Robotika Canggih 101: Meningkatkan Efisiensi & Inovasi Manufaktur

Manufacturing Global deep dives into the application of advanced robotics in the manufacturing industry

Dibandingkan dengan rekan-rekannya - robotika konvensional - kemampuan dari ‘robotika canggih‛ memberikan produsen “persepsi, integrabilitas, adaptabilitas, dan mobilitas yang superior. Peningkatan ini memungkinkan setup, pengaktifan, dan rekonfigurasi yang lebih cepat, serta operasi yang lebih efisien dan stabil,” penjelasan BCG.

Karena itu, produsen yang menerapkan strategi ‘factory of the future’ dan ‘industry 4.0’ menerapkan robotika canggih sebagai bagian penting dari otomatisasi canggih. Mereka yang merangkul robotika canggih mendapatkan manfaat dari struktur dan proses pabrik yang ditingkatkan, meningkatkan produktivitas dan fleksibilitas di pabrik dan sepanjang rantai pasokan. “Analisis menemukan bahwa penggunaan robot canggih dapat mengurangi biaya konversi hingga 15%, dan menggabungkan robotika canggih dengan teknologi lain, peningkatan proses, dan perubahan tata letak struktural dapat menghasilkan penghematan hingga 40%,” catatan BCG. 

Apa yang Membuat Teknologi Robotika ‘Canggih‛? 

BCG mendefinisikan otomatisasi canggih sebagai “intelijen terdesentralisasi yang memungkinkan perangkat dan peralatan untuk membuat keputusan dan mengambil tindakan secara otonom, tanpa intervensi manusia.” BCG menambahkan bahwa teknologi ini terdiri dari empat elemen inti: 

1. Model data holistik (digital twin): menyediakan representasi digital dari produk dan sistem produksi. “Peralatan produksi (seperti robot canggih) dapat mengakses model-model tersebut untuk, misalnya, merencanakan jalur yang diperlukan secara langsung.”

2. Infrastruktur cloud-edge: untuk menggeser daya komputasi dan penyimpanan ke tepi jaringan produksi, menghubungkan IT dan teknologi operasional. “Ini memungkinkan produsen untuk mengumpulkan data dan mentransfernya ke layanan cloud untuk diproses. Selain itu, ini memungkinkan proses di lantai produksi untuk menyesuaikan diri secara otonom terhadap perubahan lingkungan.”
3. Teknologi pemrosesan data: untuk mengonversi data dengan ukuran, tipe dan kecepatan yang bervariasi menjadi informasi yang bermakna. “Kemajuan terbaru dalam teknologi pemrosesan data memungkinkan produsen untuk terus-menerus mengoptimalkan proses (seperti perencanaan jalur).”
4. Sistem kontrol alur kerja: untuk menyinkronkan semua tugas yang dilakukan oleh manusia atau peralatan. “Manajemen yang efisien dari seluruh alur kerja memerlukan koneksi atau integrasi digital antara mesin dan pekerja manusia. Konfigurasi sistem kontrol alur kerja kemungkinan akan berkembang dari arsitektur terpusat menjadi terdesentralisasi.”

Mengapa Produsen Harus Menerapkan Robotika Canggih?

Dengan nilai pasar robotika canggih saat ini dalam manufaktur totaling US$16,6 miliar pada 2020, yang diproyeksi akan naik lebih lanjut US$2 miliar menjadi US$18,6 miliar pada 2021, jelas bahwa digitalisasi operasi memberikan nilai bagi produsen global. 

Beberapa manfaat yang dapat diperoleh dari penerapan robotika canggih dalam manufaktur meliputi:

• Persepsi: dibandingkan dengan robotika konvensional, robot canggih memanfaatkan pemrosesan bahasa alami, visi komputer, dan sensor untuk meningkatkan otonomi, kekhasan, dan presisi. Sebagai hasilnya, robotika canggih dapat menyelesaikan tugas yang lebih rumit.
• Integrabilitas: dengan arsitektur berbasis layanan, konektivitas yang ditingkatkan, akses ke model data holistik, dan perbaikan antarmuka serta pemrograman, robotika canggih lebih cepat diatur dan memerlukan waktu lebih sedikit untuk belajar melakukan tugas.
• Adaptabilitas: pemrosesan data canggih dan layanan cloud memungkinkan robot canggih untuk belajar dan menyesuaikan diri secara otonom dengan lingkungan untuk meningkatkan alur kerja. 
• Mobilitas: memanfaatkan pembelajaran mesin dan visi komputer, robotika canggih mampu memandu diri secara otonom melalui lingkungan. 
• Efisiensi: dengan memperkaya robotika canggih dalam tugas kompleks, otomatisasi fleksibel dapat membantu mengurangi waktu pergantian yang mahal dan meningkatkan efisiensi.
• Produktivitas: mirip dengan efisiensi, dengan fleksibilitas yang ditingkatkan dan kemampuan pemecahan masalah real-time, robotika canggih dapat meningkatkan produktivitas.
• Keselamatan: menggunakan sensor canggih dan komunikasi latensi rendah, keselamatan secara signifikan ditingkatkan dengan robotika canggih karena pemahaman yang lebih baik tentang lingkungan mereka dan kemampuan untuk beradaptasi dan bereaksi terhadap peristiwa. 
• Kualitas: dengan penggunaan berbagi data jaringan, robotika canggih mengurangi silo, sehingga lebih mudah untuk mengidentifikasi masalah kualitas dan menelusuri penyebab akar.
• Ketangguhan: secara independen menyesuaikan, robotika canggih memungkinkan operasi produksi untuk lebih tangkas tanpa persiapan yang memakan waktu. 

