De la Henry Ford încoace, mașinile pe care le conducem au fost puse cap la cap, în proporții diferite, de oameni și mecanisme. În timp ce unele cercuri ale industriei se (mai) mândresc cu asamblare manuală și artizani, altele produc mașini cu ajutorul altor… mașini. Sau mai bine zis, mașinării.

BMW se declară un early adopter în ceea ce privește roboții și mecanismele robotizate. Germanii nu sunt la primul vals cu astfel de tehnologii și o privire în urmă, la brațele robotice KUKA, ABB și UR5 (de la Universal Robots), dezvăluie doar începutul poveștii.

„Acești roboți nu erau suficienți de inteligenți“, ni se spune în timpul prezentării de dinaintea primului workshop. Era nevoie de mai mult, mai bine, mai deștept. Așa au apărut STR (smart transport robot, adică roboți inteligenți de transport), dezvoltați în parteneriat cu NVIDIA, pe platforma ISAAC (arhitectură de dezvoltare pentru robotica bazată pe inteligență artificială).

Deși arată ca o placă de skateboard supraponderală, un STR știe să navigheze prin depozite și fabrici, să ocolească obstacole (inclusiv pe cele aflate în mișcare, precum motostivuitoare, de exemplu), să evite oameni și să calculeze rute alternative în orice situație în câteva milisecunde. Totul în timp ce transportă componente și asigură lanțul logistic. Ca idee, când citiți asta, BMW pune la treabă peste 800 de STR în uzinele din întreaga lume.

În 2024, uzina BMW Hams Hall din Marea Britanie i-a fost casă lui SpOTTO, un robot cu patru picioare și siluetă de câine dezvoltat de Boston Dynamics (tot pe platforma ISAAC). Sarcinile lui SpOTTO au inclus scanarea întregii fabrici pentru „geamănul“ digital al acesteia (o copie 1:1 a uzinei fizice transpusă în realitate virtuală) și mentenanță: timp de un an, SpOTTO a monitorizat temperatura aparaturii din uzină (pentru a evita supraîncălziri și avarii) și a scanat sistemul de conducte cu aer comprimat în căutare de eventuale scurgeri și pierderi de presiune.

Braț robotic, transportor inteligent, câine-robot. Următorul pas? Un robot umanoid.

Figure 02 și mai departe

În vara lui 2024, în uzina BMW Spartanburg din Statele Unite intra o nouă generație de angajat. Timp de 10 luni, sub un program-pilot, în ture de 10 ore pe zi de luni până vineri, acesta a contribuit la producția a peste 30.000 de modele BMW X3 prin poziționarea și îndepărtarea pieselor de tablă în diferite procese de sudare. Numelui lui: Figure 02. F.02 pentru prieteni.

F.02, dezvoltat în California de Figure AI, era în acel moment, cel mai avansat robot umanoid de pe piață. Avea două mâini, două picioare, se putea deplasa cu până la 3 km/h și putea ridica obiecte cu masa de cel mult 25 kg, în timp ce o singură încărcare aducea 5 ore de autonomie. Dar mai important, F.02 se potrivea la fix sarcinilor care implicau efort fizic, care veneau cu o doză de pericol sau care presupuneau executarea unor activități repetitive.

Și iar a fost nevoie de ceva mai bun. Un robot umanoid mai inteligent. Care să învețe și să-i învețe și pe alții ca el.

Pentru noul plan a fost nevoie de mai mult decât o colaborare cu o companie de tehnologie. Ca în orice proiect făcut cu cap, întâi se pun bazele, se dezvoltă arhitectura și mai apoi testarea, validarea și construcția.

Până la o următoare generație de roboți umanoizi care să-i asambleze mașinile, BMW a trebuit să-și reorganizeze propria pătrățică. O resetare a sinapselor, ca atunci când corpul și mintea unui om trec prin schimbări, când sunt asimilate noi cunoștințe și noi obiceiuri. Dacă oamenii au neuroplasticitate, organismul numit BMW Grup a trebuit să restructureze întregul ocean de date și inteligență artificială pe care își bazează procesele de producție.

Pe scurt și cât mai pe înțelesul tuturor: dacă până acum bazele de date BMW funcționau ca niște depozite (compania le numește silozuri) distincte și izolate, pregătirea pentru fabrica viitorului și implementarea de roboți umanoizi a necesitat unificarea, standardizarea și deblocarea acestora (în sensul în care informațiile sunt acum disponibile instantaneu, 24 din 24, de oriunde de pe glob).

Acest acces liber și fluid la date le permite agenților AI (agenți de inteligență artificială) să perceapă mai clar mediul înconjurător, să raționeze, să planifice și să execute sarcini. Se creează, cu alte cuvinte, un mega-creier virtual pe care următoarea generație de roboți umanoizi îl va folosi. Alăturarea dintre acest creier și roboții în sine poartă numele de Physical AI.

