Questo robot potrebbe trasformare la produzione

Circa due mesi fa, un nuovo dipendente è arrivato sulla linea di produzione a Plastiche all'avanguardia a Southington, nel Connecticut, una città che un tempo era un fulcro della produzione statunitense, ma che ha visto scomparire molte delle sue fabbriche negli anni '60. Il nuovo lavoratore del piccolo produttore, Baxter, è alto un metro e ottanta, 300 libbre e un robot. Per essere una macchina massiccia, Baxter è straordinariamente espressivo. Un paio di occhi sullo schermo che funge da faccia fissano il robot mentre raccoglie componenti di plastica, sembrano preoccupati quando commettono un errore e puntano lo sguardo sul prossimo compito quando uno è finito. È carino. Ma il vero punto di queste espressioni è che consentono ai lavoratori nelle vicinanze di sapere immediatamente se Baxter si sta comportando in modo appropriato e forniscono indizi su ciò che sta per fare dopo. Ancora più sorprendente, quando Baxter ha finito con un compito, un collega può semplicemente mostrare al robot come iniziarne un altro. Quasi a chiunque, letteralmente, può essere mostrato in brevissimo tempo come programmarlo, afferma Chris Budnick, presidente di Vanguard Plastics. È questione di un paio di minuti.

Baxter è il primo di una nuova generazione di robot industriali più intelligenti e adattivi. I robot industriali convenzionali sono costosi da programmare, incapaci di gestire anche piccole deviazioni nel loro ambiente e così pericolosi che devono essere fisicamente separati dai lavoratori umani da gabbie. Quindi, anche se la robotica è diventata comune nell'industria automobilistica e farmaceutica, rimane poco pratica in molti altri tipi di produzione. Baxter, tuttavia, può essere programmato più facilmente di un Tivo e può rispondere abilmente a una parte rovesciata oa un tavolo spostato. Ed è così sicuro che lo sviluppatore di Baxter, Rethink Robotics, che ha prestato Baxter a Vanguard Plastics, crede che possa funzionare perfettamente insieme ai suoi colleghi umani.

I talenti di Baxter potrebbero, per la prima volta, portare i vantaggi della robotica e dell'automazione in aree di lavoro dove non avevano mai avuto senso prima. Ciò potrebbe significare posti di lavoro persi per una forza lavoro già in difficoltà e poco qualificata. Ma potrebbe anche aiutare gli Stati Uniti a competere nel mercato manifatturiero globale contro i paesi che offrono lavoro a basso salario. La quantità di produzione negli Stati Uniti è diminuita drasticamente negli ultimi decenni, in parte perché i lavoratori in altre parti del mondo svolgeranno lavori semplici e umili per molto meno. Ma robot come Baxter potrebbero cancellare questo vantaggio assumendosi tali compiti, rendendo ancora una volta possibile per molte industrie fabbricare i propri prodotti in modo competitivo negli Stati Uniti e in altri paesi sviluppati.

Forse non sorprende che una tale innovazione provenga probabilmente dal più grande nome nel mondo dei robot, Rodney Brooks . Durante gli anni '80 e '90, mentre era al MIT, Brooks ha pubblicato lavori che hanno contribuito a plasmare i campi gemelli della robotica e dell'intelligenza artificiale. Poi, nel 1990, insieme a due dei suoi studenti del MIT, ha co-fondato iRobot, un'azienda che ha introdotto i robot in nuovi campi di lavoro. Ora produce una vasta gamma di robot domestici e militari, tra cui Roomba, un aspirapolvere domestico delle dimensioni di un frisbee che ha venduto più di otto milioni in tutto il mondo.

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• Video: incontra Baxter, un nuovo tipo di robot industriale

L'idea di Baxter è nata, dice Brooks, mentre iRobot era alla ricerca di un partner di produzione adatto per uno dei suoi prodotti. Ricorda di essersi meravigliato del fatto che così tanto la produzione di elettronica fosse ancora fatta a mano e di quanta parte di questo tipo di produzione fosse stata trasferita alle economie a basso salario in Asia. Ho pensato: 'Lo faremo tra 500 anni, ancora a caccia di manodopera a basso costo? Ci deve essere un modo diverso', dice.

Brooks, che ha fondato Rethink nel 2008 dopo aver lasciato sia iRobot che il MIT, si è reso conto che i robot potrebbero svolgere molti lavori se potessero essere resi sicuri, adattabili e ridicolmente facili da programmare. Tutti stavano pensando a come farlo con gli attuali robot industriali, dice. Ho detto: 'Facciamo un diverso tipo di robot per l'industria'.

Pioniere dei robot: Rodney Brooks, il CTO di Rethink Robotics, discute i piani della sua azienda.

Pioniere dei robot: Rodney Brooks, il CTO di Rethink Robotics, discute i piani della sua azienda.
Daniel Lovering

Il risultato è davvero qualcosa di molto diverso. Proprio come un lavoratore umano, a Baxter può essere insegnato in pochi minuti come riconoscere un nuovo oggetto o eseguire una nuova attività. Per insegnare a Baxter a riconoscere qualcosa, basta tenere l'oggetto davanti a una delle sue telecamere, che si trovano nella testa, nel petto e all'estremità di ogni braccio. Per programmare un'azione, puoi muovere uno dei due bracci giganti di Baxter attraverso il movimento desiderato e selezionare una serie di azioni preprogrammate utilizzando una coppia di comandi a quadrante che si trovano in ciascun avambraccio. Quando afferri una delle braccia di Baxter, sembra leggera come una piuma. I suoi motori compensano in risposta al tuo tocco, rendendo l'arto pesante facile da muovere nell'aria.

