שילוב מחשב משובץ ברובוטיקה חכמה

כמעט 100 שנים חלפו מאז השימוש בפעם הראשונה במילה “רובוט“, קרה בהצגה בשם  R.U.R, שזהו קיצור של: “Rossum’s Universal Robots” . ההצגה סיפרה את סיפורם של גברים מכניים, כמו רובוטים, שבנויים לעבודה על קווי ההרכבה במפעלים. לאחר שנמאס להם מהיחס הלקוי שקיבלו מבני אדם, בסופו של דבר הם מתקוממים. אינספור סרטים הוליוודיים עיבדו את אותו תסריט, המתארים רובוטים מרושעים ויצורים מלאכותיים.

כיום, רובוטים הם כבר לא רק עובדי מפעל. תפקידם התרחב והפך להיות גם: עוזרים אישיים, רכבים אוטונומיים, רכבי משלוח, מל”טים ואלקטרוניקה מזערית. הם ממלאים תפקיד בלתי נפרד במרדף של ארגונים אחר מהפך דיגיטלי, שבעקבות התפרצות הנגיף COVID-19 האיצו מאוד.

כפי שציין מקינזי בדו”ח שפורסם לאחרונה, “משבר ה-COVID-19  הביא לשינויים של שנים באופן שבו חברות בכל המגזרים והאזורים עושים עסקים”.

שוק הרובוטיקה גדל ומתפתח

שוק הרובוטיקה צומח במהירות בעיקר בגלל הצורך והביקוש הנרחב לטכנולוגיות אוטומציה. האוטומציה מאפשרת לארגונים וגם לאנשים להמנע מלבצע משימות ידניות שדורשות זמן רב. עבור עסקים, המשמעות היא הגברת פריון העובדים תוך הפחתת עלויות והגדלת ההענות. עבור אנשים פרטיים, הרובוטיקה מאפשרת להם להפוך את מטלות הבית השגרתיות לאוטומטיות, לדוגמא שואב אבק, כך שהם גם יכולים להיות יותר פרודוקטיביים  ולמצוא סיפוק רב יותר בעשיית הדברים שהם נהנים מהם.

ככלל, שווי הטכנולוגיה העולמית של רובוטיקה הוערך בכ -62.75 מיליארד דולר בשנת 2019. השוק צפוי לצמוח ל -186.36 מיליארד דולר עד 2027. גורמים רבים תורמים לאימוץ נרחב של רובוטיקה. רובוטים תעשייתיים לא רק הפכו גדולים יותר ויכולים להתמודד עם עומסים כבדים יותר, אלא שהם גם כוללים יותר צירים ודורשים פחות בקרים, שכן במקרים מסוימים ניתן לסנכרן יותר מ -30 צירים באמצעות בקר אחד. מדהים!!!

רובוטיקה מסייעת לארגונים לצמצם את עלויות התפעול שלהם ולהישאר תחרותיים, בעוד שההתקדמות בתחום טכנולוגיית המחשוב, התוכנה והרשתות הפכה את ההרכבה, ההתקנה והתחזוקה של טכנולוגיית הרובוטיקה לקלה מתמיד. כמו כן, עלויות ייצור נמוכות יותר וחידושים טכנולוגיים הביאו לירידות משמעותיות במחירים.

גורם חשוב נוסף המניע את הצמיחה המהירה של שוק הרובוטיקה העולמי הוא שהטכנולוגיות מצטלבות כמעט עם כל ענף גדול. לדוגמה שוק הרכב האוטונומי העולמי צפוי לגדול ל -3,195 מיליארד דולר בשנת 2030. החל מינואר 2021 נרשמו 1,782,479 רחפנים בארה”ב עם מכירות העולות על 1.25 מיליארד דולר בשנת 2020. לתעשיות כמו חקלאות, רחפנים ממלאים תפקיד מרכזי בביטול תהליכים עתירי עבודה כגון קציר, הדברת עשבים, קטיף, מיון, זריעה ואריזה. שוק הרחפנים החקלאיים צפוי להגיע ל -6.2 מיליארד דולר בשנת 2024. בנוסף, על פי דו”ח הפדרציה הבינלאומית לרובוטיקה, מכירות היחידות של רובוטים ביתיים צפויות לעלות ב -46% בממוצע בשנה, כאשר יותר מ -55 מיליון יחידות יימכרו. בשנת 2022, וההוצאה העולמית על רובוטיקה צבאית תגיע לכ -16.5 מיליארד דולר בשנת 2025. רובוטים שיתופיים, אלה שנועדו לעבוד לצד בני אדם, יהוו 34% מכלל מכירות הרובוטים עד שנת 2025 ויהיה בגודל שוק שיעלה על 24 מיליארד דולר עד שנת 2030. על פי הדיווחים, אמזון חוסכת עד 22 מיליון דולר עם רובוטים עבור כל מחסן חדש שהם פותחים. ובגלל COVID-19, תעשיית מדעי החיים והתרופות נאלצה לשנות את פעולותיה כך שיתאימו להתרחקות חברתית ולצורך בטיפול מהיר ותוצאות בדיקה. כתוצאה מכך, התעשייה חוותה גידול של 70% משנה לשנה.

כדי להעריך באופן מלא את מגמות השוק הספציפיות של הרובוטיקה, כדאי להזכיר מספר מקרי שימוש, כגון רכבים אוטונומיים, מלאי ומילוי הזמנות, רובוטים ביתיים ועוד.

