這就是Outokumpu希望讓工作更安全的方式
鋼鐵製造商Outokumpu和 ANYbotics 合作在芬蘭、德國和瑞典的三個不同地點部署 ANYmal 機器人偵測解決方案。這些機器人應該提高職業安全和生產力。這是如何運作的？Production.de於 2023 年 10 月 5 日與Outokumpu和 ANYbotics 進行了交談以找出答案。
克雷菲爾德跑步機器人 Rosie 可以工作大約兩個小時，然後需要兩小時的充電時間。
如果路徑被阻塞，設備將尋找替代路線。（Outokumpu提供）
鋼鐵製造商Outokumpu正在進行多個試點項目，以測試機器和系統的自動檢查。作為這項工作的一部分，該公司購買了三台 ANYmal。這些四足機器人檢查員要接受幾週的培訓，類似新員工，然後才能自主執行檢查任務。
第一個機器人於 2023 年 6 月抵達克雷菲爾德。produktion.de 雜誌就這項舉措訪問了以下關鍵人物：
Thorsten Piniek Outokumpu
健康與安全副總裁
塞巴斯蒂安·凱格爾
職業安全Outokumpu
Enzo Wälchli ANYbotics
首席商務官
Outokumpu在這三個試點項目中選擇了 ANYbotics 的 ANYmal 模型。
為什麼是這個四足機器人？
Thorsten Piniek：對我們來說，擁有一個符合 IP67 標準的堅固耐用的機器人非常重要。這是因為我們使用各種化學品，例如在酸洗過程中，並且金屬在我們位於芬蘭和瑞典的工廠中熔化。因此，我們暴露在高溫、灰塵和燃燒過程中。
與波士頓動力公司為奧托昆普提供的 Spot 模型相比，ANYmal 機器人有哪些優點和缺點？
Enzo Wälchli：在 ANYbotics，我們明確地關注工業應用。這包括前面提到的IP67防護等級，以及工廠運作所需的可靠性和堅固性。因此，機器人可能會稍重，並且移動可能不那麼優雅，這對於娛樂業可能很重要，但對於工業用途則不然。
另一個區別是我們開發了一個從端到端設計的系統。我們要么安裝所有必要的傳感器，要么與合作夥伴密切合作以確保完全整合。因此，客戶會收到經過測試和認證的設備，不需要任何進一步的修改。
另一個顯著的差異是，我們的四足檢查機器人從一開始就是為完全自主工作而開發的。雖然可以限制這種自主性並允許更多的交互，但機器人根據其核心概念獨立操作。與授權用於互動的機器人實現完全自主相比，縮減這種自主性要簡單得多。
根據 IP67 標準，機器人具有防塵和暫時浸水保護。
Outokumpu現在在克雷菲爾德使用的自動化檢測解決方案的成本是多少？
Piniek：我們不想提供有關價格的詳細評論。不過，我可以說，我們已經在為落實而努力了。我來自克雷菲爾德工廠的同事 Sebastian Kegel 目前幾乎投入了 100% 的時間來了解這款四足機器人。我們也將確保不同地點之間的知識轉移。
例如，ANYbotics 的一位同事最近訪問了克雷菲爾德，討論了各種主題。主要關注點之一是提高機器人旅行（我們稱之為任務）的可靠性。此外，我們還討論了透過更精確地定義檢查點來增強檢查深度。作為用戶，培養這些領域的新技能對您來說非常重要。這些討論主要涉及塞巴斯蒂安的職責領域，特別是職業安全。
Sebastian Kegel：是的，這種類型的機器人應用對我來說是一個新領域。我實際上是一名機械工程技術人員，在公司工作了20年。在成為機器人使用部門的技術專家之前，我在職業安全領域工作了大約一年。我和我的同事正在逐步致力於這方面的工作。我們一路上會遇到新問題，因此 ANYbotics 始終可用是有益的。這一切都從第一次訓練開始，您只觸及了表面。同時，我敢於自己操作機器人，至少在某種程度上是如此。
Piniek：在熟悉階段，擁有像 Sebastian Kegel 這樣熟悉公司內部工作和流程的人是有益的。這是因為機器人是在它們將要工作的特定環境中接受訓練的。例如，機器人正在學習如何導航特定的樓梯、找出最佳路徑並避開障礙物。這個訓練過程類似於訓練狗狗的過程。
訓練完成後，機器人自主執行檢查任務並收集資料。（Outokumpu提供）
當機器人在工廠裡遇見你時，你如何與它互動？
凱格爾：作為一個不參與的人，你其實並沒有參與──機器人總是先停下來。操作員可以使用多種介面，包括遠端存取和線上工具。在教導機器人新任務或任務時，我們以傳統方式使用筆記型電腦或平板電腦，假設它與工廠的系統相容。
有趣的是，ANYmal只是整個系統的一個組件。背後有一個全面的軟體包。機器人收集的資料被保存、評估、歸檔和比較。機器人只是系統的可見部分——一個在工廠內移動的移動測量點。
Outokumpu該計畫的目標是什麼？
Piniek：這是關於職業安全的。我們的目標是逐步消除事故，達到零事故。我們透過優先考慮員工的安全來實現這一目標。首先，我們的目標是消除他們可能面臨的任何潛在危險。其次，我們確保系統的可靠運作。
