Fabrika Katında İnsanlar ve Robotlar Ortak Olarak Çalışmayı Öğreniyor

Bugün Amerika Birleşik Devletleri'ndeki hemen hemen her küçük veya orta ölçekli makine atölyesine girdiğinizde, karşınıza yeni bir sahne çıkar. Değirmenlerin ve öğütücülerin tanıdık sesleri arasında, bir robot kolu bir makineye bakıyor, parçaları istifliyor veya genellikle bir insan operatöründen sadece birkaç adım ötede denetime yardımcı oluyor olabilir. Bu işbirlikçi robotlar veya cobot'lar, tarihsel olarak otomasyon için bütçe veya personel eksikliği olan yerlerde vazgeçilmez hale geliyor.

Bu yükseliş, ABD endüstrisindeki en acil zorluklardan biriyle aynı zamana denk geliyor: büyüyen üretim işgücü açığı. 2024 Deloitte raporu 2024 ile 2033 yılları arasında 3.8 milyon üretim pozisyonunun doldurulması gerekeceğini tahmin ediyor ve beceri ve başvuru açığı giderilmezse bu işlerin 1.9 milyona kadarının boş kalabileceği konusunda uyarıyor. Üretim taahhütlerini yerine getirmeye çalışan işverenler, hızla devreye alınabilen, güvenilir bir şekilde çalıştırılabilen ve sınırlı bir iş gücüyle birlikte çalışabilen otomasyona giderek daha fazla yöneliyor.

Kariyerimi üretim sektöründe geçirdim, önce Ford'da mühendis olarak çalıştım, sonra da kurucu ortak olarak çalıştım kurgu Dijital tasarım ile fiziksel üretim arasında köprü kurmaya yardımcı olmak. Son on yılda sayısız fabrika katını dolaştım. Şu anda olanlar farklı ve heyecan verici geliyor.

Cobotlar yeni değil; onlar icat 1996 yılında Northwestern Üniversitesi profesörleri J. Edward Colgate ve Michael Peshkin tarafından başarıyla ticarileştirildi Universal Robots tarafından 2008 yılında piyasaya sürüldü. Ancak şimdiye kadar hiç bu kadar erişilebilir olmamıştı. Bu daha güvenli, daha akıllı ve daha küçük robotlar, büyük, maliyetli ve karmaşık geleneksel otomasyonu destekleyecek kaynaklara sahip olmayan şirketlerin bile kolayca erişebileceği bir noktada. Etkisi muazzam.

İşgücü Açığı Bir Katalizör Haline Geliyor

Üreticiler, cobot'ları, azalma belirtisi göstermeyen iş gücü açığına pratik bir çözüm olarak tanımlıyor. Bu makineler, paletleme, makine bakımı, çapak alma ve temel hat içi denetim gibi tekrarlayan, yorgunluğa neden olan veya ergonomik açıdan riskli görevlerde mükemmel performans gösteriyor; yani, robotizasyonun "Dört D"si (Sıkıcı, Kirli, Tehlikeli ve Pahalı veya "pahalı") kapsamına giren ve fabrika sahalarında tutulmasını zorlaştıran görevlerde.

son zamanlarda PwC'nin üretimde robotik analizi mevcut ortamı açıkça anlatıyor: Rekabetçi ücretlere rağmen birçok üretici, kilit teknik pozisyonlarda görev alamıyor ve "kronik iş gücü kıtlığı otomasyonu hızlandırıyor." Günümüzün kobotları, geçmişin kafese kapatılmış endüstriyel robotları değil. PwC, makine görüşü, kuvvet sınırlama ve sezgisel programlama arayüzlerindeki gelişmeler sayesinde modern sistemlerin daha güvenli, daha akıllı ve daha uygun fiyatlı olduğunu, ağır koruma önlemleri olmadan hassas görevlerde insanlarla birlikte çalışmak üzere tasarlandığını belirtiyor.

Bu, özellikle küçük ve orta ölçekli üreticiler için önemlidir. Bir otomasyon mühendisleri ekibiniz yoksa, mevcut ekibinizin devreye alabileceği araçlara ihtiyacınız vardır. IBM'in yeniden yerelleştirme ve "dijital emek" üzerine çalışmalar Cobot'ları daha geniş bir stratejinin parçası olarak çerçeveler: Tekrarlayan, tehlikeli veya karmaşık görevleri üstlenmek için otomasyonu kullanın ve insanları problem çözme, süreç optimizasyonu ve bakım gibi daha yüksek değerli işlere yeniden dağıtın.

Sahada, birçok atölye tam olarak bunu yapıyor. Kobotlar monoton işleri üstlendikçe, deneyimli operatörler kurulum, sorun giderme, denetim ve sürekli iyileştirme gibi insan yargısının hayati önem taşıdığı alanlara daha fazla zaman harcıyor. İnsanlarla rekabet etmek yerine, kobotlar başlangıçta işe alınması giderek zorlaşan işleri üstleniyor.

