Poza humanoidem: Co tak naprawdę obejmuje fizyczna AI na hali produkcyjnej?
Humanoid to ciało, a ciała stają się towarem. Prawdziwym wyzwaniem jest mieszana flota, ogólnofabryczne sensory, zsynchronizowana replika Państwa linii, przenośna biblioteka umiejętności oraz orkiestracja, która je łączy.
Motion1 Inc. ·
Robot to część, którą Państwo widzą
Gdy Państwo przeprowadzą gościa obok humanoidalnego robota pracującego na linii, reakcja jest zawsze taka sama. Obserwują ramiona. Obserwują dłonie. Pytają, ile kosztował. Prawie nikt nie zadaje pytania, które faktycznie decyduje o tym, czy wdrożenie zadziała, a mianowicie, do czego robot jest podłączony.
Jest to zrozumiały martwy punkt. Humanoid jest widoczną częścią, porusza się i wygląda jak przyszłość. Jednak w działającej fabryce robot jest ciałem, a ciało jest niemal najłatwiejszym komponentem do kupienia. Ponad stu producentów je obecnie buduje, możliwości rosną z każdym kwartałem, a ceny spadają na tyle szybko, że sprzęt nie będzie już długo ograniczeniem.
Ograniczeniem jest wszystko, do czego ciało jest przymocowane. To właśnie opisuje termin physical AI, i warto go właściwie zrozumieć, zanim Państwo cokolwiek podpiszą.
Co właściwie oznacza Physical AI
Physical AI to sztuczna inteligencja, która postrzega, decyduje i działa w świecie fizycznym, a nie na ekranie.
Rozróżnienie to ma większe znaczenie, niż się wydaje. Model językowy, który napisze zły akapit, kosztuje Państwa ponowną próbę. Model sterujący maszyną, który zawiedzie w prawdziwej alejce, kosztuje Państwa uszkodzoną część, zatrzymaną linię lub gorzej. Wszystko w sposobie budowania physical AI wynika z tej asymetrii: musi uczyć się tam, gdzie porażka jest bezkosztowa, musi wiedzieć, kiedy jest niepewne, i musi być w stanie przekazać zadanie z powrotem osobie.
Humanoid jest pojemnikiem dla physical AI. Nie jest to to samo, tak jak laptop nie jest tym samym co oprogramowanie. Gdy Państwo oddzielą te dwie rzeczy, większość mylących pytań dotyczących adopcji humanoidów staje się łatwiejsza do odpowiedzi.
Poza jednym ciałem: flota mieszana
Pierwszą rzeczą poza humanoidem są inne ciała.
Prawdziwe zakłady nie stają się w pełni humanoidalne, a każdy dostawca obiecujący inaczej sprzedaje czynnik formy, a nie rozwiązanie. Dojrzała hala wygląda jak mieszanka, gdzie każdy kształt wykonuje to, w czym jego geometria jest dobra.
Humanoidy zasługują na swoje miejsce tam, gdzie praca została zaprojektowana wokół człowieka. Ławka na wysokości człowieka, narzędzie z ludzkim uchwytem, szczelina, przez którą mieści się ludzkie ciało, zadanie, które zmienia się trzy razy w tygodniu. W tych miejscach alternatywą jest przebudowa stanowiska pracy, a przebudowa stanowiska pracy zazwyczaj kosztuje więcej niż robot.
Kołowe roboty mobilne przenoszą materiały między miejscami. Są szybsze, tańsze i znacznie bardziej energooszczędne w transporcie niż jakakolwiek maszyna krocząca, a transport stanowi dużą część tego, co ludzie w magazynie faktycznie robią przez cały dzień.
Autonomiczne wózki widłowe obsługują palety. Humanoid podnoszący paletę to wyczyn inżynieryjny. Wózek widłowy podnoszący paletę to rozwiązany problem.
Ramiona stacjonarne, które nauczyły się swojego zadania siedzą przy maszynie lub na ławce i powtarzają. Ciekawą zmianą nie jest tutaj ramię, które istnieje od dziesięcioleci, ale to, że ramię może być teraz uczone przez demonstrację, zamiast programowania linia po linii. Więcej na temat tej zmiany można przeczytać w artykule jak roboty humanoidalne uczą się pracy w fabryce.
Drony inwentaryzacyjne liczą zapasy na wysokich regałach, co jest nudną, powolną i niebezpieczną pracą dla osoby na podnośniku.
Egzoszkielety również należą do tej listy, ponieważ dla wielu zadań szczerą odpowiedzią dzisiaj jest nadal to, że osoba powinna to zrobić, z pomocą.