כיצד היצרנים מתגברים על אתגרים באמצעות לוחות מחשב משובצים  (Embedded SBC)

לוח מחשב(SBC) הוא מחשב שלם הבנוי על לוח מעגל יחיד. מחשבים אלו כוללים מיקרו -מעבדים, ערכות שבבים, זיכרון, קלט/פלט, קלט חשמל שנבנה על הלוח ותכונות אחרות הכלולות במחשב פונקציונלי רגיל. סדרות מחשבי לוח יחיד של Advantech כוללים:

Pico-ITX 2.5”, SBC 3.5”, PC/104, EBX, 5.25” SBC, PCM, MI/O. מחשבי הלוח היחיד עוצבו עם פתרונות מחוספסים, גמישות גבוהה, אינטגרציה של תוכנות ויכולות הרחבה קלות ליישומים תעשייתיים.

מחשבי SBC מציעים ליצרני הרובוטיקה יתרונות רבים כגון:

צריכת חשמל נמוכה

מחשבי ה-SBC הם יעילים ביותר ומציעים זמן פעולה ארוך יותר בזמן הפעלתם על סוללה. זה הופך אותם לאידיאליים עבור מוצרים רבים, החל מאלקטרוניקה ביתית וכלה במכשירי ייצור תעשייתיים.

ביצועים אמינים יותר

המבנה הפשטני של מחשבי ה-SBC גורם פחות תקלות ובעיות בביצועים שיכולים לגרום להשבתה. הם גם עצמאיים ועמידים יותר בתזוזה, מה שהופך אותם לבחירה אידיאלית לתנאי סביבה קשים.הביצועים המעולים שלהם הם הסיבה לכך שמחשבי ה- SBC משמשים לטכנולוגיות הדורשות רמת אמינות גבוהה, כגון בקרי רמזורים ומערכות נגד נעילה.

גודלם הקטן

מחשבי ה-SBC הם קטנים. זה מאפשר להם להיות משובצים במכשירים עם שטח מוגבל. כאשר יותר ויותר צרכנים דורשים מוצרי אלקטרוניקה קטנים יותר, מחשבי ה- SBC הם הפתרון אידיאלי. לדוגמה, במצב שבו משקל וגודל הם בעלי חשיבות עצומה, כגון רחפן – צריכת חשמל נמוכה יותר מאפשרת גם פתרון תרמי קטן יותר התורם לפתרון כולל קטן יותר.

הוספת “מוח” למערכת בקלות

מחשבי ה-SBC מפשטים את תהליך הוספת המוח למערכת. זה מאפשר ליצרנים להתמקד באופן שבו רובוט יבצע את משימותיו. רובוטים מיוחדים מיוצרים לעתים קרובות באיכויות נמוכות. יצירת לוח חדש לכל איטרציה לרוב אינה משתלמת. עם מחשבי ה-SBC, יצרנים יכולים להשתמש באותו מחשב במספר עיצובים ויכולים לשדרג את מוח המערכת כך שתכיל חומרה חזקה יותר.

חיסכון בעלויות

סביר להניח שמחשבי ה- SBC יהיו חסכוניים יותר בשל קבוצת תכונות קטנה יותר החלה על מגוון רחב של יישומים. הביקוש המוגבר ל- SBC הוביל לזינוק בייצור. הגידול בהיצע תרם להורדת המחירים.

יישום קל יותר

מחשבי ה-SBC מאפשרים לפתח קוד ישירות על הלוח. הסיבה לכך היא שהמיקרו-מעבד, הזיכרון, הציוד ההיקפי המובנה ומערכת ההפעלה נבנים על לוח אחד.

שימוש ב- SBC כבקר

השימוש ב- SBC מאפשר לך לחסל את הוצאות התיכנון/פיתוח, האב טיפוס, הבדיקה וייצור בקר משובץ.  יש לו גם יתרון נוסף- הוא מכיל את המעגלים הנדרשים לוויסות המתחים.

במבט קדימה

מחשבי SBC  הם מחשבים שלמים הבנויים על גבי מעגל יחיד. הם מציעים את כל התכונות של מחשבים פונקציונליים סטנדרטיים אך עם יתרונות רבים נוספים. הם חוסכים באנרגיה, קלים ליישום, אמינים יותר בסביבות קשות, אידיאליים לשימוש במוצרים עם שטח מוגבל, מפשטים את תהליך הוספת המוח למערכת ומורידים את עלויות הפיתוח, האב טיפוס, הבדיקות, וייצור בקר משובץ. מסיבות אלה, מחשבי ה- SBC ימלאו תפקיד חשוב ביותר בסיוע ליצרנים תעשייתיים להתגבר על האתגרים העומדים בפניהם.

המאמר נכתב ע”י מנהל מוצר מחברת אדבנטק.

אדבנטק היא מובילה עולמית בתחומי מערכות חכמות IoT ופלטפורמות משובצות. החברה מציעה מבחר רחב של מחשבי לוח יחיד עוצמתיים וחסכוניים, כמו גם פתרונות חומרה ותוכנה של .IoT  אדבנטק מתמקדת בעבודה עם השותפים העסקיים שלה ליצירת מערכות EcoSystem עסקיות המאיצות את מטרת ההתפתחות התעשייתית.


Jason Yang מנהל פיתוח עיסקי בחברת Advantech

תגובות סגורות