Den fremstiller nu en bred vifte af indenlandske og militære robotter, inklusive Roomba, en husholdningsstøvsuger i frisbee-størrelse, der har solgt mere end otte millioner på verdensplan.

Multimedier

• Video: Mød Baxter, en ny slags industrirobot

Idéen til Baxter opstod, siger Brooks, mens iRobot ledte efter en passende produktionspartner til dets et af dets produkter. Han husker, at han undrede sig over, at så meget elektronikfremstilling stadig foregik i hånden, og hvor meget af denne form for fremstilling var flyttet til lavtlønsøkonomier i Asien. Jeg tænkte: 'Skal vi gøre det her om 500 år - stadig på jagt efter billig arbejdskraft? Der skal være en anden måde, siger han.

Brooks, som grundlagde Rethink i 2008 efter at have forladt både iRobot og MIT, indså, at robotter kunne overtage mange job, hvis de kunne gøres sikre, tilpasningsdygtige og latterligt nemme at programmere. Alle tænkte på, hvordan man gør det med de nuværende industrirobotter, siger han. Jeg sagde: 'Lad os lave en anden slags robot til industrien.'

Robotpioner: Rodney Brooks, CTO for Rethink Robotics, diskuterer sine virksomheders planer.

Robotpioner: Rodney Brooks, CTO for Rethink Robotics, diskuterer sit firmas planer.
Daniel Lovering

Resultatet er noget helt andet. På samme måde som en menneskelig arbejder kan Baxter på få minutter lære at genkende et nyt objekt eller udføre en ny opgave. For at lære Baxter at genkende noget, holder du bare objektet foran et af dets kameraer, som er placeret i hovedet, i brystet og for enden af ​​hver arm. For at programmere en handling kan du flytte en af ​​Baxters to kæmpearme gennem den ønskede bevægelse og vælge mellem en række forudprogrammerede handlinger ved hjælp af et par drejeknapper, der findes i hver underarm. Når du tager fat i en af ​​Baxters arme, føles den let som en fjer. Dens motorer kompenserer som reaktion på din berøring, hvilket gør det tunge lem let at flytte gennem luften.

Sofistikeret computervisionssoftware betyder, at selvom en plastikwidget er væltet, vil Baxter stadig genkende den. Forsendelses- og modtagerfolkene har ingen problemer med at programmere det, siger Vanguard Plastics' Budnick. Vi fik den til at tage dele fra en transportør og sætte dem på et bord.

Vanguard Plastics har allerede 24 konventionelle robotter. De kan vælge og placere genstande med fantastisk nøjagtighed og hastighed. Men det tager op til en dag at programmere en, og hvis noget er forkert justeret, vil de få fat i den blå luft hele dagen. Disse robotter skal også adskilles fra menneskelige arbejdere ved hjælp af beskyttende hegn.

Baxter kræver ingen sådanne barrierer. Brooks kan lide at demonstrere sin robots sikkerhedsfunktioner ved at lægge hovedet i vejen for en af ​​dens gigantiske arme, mens den svinger gennem en opgave, mens han smiler, mens han ikke modtager mere end et blidt bump. Baxter bevæger sig for langsomt og forsigtigt til at gøre skade, og en række sonarsensorer placeret rundt om hovedet kan registrere menneskelig bevægelse. Robotten reagerer også på den pludselige ændring i kraft, der opstår med et uventet stød og reagerer ved at stoppe øjeblikkeligt.

Det International Federation of Robotics anslår, at der nu er 1,1 millioner fungerende robotter rundt om i verden. Omkring 80 procent af alt det arbejde, der er forbundet med at fremstille en bil, udføres nu af maskiner. I nogle brancher er volumen dog for lav til at gøre automatisering umagen værd, eller produktlinjen ændrer sig for hurtigt som reaktion på ny efterspørgsel eller innovation. Dette omfatter småskalafremstilling, men også relativt avancerede industrier såsom rumfarts- og mobiltelefonfremstilling.

Det kræver betydelige ressourcer for en virksomhed at indrette et arbejdsmiljø for en robot, siger Julie Shah | , en assisterende professor i luftfart og astronautik ved MIT, som studerer robotters rolle i fremstillingen. Det kræver, at leverandører leverer materialer på en bestemt måde, det kræver, at hele fabrikkens infrastruktur designes, og det kræver, at robotten skal placeres i bur. Hvis du skal omprogrammere disse robotter, kræver det ofte særlig ekspertise eller eksterne konsulenter.

Nogle frygter, at det kan koste menneskelige job at overvinde disse forhindringer. Men Brooks er ikke enig. Han siger, at Baxter er designet til at gøre menneskelige arbejdere mere effektive, ikke til at erstatte dem. En elektrisk boremaskine gør en boligentreprenør mere produktiv, siger han. Skal vi forbyde elektriske boremaskiner, så der er flere job til boligentreprenører? Det spørger du enhver boligentreprenør om.

Andre eksperter er enige om, at robotter som Baxter kan forbedre USA's beskæftigelsesudsigter på lang sigt. Willy Shih, en tidligere IBM- og Kodak-direktør, der studerer forholdet mellem produktion og innovation som professor i ledelsespraksis ved Harvard Business School, siger, at produktionsarbejdet flyttede til Kina, dels fordi det var lettere at bruge mennesker end at gøre automatisering mere fleksibel. Baxter kunne ændre den beregning. I det omfang de kan reducere opsætningen overhead for at skifte over en linje eller noget, så bliver det rigtig interessant, siger han. Alt, hvad der forbedrer fleksibiliteten, er en kæmpe aftale.

At øge effektiviteten hos små producenter kan hjælpe med at sætte skub i økonomien og skabe jobskabelse. Ved at flytte balancen væk fra billig menneskelig arbejdskraft kunne Baxter og lignende robotter måske også gøre producenter i USA og Europa mere konkurrencedygtige med deres modparter i Asien. Hvis du kan udvikle en robot, der er i stand til at integrere i den menneskelige arbejdsgang, i den menneskelige del af fabrikken – hvis den kun har en lille smule beslutningsevne, en lille smule fleksibilitet – åbner det op for en ny type fremstilling proces, hvilket er det, der virkelig er spændende for mig, siger Shah.

Tilbage hos Vanguard Plastics betragtes Baxter som blot endnu et værktøj. Der var ingen frygt, som 'Åh, jeg bliver fyret' - nej, det har intet at gøre med det, siger Budnick. Han tilføjer, at virksomheden planlægger at købe sin egen Baxter, hvis omkostningerne kan arbejdes ind i budgettet for det kommende år (robotten vil koste 22.000 $). Planen er at få robotten til at arbejde sammen med en person ved at fodre nystøbte plastikkopper ind i en posemaskine. Den normale robot ville fylde transportbåndet med stakke af 20 kopper, og så ville Baxter tage de 20 og fodre en bagger, siger Budnick. Så skal vores operatør blot tage den færdige pose og pakke den ud.

Det ville være en ydmyg begyndelse for en robot så klog som Baxter. Men som enhver anden arbejder vil den begynde med job, som dens kolleger ikke ønsker at udføre. Jeg ved ikke præcis, hvor det skal gå hen, siger Brooks. Men jeg ved, at det bliver en revolution.

Rodney Brooks taler kl Teknologigennemgang 's årlige EmTech MIT-konference i oktober, og Baxter slutter sig til ham ved begivenheden.

Tilmeld dig i dag til EmTech 2012 24.-25. oktober i Cambridge, Massachusetts.

skjule