Poważna platforma physical AI ma swoje zdanie na temat tego, które ciało wykonuje które zadanie. Dostawca sprzętu, z definicji, nie ma.
Sensoryka, która nie znajduje się na robocie
Drugą rzeczą poza humanoidem jest percepcja, która nie znajduje się na robocie.
Robot wie, co widzą jego własne czujniki, czyli wąski stożek przed nim, przez sekundy, w których patrzy. To wystarczy, aby podnieść część. Nie wystarczy, aby zarządzać halą.
Aby zrobić cokolwiek na poziomie zakładu, potrzebny jest model zakładu, a ten pochodzi z czujników rozmieszczonych w całym budynku: stałych kamer nad celami, czujników głębi w punktach zaciskowych, danych o wadze i obecności z przenośników, znaczników na paletach i pojemnikach, oraz maszyn zgłaszających swój własny stan. Robot staje się wtedy kolejnym współtwórcą wspólnego obrazu, zamiast jedynym źródłem prawdy.
Stąd też bierze się większość rzeczywistej niezawodności. Robot, któremu można powiedzieć „pojemnik, którego Państwo szukają, został przeniesiony na inny regał”, zachowuje się zupełnie inaczej niż ten, który musi to odkryć.
Replika linii
Trzecią rzeczą jest zsynchronizowana kopia Państwa linii, w której inteligencja może ćwiczyć.
Ekonomia jest tu prosta. Nauka zadania na prawdziwej hali kosztuje minuty na próbę, zajmuje linię i grozi uszkodzeniem. Nauka w replice kosztuje milisekundy na próbę, uruchamia tysiące wariantów równolegle i niczego nie psuje. Następnie nauczone zachowanie jest przenoszone z powrotem do prawdziwej maszyny, co jest procesem znanym jako transfer sim-to-real.
Ważne słowo to zsynchronizowana. Jednorazowe skanowanie Państwa budynku szybko się starzeje, ponieważ fabryki ciągle się zmieniają: paleta się przesuwa, maszyna jest wymieniana, wariant produktu się zmienia. Replika, która stale aktualizuje się z warstwy sensorycznej na żywo, pozostaje użyteczna. Replika, która została zbudowana raz podczas procesu sprzedaży, staje się wygaszaczem ekranu.
Biblioteka umiejętności jest aktywem
Czwartą rzeczą, i tą, która decyduje o Państwa długoterminowej ekonomii, jest biblioteka nauczonych umiejętności.
Kiedy robot uczy się otwierać konkretny karton, ta umiejętność ma wartość. Kiedy ta umiejętność przenosi się na kolejny karton, kolejną celę, kolejny zakład i ostatecznie na kolejne ciało, staje się aktywem, który się kumuluje. Cały powód, dla którego drugie wdrożenie powinno kosztować ułamek pierwszego, polega na tym, że większość tego, co zostało nauczone za pierwszym razem, przenosi się.
To jest część, o której posiadanie Państwo powinni dbać. Ciała deprecjonują i są wymieniane, prawdopodobnie szybciej niż jakiekolwiek inne zakupione przez Państwa wyposażenie kapitałowe. Nauczone zachowanie Państwa operacji nie powinno być uwięzione w maszynie, która akurat znajdowała się na hali, gdy zostało ono zarejestrowane. Argument ten jest szeroko przedstawiony w artykule dlaczego Państwa platforma humanoidalna nie powinna Państwa blokować, i jest to najważniejsza rzecz, którą należy właściwie uregulować w pierwszej umowie.
Wynika z tego, że dane stojące za tymi umiejętnościami są równie ważne jak same umiejętności. Nagrania sposobu pracy Państwa ludzi są opisem Państwa operacji. Gdzie są przechowywane, kto może na nich trenować i czy kiedykolwiek mogą być użyte do ulepszenia robotów konkurencji, to pytania kontraktowe, a nie techniczne.
Orkiestracja: Decydowanie, kto co robi
Piątą rzeczą jest warstwa, której nikt nie demonstruje, a której wszyscy potrzebują.
Gdy Państwo mają więcej niż jedną maszynę, coś musi decydować, która z nich podejmie które zadanie, w jakiej kolejności i co się stanie, gdy jedna z nich się zatrzyma. Musi obsługiwać przekazywanie zadań między ciałami, co jest miejscem, w którym większość wdrożeń mieszanych flot się rozpada: robot mobilny przynosi pojemnik do celi, humanoid go rozładowuje, stałe ramię zasila maszynę, a każda luka w tym łańcuchu pozostawia robota w oczekiwaniu.