Yeniden Yerleştirme Ekonomik Gerçeklerle Buluşuyor

Kuzey Amerika'da üretimin yeniden yerelleştirilmesinin ardındaki ivme, yıllardır süren küresel aksaklıkların ardından tedarik zincirinde dayanıklılık arzusundan kaynaklanıyor. Ancak yerel üretim kapasitesinin yeniden inşası karmaşık bir süreç. Yüksek yerel işçilik maliyetleri ve kalifiye işçi eksikliği, küçük üreticilerin kapasiteye ulaşmak için "sadece işe alım" yaparak üretimlerini ölçeklendirmelerini zorlaştırıyor.

İşte bu noktada cobotlar ekonomik denklemi yeniden şekillendirmeye başlıyor.

Robotlar artık dev küresel üreticilerin tekelinde değil. Uluslararası Robotik Federasyonu'nun (IFR) verilerine göre; Dünya Robotik 2025 RaporuDünya çapındaki fabrikalar 2024 yılında 542,000 endüstriyel robot kurdu; bu, on yıl öncesine göre yıllık hacmin iki katından fazla. Bu, kurulumların yarım milyon üniteyi aştığı üst üste dördüncü yıl. Amerika Birleşik Devletleri, 2024 yılında Amerika kıtasındaki kurulumların %68'ini oluşturdu. Bu hacim, maliyetleri düşürüyor ve iş birliği sistemleri de dahil olmak üzere genel olarak kullanılabilirliği artırıyor.

Aynı zamanda, politika yapıcılar ve sektör liderleri otomasyonu, yerel üretimi ekonomik olarak sürdürülebilir kılan bir kaldıraç olarak görüyor. Ortaya çıkan görüş, ABD imalat sektörünün rekabet gücünün bir sonraki döneminin yurtdışındaki düşük maliyetli iş gücüne değil, otomasyona, akıllı lojistiğe ve yüksek vasıflı bir yerel iş gücüne dayanacağı yönünde.

Cobot'lar bu tabloya mükemmel bir şekilde uyuyor. Nispeten düşük ön maliyetleri, küçük ayak izleri ve esnek programlamaları, atölyelerin geleneksel robotik hücrelerle ilişkili milyonlarca dolarlık yatırım olmadan bireysel süreçleri veya uçtan uca iş akışlarını otomatikleştirmelerine olanak tanır. Bu esneklik, birçok operasyonun yüksek hacimli, düşük hacimli (prototipleme, özel işleme, hızlı üretim sözleşmeli üretim) olduğu ABD üretiminin gerçekleriyle de örtüşüyor; zira denizaşırı mega fabrikalarda daha yaygın olan son derece yüksek hacimli, tek SKU'lu hatlar yerine.

Otomasyondan bahsederken Çin'den bahsetmemek imkânsız. IFR verileri, Çin'in küresel dağıtımların %54'ünü temsil ettiğini ve 2024 yılında 295,000 endüstriyel robot kurulumunun rekor seviyeye ulaştığını gösteriyor. Buna karşılık, ABD daha küçük ama hızla büyüyen bir pazar. Bu karşılaştırma oldukça faydalı: Çin, devasa ölçek ve üretim hacmini artırmak için otomasyona güveniyor; ABD'li üreticiler ise yüksek işçilik maliyetlerine rağmen yüksek karışımlı yerel üretimi ekonomik olarak uygulanabilir kılmak için giderek daha fazla işbirlikçi robot kullanıyor.

Yapay Zeka Daha Küçük Fabrikaların Kapısını Açıyor

Uzun yıllar boyunca, "komşu fabrikada" otomasyonun önündeki engel yalnızca maliyet değil, aynı zamanda karmaşıklıktı. Endüstriyel robotların programlanması eskiden uzmanlık becerileri ve uzun devreye alma döngüleri gerektiriyordu. Bu durum hızla değişiyor.

son zamanlarda Mühendislikte Sonuçlar makaleyi tekrar gözden geçir Yapay Zeka destekli işbirlikçi robotik üzerine olan bu çalışma, yapay zeka, makine öğrenimi ve akıllı algılama ile entegre edilmiş kobotların nasıl daha güvenli, daha uyumlu ve daha insan merkezli otomasyona olanak sağladığını açıklıyor. Yapay zeka destekli kobotlar, çevrim sürelerini azaltabilir, ürün kalitesini artırabilir ve otomotiv ve lojistik gibi sektörlerde uyarlanabilir üretimi destekleyebilirken, kuvvet sınırlama ve hız ve mesafe izleme gibi güvenlik özellikleri, kalabalık fabrika sahalarında yakın insan-robot iş birliğini mümkün kılıyor.

