Schaefflerin AEON-strategia yhdistää 1 000 humanoidirobottia ja uuden vaihteistotuotannon

Schaefflerin ja Hexagon Roboticsin yhteistyössä on kyse muustakin kuin yksittäisestä robottikokeilusta. Järjestely yhdistää kaksi humanoidirobottien teollistumisen kannalta keskeistä asiaa: AEON-robottien suunnitellun käyttöönoton tehtailla ja niiden nivelissä tarvittavien tarkkuuskomponenttien toimitukset.

Schaeffler kertoo aikovansa ottaa maailmanlaajuisessa tuotantoverkostossaan käyttöön vähintään 1 000 AEON-yksikköä vuoteen 2032 mennessä. Suunnitelma perustuu yhtiöiden yhteiseen pilottiin.

Samalla Schaeffler valmistautuu valmistamaan humanoidien nivelissä tarvittavia muodostettuja strain wave -vaihteistoja suuressa mittakaavassa. Massatuotannon on määrä alkaa Saksassa vuonna 2027. Yhtiön mukaan suurnopeuksinen muovaus voi lyhentää valmistuksen minuuteista sekunteihin ja helpottaa näin yhtä humanoidirobotiikan keskeisistä laitteistopullonkauloista.

Mitä Schaeffler ja Hexagon Robotics sopivat?

Yhteistyössä on kolme toisiinsa liittyvää osaa:

• AEON-robotit Schaefflerin tehtaille: vähintään 1 000 robottia on tarkoitus sijoittaa Schaefflerin maailmanlaajuiseen tuotantoverkostoon seitsemän vuoden aikana.
• Tuotantodatan hyödyntäminen: yhtiöt aikovat käyttää todellisesta tehdastyöstä saatavaa dataa AEONin kouluttamiseen sekä uusien työtehtävien ja tuotantopaikkojen käyttöönottoon. Automatisoitujen osatarkastusten on tarkoitus laajentua tuotantoon vuoden 2026 lopulta alkaen.
• Nivelten laitteistot: Schaeffler toimittaa AEON-järjestelmiin tarkkuutta vaativia pyöriviä aktuaattoreita, joissa hyödynnetään planeettavaihteisto- ja strain wave -teknologiaa.

Schaeffler on siis samassa kokonaisuudessa sekä robottien käyttäjä että niiden keskeisten komponenttien toimittaja. Tämä tekee järjestelystä tavallista tehdaspilottia strategisemman.

Pilotista monipuolisempaan tehdastyöhön

Yhtiöiden mukaan aiemmassa pilotissa AEON työskenteli usean koneen työpisteellä. Robotti lastasi ja purki osia sekä tarkasti niitä. Tällainen tehtävä testaa, pystyykö humanoidi siirtymään olemassa olevien tuotantolaitteiden välillä sen sijaan, että se toimisi vain tarkoin rajatussa esittelytilanteessa.

Seuraava tavoite on muuttaa kokeilut toistettaviksi tuotantosovelluksiksi. Osien tarkastus on yksi ensimmäisistä käyttökohteista. Muita mahdollisia tehtäviä ovat koneiden syöttäminen ja purkaminen, kappaleiden käsittely sekä työntekijöiden avustaminen.

Hexagonin yhteistyö BMW:n kanssa noudattaa samankaltaista mallia. AEON on aloittanut tuotantotehtäviä BMW Groupin Leipzigin tehtaalla, samalla kun robottia koulutetaan tulevia valmistussovelluksia varten. BMW on nostanut testattaviksi kohteiksi suurjänniteakkujen kokoonpanon ja komponenttivalmistuksen.

Miksi strain wave -vaihteistot ovat tärkeitä?

Strain wave -vaihteistoja käytetään robottinivelissä, joissa tarvitaan tarkkaa liikettä, suurta vääntömomenttia ja voimakasta välitystä pienessä tilassa. Nämä ominaisuudet ovat tärkeitä humanoidin käsissä ja jaloissa, joissa paino, tilankäyttö ja liikkeen hallinta on sovitettava yhteen.

Schaefflerin mukaan sen muodostetut vaihteistot on suunniteltu juuri humanoidien nivelten vaatimuksiin: niiden on oltava tarkkoja, jäykkiä ja kompakteja.