Un sofisticato software di visione artificiale significa che anche se un widget di plastica si rovescia, Baxter lo riconoscerà comunque. Gli addetti alla spedizione e alla ricezione non hanno problemi a programmarlo, afferma Budnick di Vanguard Plastics. L'abbiamo fatto prendere parti da un trasportatore e metterle su un tavolo.

Vanguard Plastics dispone già di 24 robot convenzionali. Possono raccogliere e posizionare oggetti con una precisione e una velocità fantastiche. Ma ci vuole fino a un giorno per programmarne uno, e se qualcosa è disallineato, afferreranno nel nulla tutto il giorno. Questi robot devono anche essere separati dai lavoratori umani mediante recinzioni protettive.

Baxter non richiede tali barriere. A Brooks piace dimostrare le caratteristiche di sicurezza del suo robot mettendo la testa in mezzo a uno dei suoi bracci giganti mentre esegue un compito, sorridendo mentre riceve nient'altro che un leggero urto. Baxter si muove troppo lentamente e delicatamente per fare del male e una serie di sensori sonar posizionati intorno alla sua testa può rilevare il movimento umano. Il robot reagisce anche all'improvviso cambiamento di forza che si verifica con un impatto imprevisto e risponde fermandosi istantaneamente.

Il Federazione Internazionale di Robotica stima che ora ci siano 1,1 milioni di robot funzionanti in tutto il mondo. Circa l'80% di tutto il lavoro coinvolto nella produzione di un'auto è ora svolto da macchine. In alcuni settori, tuttavia, il volume è troppo basso per rendere utile l'automazione, oppure la linea di prodotti cambia troppo rapidamente in risposta a una nuova domanda o innovazione. Ciò include la produzione su piccola scala, ma anche industrie relativamente avanzate come l'industria aerospaziale e la produzione di telefoni cellulari.

Ci vogliono risorse significative per un'azienda per creare un ambiente di lavoro per un robot, afferma Julie Shah | , un assistente professore di aeronautica e astronautica al MIT, che studia il ruolo dei robot nella produzione. Richiede che i fornitori forniscano i materiali in un certo modo, richiede la progettazione dell'intera infrastruttura della fabbrica e richiede l'ingabbiamento del robot. Se hai bisogno di riprogrammare questi robot, spesso occorrono competenze speciali o consulenti esterni.

Alcuni temono che superare questi ostacoli potrebbe costare posti di lavoro umani. Ma Brooks non è d'accordo. Dice che Baxter è progettato per rendere i lavoratori umani più efficienti, non per sostituirli. Un trapano elettrico rende un appaltatore domestico più produttivo, dice. Dovremmo vietare i trapani elettrici in modo che ci siano più posti di lavoro per gli appaltatori domestici? Lo chiedi a qualsiasi appaltatore domestico.

Altri esperti concordano sul fatto che robot come Baxter potrebbero migliorare le prospettive occupazionali negli Stati Uniti a lungo termine. Willy Shih, un ex dirigente di IBM e Kodak che studia la relazione tra produzione e innovazione come professore di pratica manageriale presso la Harvard Business School, afferma che il lavoro di produzione si è spostato in Cina in parte perché era più facile usare gli esseri umani che rendere l'automazione più flessibile. Baxter potrebbe cambiare quel calcolo. Nella misura in cui possono ridurre il sovraccarico di installazione per il cambio su una linea o qualcosa del genere, allora diventa davvero interessante, dice. Tutto ciò che migliora la flessibilità, è un grosso problema.

Aumentare l'efficienza dei piccoli produttori potrebbe contribuire ad alimentare l'economia e favorire la creazione di posti di lavoro. Spostando l'equilibrio dal lavoro umano a basso costo, Baxter e robot simili potrebbero forse anche rendere i produttori negli Stati Uniti e in Europa più competitivi rispetto ai loro omologhi in Asia. Se riesci a sviluppare un robot in grado di integrarsi nel flusso di lavoro umano, nella parte umana della fabbrica, se ha solo un po' di capacità decisionale, un po' di flessibilità, si apre un nuovo tipo di produzione processo, che è ciò che è davvero eccitante per me, dice Shah.

Alla Vanguard Plastics, Baxter è visto solo come un altro strumento. Non c'era alcuna paura, come 'Oh, sarò licenziato' - no, non ha nulla a che fare con questo, dice Budnick. Aggiunge che la società prevede di acquistare la propria Baxter se il costo può essere inserito nel budget per il prossimo anno (il robot costerà $ 22.000). Il piano è far lavorare il robot insieme a una persona inserendo bicchieri di plastica appena stampati in un'insaccatrice. Il robot normale popolerebbe il trasportatore con pile di 20 tazze, e poi Baxter prenderebbe le 20 e darebbe da mangiare a un insaccatrice, dice Budnick. Quindi tutto ciò che il nostro operatore dovrebbe fare è prendere la borsa finita e imballarla.

Sarebbe un umile inizio per un robot intelligente come Baxter. Ma come qualsiasi altro lavoratore, inizierà con lavori che i suoi colleghi non vogliono fare. Non so esattamente dove andrà a finire, dice Brooks. Ma so che sarà una rivoluzione.

Rodney Brooks sta parlando a Revisione della tecnologia conferenza annuale di EmTech MIT questo ottobre e Baxter si unirà a lui all'evento.

Registrati oggi per EmTech 2012, 24-25 ottobre, a Cambridge, Massachusetts.

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