La ce ajută această simbioză? BMW spune că la eficiența în producție, la modul în care reacționează și gestionează evenimente neprevăzute. Un exemplu pe care l-am primit în timpul prezentării sună cam așa: dacă un robot obișnuit scapă o piesă, producția se oprește, însă cu AI, robotul știe că a greșit și ridică piesa, deci producția poate continua (în timp cât mai scurt).

Eu, AEON

Bună ziua tuturor. Îmi pare bine să vă întâlnesc. Abia aștept lansarea programului-pilot în fabrica BMW din Leipzig. Pentru mai multe informații despre proiect, propun să continuăm discuția la parter, într-un workshop dedicat. Deocamdată, îmi face plăcere să vă fac cunoștință cu Arnaud Robert, președintele Hexagon Robotics.

Robotul umanoid AEON, la conferința de presă care anunța începerea programului-pilot în uzina BMW din Leipzig.

În mod normal, cuvintele de mai sus ar fi fost enunțate de un prezentator. De un membru al consiliului director sau de un PR. De fapt, ele îi aparțin lui AEON. Un robot umanoid cu înălțimea de 1,65 m și greutatea de 60 kg, dezvoltat de Hexagon Robotics în parteneriat cu NVIDIA. Hexagon Robotics este divizia de robotică a companiei suedeze Hexagon (Hexagon are sediul în Stockholm, Suedia, în timp ce Hexagon Robotics operează în Zürich, Elveția).

AEON are 34 de grade de libertate mecanică (DoF – degrees of freedom), 22 de senzori (camera video, LiDAR, senzori de adâncime și giroscopici), autonomie de 3 ore și își poate schimba singur bateriile (proces care durează 23 de secunde). Robotul poate transporta până la 15 kg pe durată scurtă sau până la 8 kg fără întrerupere.

Față de Figure 02, care are picioare după modelul uman, AEON folosește două roți în loc de laba piciorului și se poate deplasa cu până la 2,5 m/s, adică 9 km/h (de 3 ori mai repede decât Figure 02). Am întrebat dacă roțile afectează în vreun fel echilibrul robotului și mi s-a răspuns că multitudinea de senzori și motorașe electrice îi oferă o stabilitate excelentă lui AEON, chiar și atunci când este împins cu putere.

Mai mult decât atât, mâinile lui AEON pot fi înlocuite, după nevoie, cu sisteme de prindere sau de scanare. O altă întrebare adresată în timpul workshop-ului a fost de ce se bate monedă pe roboți umanoizi care implică un grad mare de articulare și o complexitate ridicată. Răspunsul: pentru mișcările complexe pe care le poate face corpul man, flexibilitate (mai ales cu mâinile și degetele) și pentru faptul că uzinele sunt proiectate pentru a fi folosite de oameni.

E bine de reținut și că un robot nu ajunge să lucreze într-o uzină BMW peste noapte. Există 4 stadii de pregătire, practic 4 pași ai formării unui robot umanoid:

1. Compania de tehnologie parteneră acceptă cerințele clientului (în cazul de față BMW)
2. Sunt derulate primele studii de caz
3. Este lansat un program-pilot în fabrică (aici se află AEON la momentul redactării)
4. Dacă toți pașii de mai sus sunt validați, se trece la rollout, adică folosirea roboților în procesele industriale.

Înainte ca un robot umanoid (i se aplică și lui AEON) să înceapă un program-pilot, acesta trebuie învățat. Cea mai simplă paralelă e cea cu un student care termină o facultate și mai apoi merge la un intership și mai departe la un loc de muncă plătit.

Doar că facultăți pentru roboți umanoizi nu există, sau cel puțin nu în sensul pe care-l știm noi. Asta nu înseamnă că se trece peste etapa de învățare. Din contră. AEON, de exemplu, trece prin 4 paliere de învățare: simulare și viață reală, percepție, învățare prin imitare și world models.

World models (sau modele ale lumii, pe românește) sunt sisteme virtuale care reflectă modul în care funcționează lumea fizică prin simularea legilor fizicii, a spațiului și a cauzalității. Astfel, „mintea“ roboților este antrenată să înțeleagă gravitația, inerția și interacțiunile dintre obiecte (inclusiv impactul). Astfel, un robot ca AEON poate ajunge să anticipeze consecințele acțiunilor sale înainte de a le efectua.

În încheiere, oficialli BMW care au luat parte la workshop ne-au mai oferit o informație sub forma unei declarații: „Următorii 5 ani vor arăta foarte diferit“. Compania vrea ca în următorii 5 ani să utilizeze 1.000 de roboți în uzinele sale. Hexagon Robotics are capacitatea de a construi mult mai mulți, dacă este nevoie.