Robótica avançada na fábrica do futuro

Sistemas de robótica avançada estão prontos para transformar operações industriais. Comparados aos robôs convencionais, os robôs avançados têm percepção superior, integrabilidade, adaptabilidade e mobilidade. Essas melhorias permitem configuração, comissionamento e reconfiguração mais rápidos, além de operações mais eficientes e estáveis. O custo desse equipamento sofisticado diminuirá à medida que os preços dos sensores e da potência da computação diminuem e, à medida que o software substitui cada vez mais o hardware como o principal fator de funcionalidade. Tomados em conjunto, essas melhorias significam que os robôs avançados poderão executar muitas tarefas mais economicamente do que a geração anterior de sistemas automatizados.

Os produtores agora estão implantando robótica avançada como um elemento essencial de automação avançada que permite a fábrica autocontrolada do futuro. O aprimoramento das estruturas e processos da planta com tecnologias digitais pode aumentar a produtividade e a flexibilidade na fábrica e na cadeia de suprimentos, permitindo que os produtores se ajustem rapidamente às necessidades de mudança dos clientes. (Ver A fábrica do futuro , BCG Focus, dezembro de 2016.) Uma análise de BCG constatou que o uso de robôs avançados pode reduzir os custos de conversão em até 15%e a combinação de robótica avançada com outras tecnologias, aprimoramentos de processos e alterações estruturais de layout podem produzir economias de até 40%.

Para entender melhor as oportunidades e desafios, o BCG examinou recentemente as expectativas e a adoção de robôs avançados em operações industriais. O estudo se concentrou nos resultados de uma pesquisa global de mais de 1.300 executivos e gerentes de operações de vários setores. (Consulte “Sobre o estudo”.)

Most producers recognize that advanced robotic systems will play an important role in the factory of the future, and they are optimistic about the potential to increase the use of these systems. They maintain this positive outlook despite dissatisfaction with their current progress toward implementation and the performance of these systems to date. Impediments to the broader application of advanced robots include the limitations of the current technology and the high costs of acquiring and operating it. In addition, many producers lack the key enablers of deployment: a target picture of the future factory, organizational competencies, and an appropriate system architecture.

As adoption of advanced robotics increases in the coming years, producers expect several types of functionality—including multispeed usage, mobile applications, and robotic kitting—to become significantly more important. Approximately 70% of survey respondents describe these functionalities as very relevant to their future production. Today, transportation and logistics, technology, and automotive companies lead in unlocking the potential of advanced robots, while engineered products, process, and health care industries lag behind.

Because the factory of the future must address each producer’s distinctive challenges, the precise form it takes will depend on the producer’s region and industry and its company-specific needs. Our survey results confirm that contextual factors are highly relevant to the role of advanced robotics in the factory of the future. Consequently, each company must assess how the deployment of advanced robots can further its particular goals and must identify which enablers it should focus on to capture opportunities.

The Transformative Power of Advanced Robotics

Software and hardware innovations enable the superior features of advanced robotics. Examples include the ability to process large data sets in the cloud, enhanced human-machine interfaces, and sensor technologies. (See “Basics of Advanced Robotics.”)

O potencial de transformar processos de fábrica provocou uma tremenda excitação entre os produtores sobre robôs avançados e automação avançada em geral. Como resultado, o mercado de robótica avançada está crescendo rapidamente. (Consulte o Anexo 1.)

