Robot MetraLabs Siap Mengtransformasi Rantai Pasok Otomotif di Era AI

Pendiri Johannes Trabert, yang menjalani kehidupan puitis di Hutan Thuringia, mengatakan masa depan akan difokuskan pada 'pembagian kerja yang cerdas' antara manusia dan robot.

ILMENAU, Jerman — Suara Johannes Trabert berisi ketenangan saat ia melintasi situs konstruksi untuk Fraunhofer institute terbaru (berdiri di samping relik dari industri Jerman Timur di sini) dalam Škoda-nya dan mentransmisikan Wanderer’s Nightsong II, puisi Goethe yang terukir di dinding kayu sebuah penginapan di puncak gunung Kickelhahn di dekat sini pada 1780:

Di atas semua puncak gunung
Adalah ketenangan,
Di semua puncak pohon
Anda merasakan
Hampir tidak ada nafas;
Burung kecil diam di hutan.
Tunggu saja, segera
Anda juga akan istirahat.

Trabert menafsirkan puisi ini berarti "istirahat, dinginkan diri dan pertimbangkan ulang prioritas dalam hidup."

Itulah yang dilakukan ketika sebuah perusahaan di California datang mencari keahliannya dalam robotika dan otomatisasi. Dia memilih untuk tidak menjauh dari kehidupan yang memuaskan yang telah dibangun di sini di Hutan Thuringia sejak dia dan semua Jerman yang tinggal di balik Perang Besi dibebaskan pada 1990.

Hidup itu termasuk mendirikan MetraLabs dengan tiga teman sekolah menengah (saat mereka sedang kuliah, pada 2001), menikah dengan seorang wanita yang juga bekerja di manufaktur, menjadi ayah kembar, dan membantu perusahaan seperti pabrikan chip Jerman Infineon untuk meningkatkan operasi mereka secara signifikan.

Hidup itu juga termasuk pengakuan atas kontribusi MetraLabs terhadap modernisasi manufaktur—bukan hanya di Jerman tetapi juga di Republik Czech, Prancis, Inggris Raya, Singapura dan AS: Institut penelitian pemerintah yang baru dan cermin hanya beberapa blok dari kantornya akan mencakup laboratorium inovasi robot seluler yang dibagikan oleh Fraunhofer dan MetraLabs.

Waktu yang Terselamatkan

Infineon adalah contoh utama pengaruh MetraLabs.

Pemasok otomotif dulu terkadang harus membuang produksi harian karena parameter lingkungan tidak terpenuhi—penemuan yang dibuat setelah jam-jam mengumpulkan sampel kualitas udara. Itu menggunakan sumber daya manusia.

Sejak 2010, namun, mereka telah menggunakan Scout, robot otonom MetraLabs yang menyusut dari 300 menjadi 10 jumlah menit yang diperlukan untuk mengumpulkan data yang diperlukan tentang kehadiran gas langka di udara.

Dengan 18 karyawan, MetraLabs membuat robot yang sering digunakan oleh produsen untuk pengambilan inventaris otonom yang melibatkan transponder RFID. "Ini juga digunakan di bengkel, bengkel mesin dan pabrik kecil—di mana robot digunakan untuk mengambil inventaris alat mahal, misalnya," kata Trabert.

Selain Scout, untuk aplikasi kamar bersih, MetraLabs membuat robot Scitos X3, yang mereka adaptasi untuk barang yang ingin diangkut oleh produsen.

Infineon juga menggunakan robot MetraLabs untuk mengangkut wafer, masker dan alat di dalam pabrik. "Dalam hal ini, robot secara otomatis menempatkan alat yang diantar ke dalam mesin," kata Trabert.

Tujuan utamanya adalah untuk menghilangkan faktor manusia dari kamar bersih, katanya, "karena orang adalah sumber kontaminasi untuk semua macam masalah di kamar bersih."

Kolaborasi dengan Laboratorium Universitas, Fabmatics Kunci

MetraLabs berhasil sebagian karena penelitian akademik bersama selama 15 tahun dengan NIKR LAB- the Neuroinformatics and Cognitive Robotics Lab di Ilmenau University of Technology. Laboratorium, yang dipimpin oleh Horst-Michael-Groß, mengembangkan dan mempertebal metode teoretis untuk interaksi antara manusia dan robot seluler.