機器人在這兩個領域都發揮著至關重要的作用。例如，在克雷菲爾德的危險區域，我們使用氫氟酸和硝酸，機器人接手了原本需要人類參與的任務。它檢查地下室並進行必要的檢查。我們還可以為機器人分配不同的測量點，以密切監控系統的狀況並主動解決任何問題。透過這樣做，我們可以更有效地規劃修復，而不是依賴臨時措施。
ROSIE 登入 WiFi 傳輸資料。四足機器人還可以離線工作。（Outokumpu提供）
機器人有哪些感測器來控制系統？
Kegel：我們有機會使用機器人的高解析度相機捕捉經典圖片。另一種選擇是使用熱圖像，可以指定所需的溫度範圍。如果存在偏差，機器人可以產生不同的命令，例如拍攝額外的照片。第三個選項是頻率或雜訊檢測。機器人可以識別並比較不同的噪音。例如，馬達噪音的變化可能表示有問題。在這種情況下，我們會計劃在不久的將來進行維護或更換。數據分析從機器人開始。然後由其背後連接的軟體或系統執行最終分析。您再次評估數據並比較目前和先前的數據記錄。
能舉個近兩個月的例子嗎？
Kegel：是的，我們已經在試運行中取得了一些初步的成功。然而，我們尚未收到任何維修報告，因為該機器人尚未整合到我們的系統中。儘管如此，我注意到我們通常路線上的溫度偏差，並主動報告這些偏差以進行維護。這使我們能夠比其他情況更早解決任何問題。未來，這些維護和維修報告將自動產生。儘管我們還沒有達到這一點，但這是我們接下來要採取的步驟之一。目前，我們正在建立機器人可以用來比較當前值的數據記錄。這個訓練過程需要一些時間，這也是延遲的原因之一。
Wälchli：這個過程需要大量的智慧才能成功。否則，機器人返回時會帶著十張模糊的照片，導致任務失敗。為了進行趨勢分析，有必要將介面連接到最終客戶系統。公司通常擁有針對關鍵技術的先進預測維護模型。建立各種流程來觸發警報，例如，當設備的溫度或噪音水平發生長期變化時。在這個階段，人類的參與變得必要，因為需要他們的經驗來解釋這些變化的意義。
Outokumpu和 ANYbotics 在 2023 年 4 月的綠色鋼鐵會議上宣布了該試點計畫。（Outokumpu提供）
到目前為止，培訓過程進展如何？
Kegel：第一步是讓機器人在我們的工廠內安全移動並知道其預定目的地。例如，它應該能夠接收前往特定係統的命令，並透過幾條檢查路線之一導航到達那裡。它應該能夠自主地做到這一點，我們目前正在努力實現這種能力。最初，機器人將使用與我們員工相同的路線進行檢查，除非需要進入特殊區域。第二步是收集資料並透過伺服器將其傳輸到接口，然後定義相關流程。
四足機器人需要多長時間才能在設施中安全移動並提供您剛才描述的數據？
凱格爾：在我看來，這個問題很難回答。因此，我相信我們還需要一兩個月的時間，整個系統才能順利運作。我還依賴 IT 和 ANYbotics 的同事。
Outokumpu採用ANYmal（左）模型。為了滿足石油和天然氣行業的要求，移動機器人還提供防爆保護，稱為ANYmal X。
ANYmal 如何透過 GPS 知道自己在哪裡？
Wälchli：：不，GPS 太不精確了。 ANYmal 有一個雷射雷達感測器，它使用雷射來測量現有物體和障礙物的距離。第一步，繪製整個系統的地圖。此數據顯示為點雲。第二步，使用已儲存的地圖，機器人在後續任務中比較其當前位置並確定其位置。這種方法在技術術語中稱為 SLAM：同步定位和構建圖。機器人同時移動並更新其地圖。 ANYmal 也了解它可以去哪裡以及它有哪些運動選項。
這個環境不斷變化，例如，因為人們經過，這不困擾嗎？
Wälchli: : 不，任何人都可以處理。
勞動力中是否擔心機器人可能會導致失業？
Wälchli：：公司可以使用此類機器人來自動執行人們不想或不應該執行的任務，例如在危險區域工作。此外，如果想要提高系統的生產力，就需要大量的數據，而這正是目前所缺乏的。機器人產生這些數據，使工作更安全、更有效率。
Piniek：：當我們決定將這個機器人引入我們的工廠時，我們很早就讓我們的員工參與其中。我們甚至舉辦了一場比賽，員工可以為機器人建議和選擇名稱。反應非常積極。我想說現在已經被廣泛接受。
他有什麼名字？
Piniek：：我們決定將機器人命名為 ROSIE：工業工程機器人作業系統。我最近有機會第一次親眼目睹它的實際應用。當然，當機器人在工廠裡移動時，這是一種全新的、不同的體驗。然而，人們很快就會習慣它。
現在怎麼樣了？
Piniek：在克雷菲爾德，我們目前正在工廠和第一個檢查點執行任務。第二台用於酸業的機器人於 9 月抵達我們位於瑞典的工廠。此外，我們在年底前又邁出了一步：我們位於托爾尼奧的工廠將收到機器人。托爾尼奧是位於芬蘭北部、芬蘭和瑞典邊境的一個城市。機器人將在那裡暴露在非常低的溫度下。基於這三個試點項目，我們將與ANYbotics共同確定最終的實施方案。
