Гонка за 370 миллиардов долларов: как интегрированный дизайн может помочь производителям гуманоидов добиться успеха на быстрорастущем рынке

Представьте себе производственный цех, где роботы не просто повторяют одно и то же движение тысячи раз, а адаптируются к новым задачам. Они способны перемещаться в захламленном пространстве, манипулировать незнакомыми объектами и переключаться между задачами так же плавно, как и люди. Они могут подниматься по лестнице, протискиваться в тесных помещениях и беспрепятственно сотрудничать с людьми в окружающей среде, предназначенной для человеческого тела.

Это будущее гуманоидной робототехники, и оно ближе, чем мышление большинства людей.

Последствия ошеломляют. Роботы-гуманоиды могут совершить революцию в производстве, обеспечив беспрецедентную гибкость производственных линий. В отличие от традиционных промышленных роботов, привыкших к заводским цехам, роботы-гуманоиды могут перемещаться между различными станциями, обрабатывать различные продукты и приспосабливаться к моим производственным потребностям без всякого переоснащения. Они могут изменить склады, логистические операции и опасные условия, в которых работники подвергаются риску.

Рынок согласен. В своем отчете «Будущая робототехника: интеллектуальные, адаптируемые и в вашей организации» McKinsey сообщила, что, хотя рынок робототехники общего назначения сегодня оценивается менее чем в 1 миллиард долларов, если прогресс продолжится такими же темпами, к 2040 году он может достичь стоимости в 370 миллиардов долларов.

Крупнейшие игроки от Tesla до Fig AI спешат коммерциализировать гуманоидные платформы. Однако из-за огромной сложности эти роботы занимают значительные высоты, прежде чем они создадут широкомасштабные коммерческие разработки.

<х2>Воплощение в жизни самых сложных систем, когда-либо созданных для массового производствач2> <с>Технические проблемы создания роботов-гуманоидов огромны. Среднестатистический робот-гуманоид имеет десятки сочленений, которые должны быть тщательно скоординированы с помощью тонкого контроля массы, инерции и центра тяжести. Даже малейшее изменение в конструкции может привести к каскадному освещению на балансе, походке, выносу рук и энергоэффективности.

Чтобы эффективно преодолеть эти трудности при проектировании, производителям нужны сложные программные инструменты, которые легко интегрируют проектирование и моделирование. К сожалению, хотя у большинства производителей есть развитые процессы автоматизированного проектирования (САПР), их комплексные рабочие процессы были созданы для совершенно другой среды и эпохи. Одна из ключевых проблем заключается в том, что большинство гуманоидных программ по-прежнему опираются на разрозненные методы математических механических конструкций в области исследования и управления роботами.

Во многих командах кинематические модели до сих пор перестраиваются вручную, при этом переменные, такие как инерция массы, аппроксимируются, а не выводятся из определения геометрии и определения соединений. Это вызывает расхождение между представлениями проектирования и управления, что возникает при измерении точности и приводит к преждевременному замораживанию механических проектов, чтобы избежать сложных затрат на доработку. И хотя виртуальное прототипирование может сэкономить производителям миллионы, это надежный вариант только в том случае, если эти симуляции будут идеально синхронизированы с развитием наших конструкций. Для производителей, соревнующихся со временем и конкурентами, преодоление этой неэффективности станет ключом к завоеванию более широкой доли рынка. Чтобы создать автономные, полностью функционирующие гуманоиды для фабрик, производителям необходимо решение, предусматривающее системные ограничения проектирования, связанные с такими отключенными цепями.

<х2>Встроенные конструкции для интегрированных машинх2>

Siemens теперь предлагает интересный путь решения этой сложной конструкции узлов. С помощью Siemens Xcelerator производители гуманоидов могут освоить механическое проектирование, моделирование движения, PLM, производство и обслуживание, чтобы ваша команда могла быстрее перейти от концепции к более роботу, и все это на одной платформе.

В Центре дизайна Siemens производители гуманоидных роботов могут использовать встроенную поддержку URDF, которая позволяет экспортировать модели URDF с платформы CAD одним исследовательским мышью, одновременно сопоставляя связи, соединения и кинематические иерархии. Эти модели URDF совместимы с механизмами моделирования на основе PhysX. Благодаря этой беспрецедентной совместимости моделей производители могут выполнять более раннюю проверку баланса, походки и доступности, уменьшая зависимость от компонентов физических прототипов.

По своей сути Siemens Xcelerator создает единый цифровой поток, соединяющий каждый рабочий процесс: от механического проектирования, электрических систем, анализа и проверок до разработки программного обеспечения и планирования производства. Внесение изменений в дизайн контроля в автоматическом режиме. Моделирование синхронизированными. Команды сотрудничают в единой цифровой среде глобально и беспрепятственно.

Благодаря этим возможностям команды могут выйти за рамки «спроектировать правильно один раз» и перейти к «правильно спроектировать, правильно обучить и правильно развернуть – каждый раз».

<ч2>Окно закрываетсяч2>

Рынок гуманоидной робототехники вступает в свою определяющую фазу. Компании, которые первыми создают готовые продукты для производства и коммерческих роботов, захватывают значительную долю рынка. Те, кто увязнет в неэффективности развития, рискуют стать сносками в чужой истории успеха.

Технические проблемы огромны, но они решаемы. Реальный вопрос заключается в том, сможет ли разработка вашего процесса идти в ногу с вашими амбициями и конкуренцией.

В гонке, которая длится месяцы, а не годы, команды, которые сохраняют узкие места в дизайне, первыми пересекут финишную черту.

Загрузите нашу электронную книгу «От концепции дизайна к роботизированному интеллекту», чтобы узнать больше о том, как Центр дизайна Siemens обеспечивает единовременное правильное проектирование гуманоидов.

Спонсорский контент Siemens Industry Software

Пост «Гонка за 370 миллиардов долларов: Как интегрированный дизайн может помочь производителям гуманоидов добиться успеха на быстрорастущем рынке» впервые появился в The Robot Report.

Источник