Sama pentingnya adalah kolaborasi MetraLabs dengan Fabmatics. Perusahaan berbasis di Dresden, Jerman ini spesialisasi dalam otomatisasi aliran material dan proses penanganan di pabrik manufaktur semikonduktor. "Produk kami cocok ke dalam 'katalog' alat mereka," kata Trabert, mencatat bahwa pasangan telah mengimplementasikan instalasi di pabrikan chip di AS yang namanya tidak boleh disebutkan.

Tentu saja, produk MetraLabs tidak terbatas pada aplikasi kamar bersih.

Robot perusahaan juga digunakan di pemasok otomotif di Jerman. "Ini adalah versi yang lebih besar dari Scitos X3," katanya. "Robot ini membawa dan mengambil peralatan interior mobil yang lebih besar dan lebih berat dari satu mesin ke mesin lain. Ini seperti conveyor belt yang terpencar, atau tipe conveyor belt individual: Conveyor belt digantikan oleh beberapa robot yang membawa bagian tertentu, yang dibangun, langkah demi langkah, dari satu stasiun kerja ke stasiun kerja lainnya."

Robot ini melihat dan berinteraksi dengan orang.

"Kadang-kadang mereka memiliki robot dengan layar sentuh, jadi Anda dapat mengumpulkan informasi. Atau mereka hanya menunggu sampai Anda pergi. Atau mereka berkendara di sekitar Anda. Ini tergantung pada apa yang disukai pelanggan," kata Trabert.

Robot Perusahaan Hanya Memerlukan Tujuan

Robot MetraLabs dilengkapi dengan sistem lokasi indoor yang mirip GPS, memungkinkan pemilik untuk mengatur mesin untuk "memanfaatkan kemampuan otonom dan hanya berkendara di sekitar halangan," katanya. "Kami sebenarnya tidak membutuhkan rute tertentu; kita hanya memerlukan tujuan."

Aspek otonom robot meliputi operasi 24/7—tanpa istirahat untuk makan siang, makan malam atau tidur siang.

Robot MetraLabs menangkap data secara digital dan otonom.

"Pertanyaan besar hari ini adalah bagaimana memanfaatkan Big Data—dan bagaimana mencapai tumpukan data besar yang diperlukan untuk menarik pola tertentu dan memanfaatkan data," kata Trabert. "Oleh karena itu, kami semakin mengembangkan robot yang melakukan jenis pemantauan tertentu."

MetraLabs pertama kali spesialisasi pada robot yang berkeliling, memeriksa kualitas udara. Nanti, perusahaan mengembangkan robot untuk inventaris berdasarkan RFID. Sekarang, perusahaan membuat robot yang dilengkapi kamera dan pemrosesan citra—atribut yang membantu produsen "menjaga apa yang Anda gunakan dan berapa banyak yang Anda gunakan dan kapan Anda perlu mengisi ulang kotak tertentu dengan jenis alat tertentu, misalnya," katanya.

Pelanggan telah memberi tahu Trabert bahwa sebelum menggunakan robot, "mereka ada kasus di mana sebuah alat yang sangat mahal hanya tersembunyi di laci meja dan yang baru dibeli," kata Trabert. "Alat itu ada di sana sepanjang waktu"—tetapi manusia yang bekerja di pabrik gagal mendeteksi.

AGV Klasik adalah Kompetitor

PAL Robotics adalah kompetitor, kata Trabert. "Tetapi untuk tugas transportasi, untuk memindahkan barang di dalam fasilitas, kompetitor utama kami adalah AGV klasik" (kendaraan terpandu otonom).

MetraLabs memiliki keuntungan besar atas AGV klasik karena mereka "mengikuti jejak tertentu," katanya. "Misalnya, mereka memiliki kabel yang diletakkan atau terintegrasi di lantai yang mereka ikuti. Atau mereka memiliki garis warna yang digambar di lantai yang mereka ikuti. Atau mereka memiliki reflektor yang mereka ikuti. Itu adalah jejak yang sangat statis. Tidak ada toleransi. Robot kami, di sisi lain, toleran terhadap lingkungan, terhadap halangan, terhadap apa yang ada di lantai."

