Przemysł 4.0, znany również jako czwarta rewolucja przemysłowa, to nowa era, w której przemysł zajmie się technologiami takimi jak robotyka, automatyzacja, sztuczna inteligencja (AI) i wieloma innymi. Udział robotów w branżach na całym świecie rośnie. Zarówno one, jak i ludzie mają swoje mocne strony i ograniczenia. Ścisła współpraca zapewni lepszą jakość i większą dokładność wykonania produktów w krótszym czasie. Głównym celem rozwoju nowoczesnego przemysłu jest poprawa wydajności, wytwarzanie wysokiej jakości wyrobów w niskiej cenie i spełnianie rosnących oczekiwań klientów. Patrząc na rynek, najszersze zastosowania robotyki to te należące do branży przemysłowej, gdzie automatyzacja procesów wymaga coraz sprytniejszych i szybszych rozwiązań do montażu zaawansowanych technologicznie produktów. Jest to – i najprawdopodobniej przez jakiś czas będzie – najważniejsza dziedzina robotyki. W dalszej kolejności istnieje co najmniej kilka bardzo obiecujących dziedzin: szeroko pojęta rozrywka, medycyna czy e-commerce.

Obszary wykorzystania robotyki

W tej chwili liczba zastosowań robotyki jest tak duża, że trudno określić jej dokładny zakres. Wykładniczy wzrost wykorzystania takiej technologii jest fenomenem, któremu należy się przyjrzeć. Warto wymienić obszary czerpiące największe korzyści z automatyzacji procesów:

• Robotyka w opiece zdrowotnej – stosowana w celu monitorowania/oceny pacjenta, dostarczania materiałów medycznych i pomagania pracownikom opieki zdrowia.
• Robotyka medyczna i chirurgiczna – zaawansowane technologicznie urządzenia używane w szpitalach głównie w celu wspomagania operacji; pozwalają na dużą precyzję i redukcję inwazyjności zabiegu.
• Interfejsy ciało-maszyna – pomagają osobom po amputacji, wykrywając ich intencje podczas poruszania się, a także odbierają sensoryczne informacje zwrotne.
• Robotyka w teleobecności – działa jako zastępca w odległych lokalizacjach; jest przeznaczona głównie dla szpitali i dla osób podróżujących służbowo.
• Cyborgi, egzoszkielety i technologicznie zaawansowane akcesoria – umożliwiają użytkownikom zwiększanie ich siły fizycznej i ułatwiają codzienne funkcjonowanie.
• Humanoidy – stanowią połączenie sztucznej inteligencji i technologii uczenia maszynowego, aby nadać ludzkich reakcji robotom.
• Przemysł – ramiona, chwytaki i inne elementy robotyki magazynowej są wykorzystywane do automatyzacji procesów przemysłowych. Zapewniają oszczędność pieniędzy i przyspieszenie produkcji.
• Robotyka wojskowa – drony, nawigatory i inne sprzęty szpiegujące są przydatne w operacjach wojskowych i bitwach. Zaliczają się do tego również podwodne, latające i samojezdne pojazdy.
• Mikroboty – umożliwiają eksplorację środowisk, które są zbyt małe lub niebezpieczne dla ludzi; rozmieszczanie ich w „rojach” rekompensuje ich stosunkowo ograniczone zdolności obliczeniowe.
• Sieci robotyczne – umożliwiają robotom dostęp do baz danych, dzielenie się informacjami i naukę przy pomocy uczenia maszynowego.
• Robotyka modułowa – to roboty, które potrafią dopasować się do ustalonych wzorców w celu wykonania szczegółowego zadania.

Zastosowania Rozszerzonej Rzeczywistości w Przemyśle 4.0

W większości przypadków wykorzystanie rozszerzonej rzeczywistości, czyli AR (ang. augmented reality) w przestrzeni biznesowej jest niezwykle potrzebne, bo znacząco poprawia zgodność w strukturze rzeczy i postęp tworzenia. Rozpoznaje i unika błędów w planach, zmniejsza liczbę modeli fizycznych oraz czas i koszty przedsięwzięć. AR jest uważany za kluczowy instrument do poprawy i ożywienia postępu i techniki w różnych zastosowaniach mechanicznych. Możliwości AR są obecnie najczęściej wykorzystywane w obszarach przemysłu takich jak:

• Struktura produktu: wizualizacja modeli 3D w prototypowaniu i prezentacji;
• Struktura fabryki: wizualizacja uporządkowanej organizacji z uwzględnieniem linii wytwórczej;
• Pomoc w produkcji: wirtualna struktura pomocy poprzez wrażenie ustawiania niestabilnych informacji w ramach tworzenia, ręcznych spotkań i rzeczy na poziomie hali produkcyjnej;
• Zdalne wsparcie: zdalne sterowanie robotami.

Obiecujące gałęzie przemysłu

Na tę chwilę najbardziej obiecującą branżą przemysłu są alternatywne źródła energii. Ich efektywne wykorzystanie stanowi dość ważny cel, ponieważ dużą przeszkodą w tym napędzanym maszynami społeczeństwie są koszty energii i wyczerpujące się pokłady odnawialnych surowców. Innym rozwiązaniem na pytania o optymalizacje procesów i zużycia energii jest neurorobotyka. Wykorzystuje obliczenia neuromorficzne i bada zjawiska podobne do ludzkich procesów mózgowych, oferując obliczenia na dużą skalę przy znacznie niższym zużyciu energii, niż w jakimkolwiek urządzeniu zrobotyzowanym obecnie. Badania w tym zakresie umożliwiają poznanie mechanizmu działania pętli wykonawczo-percepcyjnej oraz zastosowania nowej wiedzy do konstruowania systemów robotycznych następnej generacji. Duże znaczenie w przemyśle ma również opcja rozpoznawania mowy. Skomputeryzowani asystenci znani z urządzeń mobilnych, dają ludziom możliwość współpracy z gadżetami za pomocą głosu. Jest to część podzbioru innowacji poszerzonej rzeczywistości, które nazywa się też rzeczywistością wspomaganą. Niektóre produkty uwzględniają interpretację głosu na treść, przekształcanie wypowiadanych słów na nagrania czy objaśnienia na obrazie. W miarę rozwoju technologii stworzonych przez człowieka, niektóre gadżety będą prawdopodobnie odpowiadać na pytania oparte na ustawieniach i umożliwią szybszą pracę przy ograniczonym wysiłku, większej pewności i mniejszej liczbie błędów.

Podsumowanie

W ciągu ostatnich dwóch dekad dziedzina robotyki przeżyła rozkwit, zarówno pod względem badawczym, jak i aplikacyjnym. Wpłynęła na wyobraźnię ludzi i prawie wszystkie istniejące rynki, do tego stopnia, że stale napływają do nas nowe informacje o osiągnięciach w robotyce, a jej wartość zbliża się do 100 miliardów dolarów na rynku. Wydaje się, że przemysł zautomatyzowany odgrywa kluczową rolę w badaniach i produkcji zaawansowanych technologicznie urządzeń. Znajduje zastosowanie w takich obszarach życia jak opieka zdrowotna, motoryzacja, produkcja czy częściowo rozrywka.