Os produtores veem robótica avançada como uma maneira de abordar a complexidade crescente de suas operações de fabricação. Nos últimos anos, o número de variações do produto, a frequência de lançamentos de novos produtos e a demanda por produtos personalizados aumentaram drasticamente. Nesse ambiente operacional mais complexo, a capacidade da automação convencional de atender aos requisitos dos produtores de transparência, produtividade e flexibilidade atingiu seu limite. Ao mesmo tempo, a escassez de mão -de -obra e os custos de mão -de -obra mais altos aumentaram a pressão sobre os produtores para automatizar as tarefas que os trabalhadores humanos atualmente executam manualmente. A capacidade dos robôs avançados de se auto-ajustar para mudar os parâmetros do processo melhora a resiliência, eliminando "microtops" que geralmente ocorrem nos processos de robótica convencionais. Além disso, os robôs avançados são significativamente mais fáceis do que os robôs convencionais para configurar e reconfigurar, se o software de simulação adequado estiver disponível e for mais rápido em aprender a executar tarefas. A rápida aceleração dos processos é especialmente valiosa para sistemas de produção que requerem ajustes frequentes, como em resposta a trocas de produto ou solicitações de personalização. Robôs convencionais, robôs avançados podem executar mais tarefas perigosas ou fisicamente exigentes para os trabalhadores humanos-como tarefas executadas em ambientes perigosos ou operações que podem levar a lesões repetitivas. O uso de tecnologias de visão de máquina que melhoram a percepção dos robôs pode aumentar a segurança, mesmo em ambientes sem esgrima. (Ver

Advanced robotics can yield various benefits:

• Productivity. Automation of manual tasks drives higher productivity as advanced robots take over such previously manual tasks as assembly of flexible parts. The ability of advanced robots to self-adjust to changing process parameters improves resilience by eliminating “microstops” that often occur in con­ventional robotics processes. In addition, advanced robots are significantly easier than conventional robots to set up and reconfigure, if suitable simulation software is available, and they are quicker at learning how to perform tasks. The rapid ramp-up of processes is especially valuable for production systems that require frequent adjustments, such as in response to product changeovers or customization requests.
• Quality. Advanced robots can outperform human workers on some tasks, such as assembly, delivering greater reliability and precision, and thus improving quality.
• Safety. Compared with conventional robots, advanced robots can perform more tasks that are dangerous or physically demanding for human workers—such as tasks performed in hazardous environments or operations that could lead to repetitive-stress injuries. The use of machine-vision technologies that improve robots’ perception can enhance safety, even in fenceless environments.
• Agility. Producers can use advanced robotics in configuring new production systems that meet the rising demand for more product variations, customized products, and product redesigns. (See A fabricação de células flexíveis revolucionará a carma? BCG Focus, outubro de 2018.)

Os participantes do estudo reconhecem o potencial: 52% deles esperam que a robótica avançada se torne um dos fatores mais importantes da melhoria da produtividade até 2025. No entanto, as expectativas variam significativamente entre as regiões. Empresas na Europa e na Ásia são mais propensas do que as da América do Norte a ver robótica avançada como um importante fator de produtividade hoje. No entanto, as empresas norte -americanas têm grandes expectativas para o futuro. O número de empresas americanas que esperam que a robótica avançada seja o motorista de produtividade mais importante até 2025 é 12 pontos percentuais mais altos do que o número que o vê como o motorista mais importante hoje. Ao mesmo tempo, no entanto, a importância dos robôs colaborativos no suporte às tarefas manuais, pois são usadas em muitos aplicativos piloto hoje, diminuirá em relação a outras aplicações. Em muitos casos, para obter economia positiva para investimentos, os robôs devem substituir os trabalhadores humanos, em vez de apenas apoiá -los. Os trabalhos que envolvem principalmente atividades manuais de rotina (como máquinas de carregamento e descarregamento) são as mais prováveis ​​de serem totalmente automatizadas. Para trabalhos que envolvem tarefas rotineiras e não rotineiras, a parcela de tarefas não rotineiras (como manutenção e gerenciamento de piso de loja) aumentará. À medida que o trabalho manual muda para tarefas não rotineiras, os trabalhadores devem adquirir habilidades mais avançadas. Novas categorias de trabalho surgirão à medida que a adoção tecnológica introduz novas necessidades. Os papéis humanos mudarão para tarefas que exigem recursos técnicos e habilidades sociais (como a capacidade de tomar iniciativa). Por exemplo, os técnicos lidarão principalmente com erros que os sistemas automatizados não podem lidar.

Survey respondents expect multispeed usage, mobile applications, and robotic kitting to become significantly more important. At the same time, however, the importance of collaborative robots in supporting manual tasks, as they are used in many pilot applications today, will decrease relative to other applications. In many cases, to achieve positive economics for investment, robots must replace human workers, rather than merely support them.

