Sprzęt dla humanoidalnych robotów: Nowe perspektywy dla przemysłowego tworzenia wartości w Europie

Produkcja komponentów sprzętowych dla humanoidalnych robotów oferuje duży potencjał rynkowy. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Zwłaszcza dla wysoko wyekwipowanych technicznie humanoidów koszty sprzętu stanowią istotny czynnik wpływający na cenę. © Fraunhofer IPA/P3

Wspólnie z firmą doradczą P3, Fraunhofer IPA zbadał, jak producenci komponentów mogą skorzystać z produkcji części hardware dla humanoidalnych robotów. Wyniki są dostępne bezpłatnie w dokumencie Whitepaper »The Humanoid Hardware Value Chain: Can the European Manufacturing Industry Capitalize on the Humanoid Momentum?«.

Tempo, w jakim obecnie rozwijają się humanoidalne roboty, jest wysokie. Przewidywane potencjały wzrostu są ogromne i zapowiada się, że wyprzedzą lub nawet przewyższą rynek motoryzacyjny. A w mediach i na targach są one głównym przykładem »embodied AI«, czyli pełnego powiązania metod sztucznej inteligencji (SI) z komponentami maszynowymi lub całymi urządzeniami. Szczególnie w USA i Azji, gdzie postępy w zakresie oprogramowania i hardware'u są bardzo widoczne.

Ale także w Europie odbywa się wiele działań. Dodatkowo przemysł produkcyjny w tym regionie musi przejść przez przemianę strukturalną. Dlatego pojawia się pytanie: jak lokalny przemysł może skorzystać z tej rozwijającej się technologii i ewentualnie otworzyć nowe rynki? Zespół autorów z Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA oraz firmy doradczej P3 zajął się tym zagadnieniem. W opublikowanym właśnie dokumencie Whitepaper przeanalizowali, jaką rolę odgrywa hardware tych robotów i dlaczego firmy produkujące w Europie powinny się tym zainteresować.

Pomimo postępów w zakresie SI, komponenty hardware w dużej mierze decydują o opłacalności, niezawodności i skalowalności humanoidalnych robotów. Obecnie brakuje jednak standaryzowanych architektur hardware'owych. Ponadto ważne komponenty dla tego typu robotów, takie jak aktuatory, przekładnie, baterie i czujniki, spełniają wymagania przemysłowe dotyczące wytrzymałości, trwałości i struktury kosztów tylko częściowo.

Te luki rynkowe, połączone z bardzo dobrymi prognozami rynkowymi, stanowią dużą szansę. Wczesny start w podstawową wartość dodaną jest istotny dla firm, które od dawna posiadają szerokie kompetencje w zakresie automatyzacji, mechatroniki i przemysłowej produkcji.

Aby dokładniej ocenić potencjał rynkowy, zespół autorów przeanalizował łańcuch wartości hardware'u humanoidalnych robotów w zakresie sensorów, aktuatorów, a także struktury i energii, oraz opracował model kosztów od dołu. Model ten został zastosowany do trzech scenariuszy i umożliwia porównanie kosztów różnych konfiguracji humanoidalnych robotów – od tanich po drogie. Pokazuje również, jak różne decyzje dotyczące hardware'u wpływają na całkowite koszty systemu. Analiza podkreśla komponenty hardware'owe, które dominują w wydatkach i stanowią największe wyzwania dla efektywnej kosztowo skalowalności, szczególnie dla systemów humanoidalnych przeznaczonych do ciągłej pracy przemysłowej. Elastyczne ręce to obecnie największa przeszkoda.

Fraunhofer IPA wnosi rozległą wiedzę rynkową i technologiczną

Vincent Bezold, kierownik segmentu biznesowego w Fraunhofer IPA i współautor Whitepaper, podsumowuje zalecenia: »Aby móc wejść na ten rozwijający się rynek, kluczowe jest, aby firmy aktywnie angażowały się w rozwój i industrializację kosztowo i wydajnościowo istotnych komponentów hardware'owych. Powinny także dążyć do wczesnej i bliskiej współpracy z producentami humanoidów.«

Whitepaper jest częścią szerokich prac technologicznych i strategicznych realizowanych przez Fraunhofer IPA w zakresie humanoidalnych robotów. Obejmują one od opracowania solidnej wiedzy o globalnym rynku, przez analizy potrzeb, po rozwój komponentów technologicznych i całych aplikacji.

Aby dostarczyć firmom dokładnej wiedzy niezbędnej do podejmowania decyzji inwestycyjnych, w pierwszym kwartale 2026 roku planowane są kolejne publikacje instytutu: Benchmark umożliwi szerokie testy humanoidalnych robotów i porównanie ich pod względem sześciu kryteriów, w tym efektywności energetycznej, bezpieczeństwa funkcjonalnego i IT. Za pomocą narzędzia Readiness Navigator firmy będą mogły ocenić zarówno roboty, jak i aplikacje, według określonych wymagań w pięciu stopniach dojrzałości.