Robotik og additiv fremstilling i 2023

Det har været et fantastisk år for teknologisk fremgang, med gennembrud inden for kvantecomputing og 5G til AR/VR, store sprogmodeller og kunstig intelligens (AI). Teknologilandskabet er blevet dramatisk ændret af disse banebrydende innovationer.

I dag vil vi dække to fremtrædende industrier, robotik og additiv fremstilling, for at se, hvor vi er på vej hen.

Robotik havde et særligt spændende 2023 med fremkomsten af nye teknologier, mens udviklere fortsatte med at skubbe grænserne for, hvad robotter kan gøre. Alle disse fremskridt i sektoren peger på, at robotik bliver den dominerende teknologi i det stadigt foranderlige teknologilandskab, da de revolutionerer hvordan vi arbejder, lever og leger, og bliver en uundværlig del af vores liv.

Derefter er der additiv fremstilling (AM) eller additiv lagfremstilling (ALM), som handler om 3D-print. Det er en computerstyret proces, der deponerer materialer, typisk i lag, for at skabe objekter ud fra tredimensionelle modeldata.

Lad os derfor se de mest fremtrædende udviklinger inden for disse to industrier i 2023!

Humanoide robotter fører robotik 

Robotik er feltet, der beskæftiger sig med konceptualisering, design, konstruktion og brug af robotter til at udføre opgaver, som typisk udføres af mennesker. Her er robotter automatisk styrede maskiner, der ofte udfører simple, gentagne opgaver uafhængigt.

I år så vi flere menneskelignende robotter, kaldet humanoide robotter, som kom i overskrifterne. De kaldes humanoide robotter, fordi de ligner en menneskekropsform og typisk har en torso, hoved, arme og to ben. Primært er disse robotter bygget til at interagere med menneskelige værktøjer og bruges også til inspektion og vedligeholdelse. De nyeste iterationer af disse robotter kan tale, gå og arbejde som mennesker.

Nogle af de populære humanoide robotter inkluderer Nadine fra det japanske firma Kokoro, som er en empatisk robot med personlighed, humør og følelser, der kan holde øjenkontakt og returnere hilsener. Geminoid DK er en anden ultra-realistisk humanoid, der ligner et menneske. Humanoiden Junco Chihira er skabt af Toshiba, arbejder i et turistinformationscenter og har talegenkendelsesfunktioner. Så er der Jia Jia, som kan holde en normal samtale med mikrobielle ansigtsudtryk ved hjælp af tale‑genererings‑algoritmer og ansigtsgenkendelsesteknologier.

Vi kan ikke glemme Sophia, som betragtes som den mest avancerede humanoide robot. Debuteret i 2016 og designet af Hanson Robotics, er Sophia den første robotborger i verden og også robotinnovationsambassadør for FN’s udviklingsprogram. Hun blev skabt med målet at lave en robot, der kan opnå sociale færdigheder, og er derfor udstyret med neurale netværk og AI til at genkende menneskelige ansigter samt forstå deres gestus og følelser.

Rumfartsagenturet NASA har også udviklet sin egen humanoide robot kaldet Valkyrie, som er 6 fod 2 tommer høj og vejer 300 pund (136 kg). Denne tobenede humanoide robot er nu i de sidste testfaser på NASA’s Johnson Space Center i Texas. Robotten er designet til at arbejde i beskadigede eller nedslidte miljøer, dvs. områder ramt af naturkatastrofer.

Robotter som Valkyrie kan også operere i rummet en dag, hvor Shaun Azimi, leder af NASA Dexterous Robotics Team, siger, at humanoide robotter i rummet potentielt kan håndtere risikable opgaver, så astronauter kan fokusere på udforskning og opdagelse. Ideen er ikke at erstatte menneskelige besætninger, men snarere at lade humanoide robotter udføre det “kedelige, beskidte og farlige” arbejde som at rengøre solpaneler eller inspicere rumfartøjets fejlbehæftede udstyr, mens mennesker fokuserer på “højere‑niveau aktiviteter”.