Advanced robotics will have a major effect on the workforce. Jobs that primarily involve routine manual activities (such as loading and unloading machines) are the likeliest to be fully automated. For jobs that involve both routine and nonroutine tasks, the share of nonroutine tasks (such as maintenance and shop-floor management) will increase. As manual work shifts toward nonroutine tasks, workers must acquire more-advanced skills. New job categories will arise as technological adoption introduces new needs. Human roles will shift toward tasks that require technical capabilities and soft skills (such as the ability to take initiative). For example, technicians will deal primarily with errors that automated systems cannot handle.

A maioria dos participantes da pesquisa espera que o uso de robôs avançados reduza o número total de funcionários em sua empresa, embora as diferenças regionais sejam evidentes nos resultados. (Veja o Anexo 2.) Entre os participantes de empresas asiáticas, 56% esperam que o número de funcionários diminua em pelo menos 5% nos próximos cinco anos. Essa expectativa foi mais forte entre os participantes das empresas chinesas: 67% delas esperam que o número de funcionários diminua em pelo menos 5% e 21% esperam que a redução exceda 20%. Menos participantes da América do Norte (50%) e da Europa (44%) esperam um declínio de pelo menos 5%. Os participantes da maioria dos países esperam que a demanda de trabalhadores de colarinho branco aumente. Entre os participantes da pesquisa, 62% dizem que sua empresa planeja aumentar o número de funcionários. As empresas da China são as mais ambiciosas nesse sentido, enquanto as empresas do Japão são comparativamente cautelosas. O entusiasmo das empresas chinesas reflete o fato de que a automação e a robótica são prioridades -chave no plano estratégico "Made in China 2025" do governo. Mais de 40% dos participantes da pesquisa classificam hoje a robótica avançada como um fator de produtividade muito importante na produção e logística, e aproximadamente 70% esperam que a robótica avançada se torne um fator de produtividade muito importante na produção e logística até 2025. Os participantes também esperam que mais 70 anos se tornem, com os ganhos de produtividade e manutenção de uma quantidade de produção e manutenção. 2025.

Overall, companies plan to accelerate the creation of industrial engineering jobs dedicated to robotics—for example, jobs dedicated to developing and customizing robotics solutions. Among survey participants, 62% say that their company plans to increase the number of such employees. Companies in China are the most ambitious in this regard, while companies in Japan are comparatively cautious. The enthusiasm of Chinese companies reflects the fact that automation and robotics are key priorities in the government’s “Made in China 2025” strategic plan.

Industrial Applications of Advanced Robotics

Capabilities derived from advanced robotics enable new applications across factory operations. More than 40% of survey participants rate advanced robotics as a very important productivity driver today in production and logistics, and approximately 70% expect advanced robotics to become a very important productivity driver in production and logistics by 2025. Participants also expect to see significant productivity gains in quality and maintenance.

Embora empresas individuais achem valiosos diferentes aplicativos, os seguintes exemplos ao longo da cadeia de valor ilustram oportunidades potenciais.

Produção. A produção discreta, em vez de uma produção contínua, provavelmente verá as aplicações mais valiosas da robótica avançada. Por exemplo, um produtor específico de soluções de vedação usa mais de 40 robôs para carregar e descarregar máquinas em suas células de fabricação. Por exemplo, um OEM automotivo usa robôs para montar folhas de proteção sob alta pressão no interior das portas do carro. Como os robôs avançados podem se auto-ajustar com base na percepção ambiental, eles podem realizar processos complexos de montagem, como os que envolvem peças flexíveis. A comunicação direta e em tempo real entre peças de trabalho e robôs-por exemplo, usando a tecnologia de identificação de radiofrequência-também suporta a montagem. Por exemplo, os robôs podem alterar rapidamente as ferramentas conforme necessário, sem a necessidade de instruções anteriores explícitas. Para facilitar a introdução de robôs em processos, as empresas dependem de interfaces simplificadas entre robôs e outros equipamentos e da capacidade de usar informações existentes, como modelos digitais de dados de produtos, para deduzir parâmetros de processo relevantes. (Consulte “Integrando as tecnologias para criar processos de produção autônomos.”) Advanced robots are already present in production environments, and their importance will grow over the next few years. Discrete production, rather than continuous production, is likely to see the most valuable applications of advanced robotics. For example, a particular producer of sealing solutions uses more than 40 robots to load and unload machines in its manufacturing cells.