Uygulanan tarafta, Yapay zeka kullanılıyor Kobotları somut yollarla geliştirmek: görüş rehberliğinde alma ve yerleştirme, öngörücü bakım, dinamik yol planlama ve daha fazlası. Bu geliştirmeler, kobotların geleneksel avantajlarını (esneklik, kolay kurulum) daha yüksek bir performans ve güvenilirlik seviyesine taşıyor. Üreticiler, sabit kodlu rutinler yerine, gösterilerden öğrenebilen, parçalardaki değişikliklere uyum sağlayabilen ve değişen üretim programlarına yanıt verebilen sistemlere kavuşuyor.

Bu değişim piyasa rakamlarında da kendini gösteriyor. Allied Market Research tahminleri Küresel işbirlikçi robot pazarının 2022'de yaklaşık 1.4 milyar dolar olduğu ve 2032 yılına kadar 27.4 milyar dolara ulaşabileceği, yani yıllık bileşik büyümenin %30'un üzerinde olacağı tahmin ediliyor. Bu gidişat, büyük ölçüde, daha önce robotları çok pahalı veya entegrasyonu çok zor bulan küçük ve orta ölçekli üreticilerin robotları benimsemesinden kaynaklanıyor.

Daha da önemlisi, bu yatırımlar giderek artan bir şekilde iş gücü çarpanları olarak çerçeveleniyor, iş gücü ikameleri olarak değil. IBM, yapay zeka ve makine öğreniminin tek başına 2025 yılına kadar iş gücü verimliliğinde %37'lik bir artış sağlayabileceğini öne süren araştırmalara atıfta bulunuyor ve iş birlikçi robotların ve yapay zeka araçlarının, çalışanlar daha yüksek değerli rollere doğru becerilerini geliştirirken tekrarlanabilir görevleri nasıl devralabileceğini vurguluyor.

Başka bir deyişle, yapay zeka destekli işbirlikçi robotlar, yerel üretim ekosistemlerinin temelini oluşturan atölye türleri için otomasyonun hem kapasitesini hem de erişilebilirliğini teknik ve ekonomik olarak genişletiyor.

İnsanlar ve Otomasyon Etrafında İnşa Edilen Bir Gelecek

Cobot'ların ABD'deki küçük fabrikalara yayılması daha geniş bir dönüm noktasına işaret ediyor. Otomasyon artık yalnızca en büyük veya sermaye açısından en zengin üreticilerle sınırlı değil. Amerikan endüstrisinin işleyişini sürdüren atölyeler için standart bir araç haline geliyor.

Hedef, talebi karşılamak, üretimi yerelleştirmek veya bir işletmeyi iş gücü dalgalanmalarına karşı geleceğe hazırlamak olsun, işbirlikçi robotlar araç setinin pratik ve giderek daha önemli bir parçası olarak ortaya çıkıyor. Yapay zeka destekli sistemler geliştikçe, fabrikadaki rollerinin daha da genişlemesi bekleniyor.

Ama tüm bu teknoloji, arkasındaki insanları unutursak hiçbir şey ifade etmiyor.

Tanıdığım en iyi üreticiler, otomasyonu insanlara yapılan bir yatırım olarak görüyor. İşçileri otomasyonu nasıl kullanacakları konusunda eğitiyor, kurulum ve programlamaya dahil ediyor ve onları sürecin paydaşları haline getiriyorlar. İnsanlar çalıştıkları makineler üzerinde sahiplik hissettiğinde, sihir gerçekleşiyor. Verimlilik artıyor, evet, ama moral de artıyor. Güvenlik artıyor; işten ayrılma oranları düşüyor. Birdenbire, beceri açığı o kadar da aşılmaz görünmüyor çünkü işin kendisi evrimleşmiş durumda.

İnsan merkezli otomasyon derken kastettiğim tam da bu: Teknolojinin, insanları süreçten dışlamak yerine, insan yaratıcılığını, yargısını ve refahını artırdığı bir ortam yaratmak. Şirketler üretimi yerele kaydırırken, otomasyonun tüm değerini ortaya çıkarmak için dijital işgücü yatırımlarının gerçek beceri geliştirme ve yeniden beceri kazandırma ile eşleştirilmesi gerekiyor. Gelecek, insanların ve makinelerin her ikisini de geliştirecek şekilde yan yana çalıştığı bir gelecek.

Birçok üretici için, devam eden en önemli değişim teknik değil, kültürel. Robotlar artık işlere tehdit olarak değil, ekiplerin sahip oldukları yeteneklerle daha fazlasını yapmalarına yardımcı olan ortaklar olarak görülüyor. İşgücü kıtlığı ve tedarik zincirinin yeniden düzenlenmesiyle tanımlanan bir çağda, bu ortaklık Amerika'da ürünlerin nasıl ve nerede üretildiğini yeniden şekillendiriyor.

Ben geleceğin nasıl yapılacağını görmeyi sabırsızlıkla bekliyorum.