For dette har NASA indgået partnerskab med robotikvirksomheder som Texas‑baserede Apptronik, som udvikler Apollo med kapacitet til at være “online 22 timer om dagen” for at udføre forsyningskæde‑orienterede opgaver i lagre og produktionsanlæg og i fremtiden flytte ind i detailhandel, levering og derefter rummet. Apptronik planlægger at begynde at levere disse robotter til virksomheder i året efter.

Udover alt dette kom andre humanoide robotter frem i år, herunder Teslas Optimus, Unitrees H1, Sanctuary AIs sjette‑generation Phoenix og Figure AIs Figure 01. Faktisk annoncerede Kina for nylig sine planer om masseproduktion af humanoide robotter inden 2025. Imens bygger Agility Robotics en fabrik, “RoboFab”, for at producere op til 10.000 robotter om året. E‑commerce‑giganten Amazon (AMZN ) er også begyndt at gennemføre den første kommercielle test af en humanoid robot.

Boston Dynamics gør et fremragende arbejde inden for dette område. Så lad os lære om dem.

1. Boston Dynamics 

I verden af humanoide robotter er Boston Dynamics det mest kendte navn, som tidligere i år postede videoer af deres Atlas‑robot, der løber rundt, plukker planker og kaster en værktøjstaske på en simuleret byggeplads. Ifølge Atlas‑kontrolens leder, Ben Stephens, er der stadig en “lang vej” for tobenede robotter, før de pålideligt kan arbejde side om side med mennesker, men “dette er fremtiden for robotik”.

Grundlagt i 1992 som en spin‑off fra MIT, er Boston Dynamics et robotikdesign‑firma, der også udvikler software til menneskelig simulering og træning. Firmaets mission er at konceptualisere og skabe exceptionelle robotter, der reducerer faren og de fysisk krævende aspekter af arbejde og beriger menneskers liv.

Deres humanoide robot Atlas, som de definerer som “verdens mest dynamiske humanoide robot”, gør det muligt for Boston Dynamics at skubbe grænserne for helkropsmobilitet og to‑hånds manipulation. Atlas bruges til at udforske potentialet i den humanoide formfaktor og demonstrerer firmaets bestræbelser på at udvikle næste generation af robotter med mobilitet, perception og intelligens.

AI for menneske‑robot interaktion

Kunstig intelligens, eller AI, som er maskiners eller softwares intelligens, oplevede enorm fremgang i år og blev en drivkraft i transformationen af mange industrier, inklusive robotik. Gennem maskinlæring gør AI det muligt for robotter at lære og udføre specifikke opgaver.

AI‑teknikker er faktisk nødvendige for, at robotter kan forstå menneskelig adfærd, gestus og kropssprog samt udtrykke følelser. Forskere bruger teknikker som følelsesgenkendelse, talegenkendelse og forudsigende sprogmodeller for ikke kun at forbedre robotkommunikation, men også for at interagere på en mere emotionelt intelligent måde.

Fremskridt inden for AI giver robotter kognitive evner, som tidligere ikke var mulige, hvilket gør AI‑drevne robotter uundværlige i en række industrier. Dette krydsfelt mellem robotik og AI giver også opståen af andre industrier, hvor AI‑robotik‑markedet i øjeblikket har en størrelse på lidt over 15 milliarder dollars og forventes at stige til 36,78 milliarder dollars inden årtiets udgang.

AI anvendes faktisk i robotik på mange måder, startende med maskinlæring. Ved at lære af data og erfaringer, som er essentielt for opgaver, der kræver mønstergenkendelse, kan robotters ydeevne forbedres. Robotter bruger også AI‑drevet computer‑vision til at analysere visuel information, hvilket er vigtigt for at genkende objekter, personer og forhindringer, der hjælper dem med at navigere.

AI‑algoritmer understøtter yderligere robotter i at udforme de bedste ruter for at navigere i deres komplekse omgivelser, forbedrer deres finesse ved at muliggøre præcis kontrol af arme og gribere og træffe autonome beslutninger for at tilpasse sig dynamiske situationer uden konstant menneskelig indgriben.

Integration af Natural Language Processing (NLP) giver robotter mulighed for at forstå menneskelige kommandoer og reagere bedre på dem, hvilket øger deres værdi i menneske‑robot interaktioner og gør dem mere brugervenlige. I denne sfære signalerede OpenAI’s ChatGPT, den største historie inden for robotik, automatisering og AI i år, en ny æra i menneske‑computer interaktion.