Producers, especially in the automotive industry, also use advanced robots to autonomously process work pieces or to perform assembly processes. For instance, an automotive OEM uses robots to mount protective foils under high pressure on the inside of car doors. Since advanced robots can self-adjust on the basis of environmental perception, they can perform complex assembly processes, such as those involv­ing flexible parts. Direct, real-time communication between work pieces and robots—for example, by using radio-frequency identification technology—also supports assembly. For example, robots can quickly change tools as needed, without requiring explicit prior instruction. To facilitate introducing robots into processes, companies rely on simplified interfaces between robots and other equipment and on the ability to use existing information, such as digital product-data models, to deduce relevant process parameters. (See “Integrating Technologies to Create Autonomous Production Processes.”)

In the near term, improvements will enable some types of advanced robots to autonomously perform processes at the same high speed as conventional industrial robots. In addition, the safety features of advanced robots—including the ability to work at slower speeds than conventional robots, as needed—mean that they can share workspace with humans without the need for protective fences.

Augmented with the technology used in automated guided vehicles (AGVs), advanced robots will be able to complete tasks involving movement across large workspaces, such as mounting parts at various locations or processing large work pieces. Applications being tested in pilot deployments include the use of autonomous mobile robots to perform ergonomically challenging automotive assembly processes. Several years of additional research and testing by robot manufacturers and producers will be necessary, however, before mobile applications can be fully deployed.

To be economically viable in the production environment, advanced robots must take over manual processes, not merely assist human workers with those processes. Many companies have struggled to demonstrate the economic viability of investing in robots that collaborate with human workers. Applications in which workers and robots perform tasks side by side, without interaction, tend to be easier to realize.

Logistics. Our study focused on in-plant logistics and warehousing. Autonomous mobile robots are gaining importance in in-plant logistics and will eventually replace both fixed conveyor belts and conventional AGVs that rely on magnetic strips for guidance. Survey participants expect that autonomous logistics robots will be more important than conventional AGVs by 2025. Several types of autonomous mobile robots can undertake both transportation and loading tasks. For instance, robotics producers are testing early applications of mobile robots that autonomously supply workstations. In addition to using robots for ground transport, companies may find that air transport via drones is feasible. Approximately 50% of survey respondents say that air transport could be relevant to their operations by 2025.

Robôs autônomos podem executar operações de colheita, embalagem e paletização. Usar robôs para tarefas de kitting é outra aplicação promissora, mas alguns desafios nessa área ainda precisam ser superados. Sensores e aprendizado de máquina são essenciais para que os robôs possam identificar, escolher e lidar com peças não classificadas ou flexíveis nas caixas. As primeiras aplicações industriais desse tipo foram recentemente disponíveis. Os pequenos robôs podem reconhecer danos e executar inspeções automatizadas de grandes peças, e os robôs móveis podem mover equipamentos de teste de forma autônoma para os locais onde é necessário atualmente. Por exemplo, um produtor de robótica desenvolveu robôs avançados que realizam inspeção visual remota de tanques, embarcações e tubos. Tais aplicações são mais relevantes para as indústrias de processo, onde geralmente são difíceis de executar. (Consulte o Anexo 3 para uma visão geral dos aplicativos que os participantes da pesquisa classificam como mais relevantes para a fábrica do futuro.) Robôs avançados como parte de uma transição mais ampla para a automação avançada. As empresas planejam aumentar seu nível de automação, em média, em mais de 15 pontos percentuais do início de 2019 a 2025, impulsionados significativamente por robôs avançados. Embora 86% das empresas planejam implantar robôs avançados em suas operações nos próximos três a cinco anos, apenas 20% criaram uma imagem de destino holística e um roteiro de implementação abrangente.

Quality. Advanced robots can control inline quality by automatically adjusting equipment parameters in response to perceived quality. Small robots can recognize damage and perform automated inspections of large parts, and mobile robots can autonomously move testing equipment to the places where it is currently needed.