"Anda memberi tahu mereka tujuan mereka; mereka tidak perlu memiliki rute tertentu," kata Trabert. "Tentu saja, Anda dapat mendefinisikan rute. Anda dapat mendefinisikan bahwa robot harus berkendara di sisi kanan jika itu adalah trotoar. Tetapi Anda tidak perlu mengubah infrastruktur untuk menggunakan robot kami. Robot mempelajari lingkungan dan membuat peta, menggunakan kecerdasan buatan (AI). Mereka dapat menyesuaikan peta jika tata letak fasilitas produksi berubah. Dan penyesuaian ini semiautomatis, jadi tidak perlu banyak interaksi manusia untuk menyesuaikan tata letak yang berubah dan seterusnya."

Robot Akan Menangani Pekerjaan Monoton

Masa depan akan difokuskan pada "pembagian kerja yang cerdas" antara manusia dan robot, katanya.

Itu akan membuat manusia lebih puas dengan pekerjaan yang mereka lakukan, katanya. "Tempat di mana robot kami dipasang menciptakan pekerjaan yang lebih menarik atau meningkatkan pekerjaan yang ada untuk manusia—karena kemampuan yang terkait dengan manusia lebih banyak digunakan dengan cara yang lebih baik dari sebelumnya: Bagian monoton, bodoh dari pekerjaan kemudian dilakukan oleh robot."

Di tempat di mana pekerja manusia tidak seberlimpah seperti dulu, "Anda perlu memanfaatkan mereka dengan baik," kata Trabert. "Dan ini bukan memindahkan barang melalui fasilitas produksi; ini adalah melibatkan mereka dalam produksi itu sendiri dan penciptaan nilai, memeriksa kualitas dan menjaga semuanya berjalan."

Thuringia Dipenuhi Peluang

MetraLabs melihat sebagian besar pertumbuhan berasal dari pelanggan baru di industri pemasok otomotif.

Tidak akan salah bahwa Thuringia adalah rumah bagi 640 perusahaan otomotif dan pemasok, kata Arnulf Wulff, wakil presiden senior di State Development Corporation of Thuringia. "Itu adalah peluang bagi mereka untuk sangat dekat dengan pasar"—bukan hanya karena Thuringia penuh dengan pemasok otomotif tetapi juga karena itu berdekatan dengan negara bagian Hesse, Bavaria dan Baden-Württemberg.

Di atas itu, industri optik yang berkembang di negara bagian, yang terkait dengan sensor dan digitalisasi manufaktur, menyediakan simbiosis yang membuat Thuringia "sangat kuat dan menarik," katanya.

Gelombang AI Hadir

Pabrikan mobil, yang sendiri menyesuaikan dengan permintaan pasar seperti kendaraan otonom untuk jalan raya dan jalan raya, menambahkan kemampuan AI untuk tetap bersaing dengan kompetitor.

"Jadi mesin tahu, 'Dalam lima menit saya akan kehabisan bagian, dan saya perlu memberitahu robot sekarang karena membutuhkan empat menit untuk mendapatkan bagian baru bagi saya'," kata Trabert. "Jadi ada semakin banyak integrasi penggunaan data yang cerdas, dan tentu saja mendapatkan dan menggunakan data di sepanjang jalan robot otonom berkendara."

Dalam beberapa bulan lagi, Trabert akan berbagi wawasan seperti ini dari dalam cabang teknologi sistem canggih Fraunhofer IOSB dan departemen sistem distribusi nirkabel Fraunhofer IIS.

"Itu akan be ruangan presentasi yang mewah, dilapisi kaca, untuk robot kami," katanya, menunjuk ke bangunan empat lantai yang setengah selesai. "Ini adalah kontras yang baik dengan area pengembangan kami, yang sedikit usang. Tapi itu juga punya daya tarik, ya?"

* * *

Wandrer’s Nachtlied II

(Dengarkan auf Deutsch: www.tinyurl.com/NightsongByGoethe)

Über allen Gipfeln 
Ist Ruh,
In allen Wipfeln
Spürest du
Kaum einen Hauch;
Die Vögelein schweigen im Walde.
Warte nur, balde 
Ruhest du auch.