ChatGPT er et NLP‑værktøj drevet af AI‑teknologi, der gør det muligt at have menneskelignende samtaler med en chatbot. På blot et par måneder fik 100 millioner brugere, hvilket førte til, at en række virksomheder udgav deres egne generative AI‑programmer. Andre store sprogmodeller (LLM) — som skaber generativ AI eller samtale‑AI — inkluderer Googles Gemini LLM, som driver Bard, Amazons Olympus og Metas Llama 2.

Denne udvikling inden for generativ AI åbnede nye muligheder i robotik‑industrien. For eksempel forbedrede Microsoft (MSFT ) tidligere i år ChatGPT til at betjene en robotarm og navigere en luftdrone. Firmaet annoncerede også planer om at udvikle GPT‑drevne robotter og bruge generativ AI i robotopbygning. Samtidig brugte forskere i Schweiz og Holland indsigter fra ChatGPT til at udvikle en tomat‑pluknings‑robot. Så er der Agility Robotics, som udforskede brugen af LLM’er til at styre deres mobile manipulationsrobot, Digit.

Som vi har set, hjælper AI med at hæve robotters evner, så de bliver mere fleksible, intelligente og dygtige til at udføre forskellige opgaver. Det gør det også muligt for robotter at genkende menneskelige gestus, forstå intentioner og give passende svar, hvilket muliggør mere effektivt og sikkert samarbejde mellem mennesker og robotter.

Klik her for listen over de bedste robotkirurgi‑aktier.

2. Hanson Robotics

Dette AI‑ og robotik‑firma skaber socialt intelligente maskiner og står bag den berømte Sophia‑robot. Hanson Robotics beskæftiger sig med materialvidenskab, robotik, forskning og udvikling af AI samt oplevelsesdesign for at “bringe robotter til live” som ikke kun nyttige produkter, men også engagerende karakterer.

I november 2023 udviklede det i Hongkong‑baserede robotikfirma verdens første AI‑humanoide robot, Mika, i samarbejde med luksuslivsstilsfirmaet Dictador. Mika blev ansat som CEO for Dictador for at være “ansvarlig for Arthouse Spirits DAO‑projektet og kommunikation med DAO‑fællesskabet” på vegne af firmaet.

Det er ikke alt. Mika modtog også titlen som æreshøjt professor under Collegium Humanum University‑inaugurationen 2023/24 og holdt en tale, der fremhævede de fremskridt, der sker inden for AI‑feltet. David Hanson, CEO for Hanson Robotics, har understreget vigtigheden af at “humanisere” AI‑teknologi, og at AI skal læres at “bekymre sig om mennesker”.

Avancerede 3D‑printere

Selvom den første 3D‑print‑teknologi blev opfundet i begyndelsen af 1980’erne, er den vokset betydeligt i de senere år, med en global markedsstørrelse på $18,33 mia i 2022. Dette marked forventes at vokse til næsten $100 mia inden 2032.

Da virksomheder begyndte at tilbyde billige forbruger‑niveau 3D‑printere i 2010’erne i kombination med mediefrenzy, gik giganter som General Electric (GE.TO ) og Hewlett Packard ind på området, og nu ser industrien reelle anvendelser i områder som:

• Prototyping og produktudvikling
• Fremstilling
• Medicinsk
• Rumfart
• Byggeri
• Bilindustri
• Uddannelse
• Forskning og mere

På denne måde forstyrrer den traditionelle markeder for at hjælpe andre virksomheder med at accelerere design‑finalisering, producere mere og innovere hurtigere.

I verden af additiv fremstilling eller 3D‑print arbejder virksomheder på at forbedre ydeevnen af 3D‑printere for at muliggøre specifikke processer og anvendelsestilfælde. Fremskridt på dette område reducerer energikravene for additive fremstillingsprocesser og forbedrer printerbevægelser. Disse fremskridt fører til en reduktion i omkostningerne ved 3D‑print og hjælper teknologien med at opnå bredere tilgængelighed.