Uudessa valmistustavassa komponentteja ei valmisteta pääasiassa hitaalla ja paljon investointeja vaativalla tarkkuuskoneistuksella. Sen sijaan suuret muovausvoimat muotoilevat osat sekunneissa. Schaeffler kertoo menetelmän voivan pienentää komponenttien kustannuksia yli 25 prosenttia ja materiaalinkulutusta yli 75 prosenttia tavanomaiseen tarkkuuskoneistukseen verrattuna.

Lukuja on syytä tarkastella yhtiön ilmoittamina tavoitteina, sillä riippumatonta vahvistusta säästöille ei ole esitetty. Jos tulokset toteutuvat sarjatuotannossa, menetelmä voisi kuitenkin helpottaa samanaikaisesti kahta ongelmaa: aktuaattorien korkeaa hintaa ja niiden valmistuskapasiteetin riittävyyttä suuremmille robottimäärille.

Millainen AEON on?

Hexagon kuvaa AEONia teollisuuskäyttöön suunnitelluksi humanoidirobotiksi, jonka tehtäviin kuuluvat kappaleiden käsittely, tarkastus, logistiikka ja ympäristön havainnointiin perustuvat työtehtävät. Robotin ilmoitettu pituus on 165 senttimetriä ja paino 60 kilogrammaa. Sen huippunopeus on enintään 2,5 metriä sekunnissa ja hyötykuorma 15 kilogrammaa.

AEON liikkuu pyörillä ja käyttää sensoreita ympäristönsä hahmottamiseen. Se ei siis ole pelkkä yhteen työpisteeseen kiinnitetty robottikäsi, vaan sen on tarkoitus toimia useiden tuotantoasemien välillä. Käytännössä onnistuminen riippuu siitä, kuinka luotettavasti se tunnistaa ympäristön, käsittelee osia ja pysyy tuotannon tahtivaatimuksissa.

Humanoidirobotiikan todellisuustarkistus

Vuoden 2026 World Robot Conference -tapahtumassa alan painopiste näkyi siirtyvän näyttävistä tempuista käytännön työhön. Esillä oli humanoideja muun muassa lajittelemassa paketteja ja pakkaamassa matkapuhelimia, minkä lisäksi robotteja esiteltiin tehdas- ja logistiikkatehtävissä.

Näkyvyys ei kuitenkaan vielä tarkoita todistettua taloudellista kannattavuutta. Reutersin mukaan laajamittainen käyttöönotto on edelleen rajallista ja keskittyy pilotteihin sekä erikoistuneisiin käyttökohteisiin. Nykyisissä tehtävissä humanoidit ovat yleensä tehottomampia kuin tarkoitukseen suunniteltu erikoisautomaatio.

Siksi Schaefflerin suunnitelma on merkittävä, mutta ei vielä lopullinen todiste humanoidien läpimurrosta. Suuri robottimäärä tuottaa Hexagonille arvokasta tietoa todellisesta tehdastyöstä ja lisää mahdollisuuksia kouluttaa AEONia uusiin tehtäviin. Aktuaattori- ja vaihteistokehitys puolestaan pyrkii ratkaisemaan tuotannon skaalautumisen laitteistopuolta.

Ratkaisevaa on lopulta se, pystyykö AEON työskentelemään tehtailla luotettavasti ja taloudellisesti päivästä toiseen – ei vain se, osaako se esitellä lastaavansa, tarkastavansa tai käsittelevänsä kappaleita.

Johtopäätös

Schaeffler ja Hexagon rakentavat niin sanottua teollistamisen kehää: AEON-robotit viedään oikeisiin tehtaisiin, niiden työstä kerätään dataa järjestelmän kehittämiseksi ja samalla valmistetaan suurempiin robottimääriin tarvittavia tarkkuusaktuaattoreita.

Vuodelle 2027 suunniteltu vaihteistotuotanto on tarkoitettu tekemään tästä kehästä helpommin skaalautuva. Tavoitteena on vähentää valmistusaikaa, materiaalinkulutusta ja komponenttikustannuksia.

Vähintään 1 000 robotin käyttöönotto vuoteen 2032 mennessä onkin ennen kaikkea testi koko humanoidirobottien ekosysteemille. Se näyttää, riittävätkö parempi tuotantodata ja edullisemmin valmistettavat nivelkomponentit viemään AEONin – ja teolliset humanoidit yleisemmin – lupaavista piloteista luotettaviksi tuotantotyökaluiksi.