Maintenance. Mobile robots can support maintenance by transporting spare parts and performing mobile inspections. For example, a robotics producer has developed advanced robots that perform remote visual inspection of tanks, vessels, and pipes. Such applications are most relevant to process industries, where inspections are often difficult to perform.

Among study participants, expectations that various industrial applications will ­become very important by 2025 ranged from 53% to 67%. (See Exhibit 3 for an overview of the applications that survey participants rank as most relevant for the fac­tory of the future.)

Comparing Ambition and Reality

Our study found that companies have high ambitions for deploying advanced robots as part of a broader transition to advanced automation. Companies plan to ­increase their level of automation, on average, by more than 15 percentage points from early 2019 through 2025, driven significantly by advanced robots. Although 86% of companies plan to deploy advanced robots in their operations within the next three to five years, only 20% have created a holistic target picture and a comprehensive implementation roadmap.

Entre os setores, mais de 80% dos participantes dizem que sua empresa já ganhou experiência na implantação de robôs avançados. No entanto, apenas 11% dos participantes dizem que sua empresa implementou com sucesso esses sistemas em várias áreas de suas instalações de produção. Os participantes citaram os baixos níveis de maturidade e desempenho dos sistemas de robótica como os principais motivos da baixa taxa de sucesso. Apenas 30% dos participantes dizem que a tecnologia de robótica se desenvolveu a ponto de atender totalmente às suas necessidades. Por exemplo, apenas 15% dos participantes japoneses dizem que a tecnologia atende às suas expectativas de maturidade. As percepções de maturidade também são relativamente baixas entre os participantes nos EUA (24%) e na Alemanha (26%). Empresas nos produtos de engenharia, o processo e as indústrias de saúde ficam para trás. (Consulte o Anexo 4.)

Companies in the transportation and logistics, technology, and automotive industries currently lead in implementing advanced robotics. Companies in the engineered products, process, and health care industries lag behind. (See Exhibit 4.)

Empresas européias e asiáticas atualmente lideram a implementação de robôs avançados, enquanto a implementação na América do Norte prosseguiu devagar mais lentamente. Em cada um dos 12 países de nosso estudo, a maioria das empresas que pesquisamos planejamos implementar robótica avançada nos próximos três anos. (Veja o Anexo 5.) As empresas em nações emergentes, especialmente a China e a Índia, tendem a ser ainda mais entusiasmadas do que as de nações industrializadas sobre o uso de robôs avançados, embora as economias obtidas substituindo as atividades manuais não sejam tão altas. Essas empresas podem estar buscando a automação como uma maneira de compensar a escassez de mão -de -obra qualificada e melhorar a qualidade, aumentando assim sua capacidade de competir nos mercados internacionais. Além disso, em geral, financiamento significativo do governo e menos preocupação com as perdas de empregos ajudam a alimentar a emoção sobre a tecnologia. As pequenas empresas têm menos probabilidade do que as grandes empresas de usar aplicativos avançados de robótica. Entre as empresas com receita superior a US $ 1 bilhão, 90% já implementaram aplicativos avançados de robótica, mas a parcela de implementadores entre empresas com receita inferior a US $ 250 milhões é significativamente menor. O menor nível de adoção das pequenas empresas provavelmente reflete restrições orçamentárias em relação aos aplicativos de teste e ao obter acesso a conhecimentos relacionados à robótica. No entanto, esperamos que os gastos necessários para robôs avançados diminuam. É provável que os produtores de robôs achem que o custo da fabricação de seus equipamentos diminui, devido a efeitos de escala decorrentes de melhorias de maior demanda e produtividade no desenvolvimento e produção. Os investimentos iniciais dos usuários também podem ser reduzidos pela assinatura e por modelos de "robótica como serviço" que substituem os modelos tradicionais de compra ou leasing. (Consulte “Implicações para os produtores de robôs”.) Para implantar com sucesso robôs avançados e se beneficiar rapidamente de novas tecnologias à medida que se tornam disponíveis, as empresas industriais devem estabelecer três tipos de facilitadores: eles devem definir a imagem de destino da futura fábrica, construir competências organizacionais e projetar a arquitetura do sistema. No geral, 92% dos participantes do estudo acham que um ou mais dos principais facilitadores não estão totalmente em vigor em suas empresas.