Mengatasi Tantangan Adopsi

“Dari perspektif saya, komunikasi adalah tantangan utamanya — baik di lantai produksi maupun antara lantai produksi dan sistem TI yang berbeda. Di lantai produksi, kebutuhan konektivitas, satu sisi, perlu cukup fleksibel untuk mencocokkan fleksibilitas robot, tetapi di sisi lain, perlu cukup stabil dan aman untuk mendukung kasus penggunaan industri. Robot di masa depan akan menarik data secara langsung dari banyak sistem data yang berbeda untuk memenuhi tugas mereka; ini menempatkan persyaratan baru pada keamanan TI untuk memastikan bahwa konektivitas tidak terbuka untuk ancaman baru.”

“Konektivitas nirkabel adalah kunci untuk komunikasi di lantai produksi untuk menyediakan fleksibilitas yang diperlukan, dan saya melihat 5G membawa kombinasi sempurna fleksibilitas, stabilitas dan keamanan. Ketika datang ke bagian keamanan TI, saya pikir penting untuk tidak mencoba memperluas jaringan kantor yang ada ke pabrik tetapi untuk membangun jaringan terpisah yang dioptimalkan untuk kondisi dan kebutuhan di pabrik,” kata Sebastian Elmgren, Portfolio Manager for Smart Manufacturing di Ericsson.

Nilai robotika canggih dan perannya dalam pabrik terhubung masa depan

Dengan sebagian besar produsen menyadari peran signifikan yang akan dimainkan robotika canggih di pabrik masa depan, banyak jenis fungsionalitas, termasuk penggunaan multi-kecepatan, aplikasi seluler, dan kiting robotik, diharapkan akan menjadi semakin penting. Menurut BCG, “sekitar 70% responden survei mendeskripsikan fungsionalitas ini sebagai sangat relevan untuk produksi masa depan mereka.”

Dengan potensi untuk mengubah proses pabrik, produsen percaya bahwa robotika canggih akan menjadi alat yang diperlukan untuk mengatasi kompleksitas yang meningkat di industri. “Robotika canggih akan membawa fleksibilitas ke dalam proses otomatis serta memungkinkan untuk mengotomatisasi apa yang sebelumnya tidak dapat diotomatisasi, membuka peluang untuk mass-customisasi produk,” kata Sebastian Elmgren, Portfolio Manager for Smart Manufacturing di Ericsson. 

Menambahkan pada komentarnya, Elmgren mengatakan: “Saya melihat bahwa robotika canggih akan membuka pabrik yang lebih generik [di masa depan]. Dengan potensi penuh dari robotika canggih, pabrik hampir dapat memproduksi produk apa pun. Ini akan menghilangkan kebutuhan akan pabrik yang spesifik produk, memindahkan produksi lebih dekat ke pelanggan memperpendek rantai logistik. Ini juga akan menurunkan ambang bagi perusahaan baru untuk memulai produksi produk mereka, memungkinkan untuk membeli produksi sebagai layanan daripada [membuat] investasi besar dalam sarana produksi khusus.”

Dengan 52% produsen yang berharap robotika canggih akan “menjadi salah satu penggerak paling penting dari peningkatan produktivitas pada 2025,” aplikasi teknologi saat ini sebagian besar ditemukan dalam produksi, logistik, kualitas dan pemeliharaan. “70% [produsen] berharap robotika canggih akan menjadi penggerak produktivitas yang sangat penting dalam produksi dan logistik pada 2025. Partisipan juga berharap untuk melihat peningkatan produktivitas yang signifikan dalam kualitas dan pemeliharaan,” kata BCG.

Praktik Terbaik untuk Masa Depan Adopsi Robotika

Ketika datang ke penerapan robotika canggih dalam organisasi, BCG menjelaskan bahwa itu “berlampaui investasi modal,” penerapan robotika canggih mempengaruhi banyak aspek dari model bisnis perusahaan manufaktur.

“Untuk mengatasi cakupan penuh keputusan, perusahaan harus mengembangkan gambaran target holistik dari pabrik masa depan. Visi ini harus mencakup implementasi banyak teknologi otomatisasi, termasuk robotika canggih,” komentar BCG.

Untuk menghasilkan adopsi yang sukses dari teknologi semacam ini, produsen perlu tidak hanya mengidentifikasi kuantitas, ukuran lot, variasi produk, dan tata letak serta proses pabrik tetapi juga mempertimbangkan konteks bisnis dan implikasi dari implementasi teknologi semacam ini, menciptakan peta jalan implementasi yang jelas dan holistik.

Produsen juga harus mencoba membangun kompetensi organisasi dan merancang arsitektur sistem, serta menguji dan berkolaborasi pada proyek pilot, untuk dengan cepat menskalakan solusi yang sukses pada tahap pilot. 

Myth Busters: Top Three Misconceptions About Advanced Robotics 

(Sebastian Elmgren, Portfolio Manager for Smart Manufacturing at Ericsson)

1. Menambahkan robotika canggih ke proses yang ada akan memberikan semua manfaat.

Tidak, Anda perlu menemukan cara kerja baru untuk memanfaatkan semua manfaat.

2. Ini hanya tentang robot. 

Tidak, Anda perlu memikirkan seluruh sistem.

3. Ini adalah sesuatu untuk masa depan. 

Tidak, teknologi sudah ada hari ini untuk mulai digunakan, dan Anda tidak boleh menunggu.