Musi również wiedzieć, kiedy się zatrzymać i zapytać. Uczciwy system physical AI eskaluje. Rozpoznaje przypadek, którego nie widział, pauzuje i angażuje osobę, poprzez zdalnego operatora lub nadzorcę na hali. Miarą dobrego systemu nie jest to, że nigdy nie potrzebuje człowieka. Jest to to, że lista rzeczy, do których potrzebuje człowieka, stale się skraca, i że nigdy cicho nie zgaduje. Co ta warstwa musi robić, jest szczegółowo opisane w artykule czego producenci faktycznie potrzebują od oprogramowania do zarządzania flotą.
Niegdysiejsza połowa: Integracja
Szóstą rzeczą jest część, która zajmuje najwięcej czasu kalendarzowego i otrzymuje najmniej uwagi.
Robot, który nie potrafi odczytać zlecenia produkcyjnego, to demo. Aby wykonywać prawdziwą pracę, musi być podłączony do systemów, które już zarządzają Państwa zakładem: systemu produkcyjnego lub magazynowego, który mówi, co należy wyprodukować i gdzie to ma trafić, sterowników maszyn, przy których pracuje, systemu jakości, który rejestruje, co sprawdził, oraz systemu konserwacji, który rejestruje, co zrobił.
To nie są egzotyczne problemy, ale są one specyficzne dla Państwa zakładu i są powodem, dla którego pierwsze wdrożenie trwa miesiące, a nie dni. Realistyczna dwunasto- do piętnastotygodniowa integracja poświęca więcej czasu na to niż na cokolwiek związanego z rękami robota.
Bezpieczeństwo jest właściwością systemu
Siódmą rzeczą jest to, że bezpieczeństwo również nie znajduje się na robocie.
Humanoid może być certyfikowany i powinien być. Ale to, co Państwo muszą uczynić bezpiecznym, to cela: robot, ludzie wokół niego, maszyna, przy której pracuje, ścieżka, którą idzie, prędkości, z jakimi się porusza, i co się dzieje, gdy coś nieoczekiwanego wejdzie w obszar. Zmienią Państwo układ, a zmienią Państwo przypadek bezpieczeństwa, nawet jeśli robot jest identyczny. Dodadzą Państwo drugiego robota, a zmienią Państwo go ponownie.
Europejscy operatorzy sami ponoszą ten obowiązek, i nie przenosi się on na dostawcę sprzętu. Szczegóły znajdują się w naszym przewodniku po bezpieczeństwie robotów humanoidalnych i zgodności z przepisami UE.
Co to oznacza, gdy Państwo kupują
Jeśli physical AI jest stosem, a humanoid jedną z jego warstw, pytania dotyczące zakupu się zmieniają.
Proszę przestać pytać, ile kilogramów podnosi i ile godzin wytrzymuje bateria. Te liczby poprawią się bez Państwa udziału. Zamiast tego proszę zapytać:
- Kto jest właścicielem umiejętności, których robot uczy się w moim zakładzie, i czy mogę je przenieść na inny sprzęt?
- Gdzie przechowywane są zarejestrowane dane i czy mogą być użyte do szkolenia robotów innych firm?
- Co się dzieje, gdy robot napotka przypadek, którego nie zna? Zatrzymuje się, czy zgaduje?
- Jeśli dodam drugiego i trzeciego robota, a nie są to te same modele, czy jeden system nadal nimi wszystkimi zarządza?
- Jaki jest Państwa plan na zadania, do których humanoid ma niewłaściwy kształt?
- Jak to łączy się z systemami, które już informują mój zakład, co ma produkować?
Dostawca, który potrafi na to odpowiedzieć, sprzedaje Państwu physical AI. Dostawca, który nie potrafi, sprzedaje Państwu robota, a resztę będą Państwo budować sami.
Krótka wersja
Humanoid to ciało, a ciała stają się towarem. Inteligencja, która sprawia, że ciało jest użyteczne na prawdziwej hali, nie jest: sensoryka obejmująca cały zakład, zsynchronizowana replika, przenośna biblioteka umiejętności, orkiestracja w mieszanej flocie, integracja z systemami, które Państwo już posiadają, oraz uczciwość w przekazywaniu zadania z powrotem osobie.
To właśnie w tej warstwie gromadzi się wartość, i jest ona celowo niezależna od tego, czyj sprzęt Państwo kupują. Motion to buduje, a my zaczynamy od humanoidów, ponieważ to właśnie tam praca w europejskich fabrykach i magazynach jest dziś ukształtowana dla ludzkiego ciała. Celem budowania tego w sposób niezależny od sprzętu jest to, że gdy właściwa odpowiedź na dane zadanie okaże się mieć inny kształt, nic z tego, czego Państwo się nauczyli, nie zostanie zmarnowane.