The size of the company affects robotics adoption. Small businesses are less likely than large businesses to use advanced robotics applications. Among companies with revenues exceeding $1 billion, 90% have already implemented advanced robotics applications, but the share of implementers among companies with revenues of less than $250 million is significantly lower. Small businesses’ lower level of adoption probably reflects budgetary constraints with respect to testing applications and gaining access to robotics-related expertise.

Survey participants generally do not expect the costs of robotics to decline—the only exception being participants from Chinese companies. Nevertheless, we expect the required outlays for advanced robots to decrease. Robot producers are likely to find that the cost of manufacturing their equipment declines, owing to scale effects arising from higher demand and productivity improvements in development and production. Users’ upfront investments may also be reduced by subscription and by “robotics as a service” models that replace traditional purchasing or leasing models.

Unlocking the Potential

The study’s findings point to the need for effective action by both industrial com­panies and producers of advanced robots. (See “Implications for Robot Producers.”) To successfully deploy advanced robots and to quickly benefit from new technologies as they become available, industrial companies must establish three types of enablers: they must define the target picture of the future factory, build organizational competencies, and design the system architecture. Overall, 92% of participants in the study think that one or more of the key enablers are not fully in place at their companies.

Define the target picture of the future factory. Decision making about advanced robotics extends beyond capital investments to encompass strategic choices that affect many aspects of an industrial company’s business model, such as the product mix and the manufacturing footprint. To address the full scope of decisions, a company must develop a holistic target picture of the factory of the future. This vision should encompass the implementation of multiple automation technologies, including advanced robotics.

The target picture should define the future operations setup—including, for example, quantities, lot sizes, product variations, and plant layout and processes. It should also take into account the business context (such as market trends and the development of labor costs). To detail the target picture, a cross-functional team must collaborate in defining areas of operations in which advanced robotics could add value, and it must determine the implications of these operations on the design of the factory and processes, including logistics, maintenance, and quality management. For example, companies must rethink processes related to the supply of parts to workstations. They must also assess the availability of—and economics of investing in—mature technologies. Process simulations are a useful way to evaluate various options.

para atingir a visão de destino, a empresa deve definir as principais etapas de transição. Isso fornece a base para um roteiro detalhado de implementação, incluindo alvos mensuráveis ​​para investimentos. Os primeiros motores podem capturar uma vantagem significativa, mas o risco de uma implementação com falha é alta se a tecnologia não estiver madura. Para mitigar o risco, a empresa deve testar soluções rapidamente em áreas específicas da fábrica. Uma empresa também deve considerar oportunidades para colaborar em programas piloto com fabricantes de robótica ou outros produtores. A empresa deve aumentar rapidamente as soluções que tiveram um bom desempenho na fase piloto, nas áreas de operações relevantes.

Construir competências organizacionais. A empresa deve criar conhecimento em toda a organização sobre as oportunidades, limitações e riscos envolvidos na implementação de várias soluções de robótica. O gerenciamento de sistemas de robótica avançado exige que os funcionários exerçam habilidades funcionais e sociais. Muitos funcionários precisarão receber treinamento em instalação, programação, operações e manutenção de robótica. Seja através do treinamento, novas contratações ou o uso de especialistas externos, as empresas devem obter conhecimento essencial sobre como integrar melhor os robôs avançados nas operações. Isso inclui pensar criativamente sobre como os robôs podem executar diversas tarefas. Os funcionários também precisam de recursos para adaptar as soluções padrão a tarefas específicas. Embora os participantes da pesquisa classifiquem o conhecimento da implementação como um dos três facilitadores mais importantes, apenas 36% pensam que seu conhecimento atual é suficiente. The company’s leadership must clearly communicate to the entire organization about how advanced robots will transform operations, and it must redefine roles and responsibilities as needed. The company must build knowledge throughout the organization about the opportunities, limitations, and risks involved in implementing various robotics solutions. Managing advanced robotics systems requires employees to exercise both functional and soft skills. Many employees will need to receive training in robotics installation, programming, operations, and maintenance. Whether through training, new hires, or the use of external experts, companies must gain essential knowledge on how to best integrate advanced robots into operations. This includes thinking creatively about how robots can perform diverse tasks. Employees also need capabilities to tailor standard solutions to specific tasks. Although survey participants rank implementation knowledge as one of the three most important enablers, only 36% think that their current knowledge is sufficient.