Givet populariteten af 3D‑printere og innovation som standard i additiv fremstilling, arbejder mange startups på at forbedre teknologien. For eksempel har den finske startup Brinter skabt en modulær bioprinter til medicin‑ og livsvidenskabsindustrier. Deres bioprinter understøtter en række bio‑ink og har indbygget UV‑lys til desinfektion, så forskere kan printe organer, kræftmodeller og personlige lægemidler.

I USA har startup‑firmaet Verde Mantis udviklet en desktop‑3D‑printer, der er nem at bruge og tilbyder plug‑and‑print‑tilstand. Denne printer har også et indbygget kamera, en selv‑nivellerende platform og et Raspberry Pi‑modul.

Andre fremskridt inden for 3D‑printere inkluderer Hybrid PhotoSynthesis (HPS)‑teknologi, der kombinerer SLA (laser) og DLP‑teknologi for at udnytte deres opløsning og hastighed, hvilket hjælper med at opnå bedre resultater i resin‑3D‑print. Ud over at forbedre selve printeren udvikler virksomheder også nye materialer.

UpNano er et sådant firma, der skabte UpFlow til første‑gangs mikro‑3D‑print af mikrofluidiske enheder på deres printer, hvilket gør det muligt for medtech‑startup‑firmaet Fertilis at udvikle en cellekultur‑enhed til IVF‑markedet.

Automatisering, fremskridt i software, metal‑3D‑print og fremkomsten af den digitale forsyningskæde er andre tendenser i denne sektor. Dog forbliver udfordringer i form af skaleringsvanskeligheder, teknologiske begrænsninger og omkostninger til udstyr, materialer samt for‑ og efterbehandling.

3D‑print får endelig rampelyset efter at have været i skyggerne i lang tid, hvilket ifølge fortalere kan producere alt fra flykomponenter til medicinsk udstyr i masseproduktion.

3. Stratasys

Grundlagt i 1989 er Stratasys kendt for at producere løsninger til forskellige industrier og kan prale af, at deres grundlægger skabte en af de allerførste 3D‑printere. Det børsnoterede firma har en markedsværdi på $1 mia, da aktierne handles til $14,51, op 22,34 % i år. Firmaets omsætning de seneste 12 måneder (TTM) er 630,579 millioner, mens EPS (TTM) er -1,61, P/E (TTM) er -9,03 og ROE (TTM) er -4,82 %.

For nylig modtog firmaet et uopfordret overtagelsestilbud fra Nano Dimension Ltd. (NNDM ) for alle aktier, de ikke allerede ejer, til $16,50 pr. aktie i kontanter, hvilket giver firmaet en værdiansættelse på $1,1 mia. Dette kom efter, at Stratasys afbrød den foreslåede fusion på $1,8 mia med Desktop Metal , da flertallet af aktionærer afviste aftalen. Nano Dimension ejer omkring 14 % af firmaets aktier og har gjort flere forsøg i år på at erhverve de resterende aktier.

Når det gælder firmaets seneste Fusion Deposition Modeling (FDM)‑printer, F3300, som er designet til skalerbarhed, har Stratasys samarbejdet med ATI om at bygge en specialtilpasset værktøjsskifter, der gør det muligt for brugeren at udskifte en af fire ekstrudere ad gangen. Det giver brugeren mere fleksibilitet med hensyn til ekstruder‑redundans samt muligheden for at printe flere farver i én del og inkorporere to forskellige opløsninger. Firmaet har annonceret, at Toyota vil blive deres første kunde, der køber den nye Stratasys F3300 3D‑printer.

Klik her for listen over de bedste 3D‑print‑ og additiv fremstillings‑aktier.

Konklusion

Verden ændrer sig i et hurtigt tempo, og med det fortsætter virksomheder inden for additiv fremstilling med at udvikle skræddersyede materialer og forbedre ydeevnen af 3D‑printere, mens robotik‑verdenen ser gennembrud, der gør dem mere intelligente og gør dem i stand til at interagere med mennesker mere effektivt.

Vi kan forvente at se endnu mere sofistikerede produkter i fremtiden, med fremskridtene i begge felter, der har potentialet til at ændre mange industrier, give nye muligheder for beskæftigelse og uddannelse og forbedre vores daglige liv.