Projete a arquitetura do sistema. Ele deve estabelecer uma ampla gama de recursos, incluindo aqueles relacionados à computação de arestas, análise, gerenciamento de dados e fluxo de trabalho, segurança cibernética, software industrial, equipamentos de automação e infraestrutura. Ao desenvolver uma visão abrangente da arquitetura do sistema, a empresa pode escolher fornecedores estratégicos que podem integrar seus produtos ao sistema definido. Entre outros benefícios, esse gêmeo digital integra informações históricas e em tempo real sobre o sistema de produção. Um modelo de dados holístico permite o aprendizado de máquina, permitindo a análise de vários cenários para otimizar a operação e manutenção de robôs avançados. Por exemplo, como observado, os sistemas de robótica usam gêmeos digitais e informações do sensor para deduzir alterações nos parâmetros do processo e se reconfigurar rapidamente em resposta. Freqüentemente, as empresas hoje não fazem uso suficiente de informações sobre o sistema de produção, especialmente as informações armazenadas nos sistemas de gerenciamento de ciclo de vida útil do produto. Os sistemas e processos descentralizados aumentam o número de gateways em potencial para ataques cibernéticos - e a magnitude do dano potencial. Entre os participantes da pesquisa, 87% dizem que a segurança cibernética ganhou importância em suas operações. Mas a conexão vital com uma visão geral da fábrica do futuro está ausente em muitos casos. Para capturar completamente os benefícios da robótica avançada, os produtores devem desenvolver rapidamente uma imagem de destino para a fábrica do futuro e identificar as aplicações mais promissoras da robótica avançada no contexto da otimização holística. Eles também devem garantir que sua organização e arquitetura do sistema estejam prontas para enfrentar os desafios da implementação. O tempo para adotar uma abordagem de espera e ver passou. Para vencer na década de 2020, todos os produtores devem implementar robótica avançada como parte de uma transformação digital abrangente de suas operações. Daniel Küpper To take full advantage of advanced robotics, the company must review the system architecture that supports its operations processes. It must establish a wide array of capabilities, including those related to edge computing, analytics, data and workflow management, cybersecurity, industrial software, automation equipment, and infrastructure. By developing a comprehensive view of the system architecture, the company can choose strategic suppliers that can integrate their products into the defined system.

It is essential that the company create a holistic data model of products and equipment (including control technology). Among other benefits, this digital twin integrates real-time and historical information about the production system. A holistic data model enables machine learning, permitting analysis of various scenarios to optimize the operation and maintenance of advanced robots. For example, as noted, robotics systems use digital twins and sensor information to deduce changes in process parameters and to rapidly reconfigure themselves in response. Often, companies today do not make sufficient use of information about the production system, especially information stored in product-life-cycle management systems.

To safeguard data flowing through robotics systems, the company must secure the IT infrastructure against cyberattacks. Decentralized systems and processes increase the number of potential gateways for cyberattacks—and the magnitude of the potential harm. Among survey participants, 87% say that cybersecurity has gained importance in their operations.

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Our study demonstrates that nearly all industrial producers recognize the importance of advanced robotics and plan to further implement this technology in their factories. But the vital connection to an overall vision of the factory of the future is absent in many cases. To fully capture the benefits of advanced robotics, producers must quickly develop a target picture for the factory of the future and identify the most promising applications of advanced robotics within the context of holistic optimization. They must also ensure that their organization and system architecture are ready to tackle the challenges of implementation. The time for taking a wait-and-see approach has passed. To win in the 2020s, all producers must implement advanced robotics as part of a comprehensive digital transformation of their operations.