Robotika dan Manufaktur Aditif pada 2023

Ini telah menjadi tahun yang luar biasa bagi kemajuan teknologi, dengan terobosan yang dibuat dalam komputasi kuantum dan 5G hingga AR/VR, model bahasa besar, dan kecerdasan buatan (AI). Lanskap teknologi telah berubah secara dramatis oleh inovasi-inovasi terobosan ini.

Hari ini, kami akan membahas dua industri terkemuka, Robotika dan Manufaktur Aditif, untuk melihat ke mana arah kita.

Robotika menikmati tahun 2023 yang sangat menarik dengan munculnya teknologi baru saat para pengembang terus mendorong batas apa yang dapat dilakukan robot. Semua kemajuan ini di sektor menunjukkan bahwa robotika menjadi teknologi dominan dalam lanskap teknologi yang terus berubah karena mereka merevolusi cara kita bekerja, hidup, dan bermain menjadi bagian penting dalam kehidupan kita.

Kemudian ada manufaktur aditif (AM) atau manufaktur lapisan aditif (ALM), yang semuanya tentang pencetakan 3D. Ini adalah proses yang dikendalikan komputer untuk menempatkan material, biasanya dalam lapisan, guna membuat objek dari data model tiga dimensi.

Jadi, mari kita lihat perkembangan paling menonjol yang dibuat dalam dua industri ini pada 2023!

Robot Humanoid Memimpin Robotika 

Robotika adalah bidang yang menangani konsepsi, desain, konstruksi, dan penggunaan robot untuk melakukan tugas yang biasanya dilakukan oleh manusia. Di sini, robot adalah mesin yang dioperasikan secara otomatis yang sering melakukan tugas sederhana dan berulang secara independen.

Tahun ini, kami melihat beberapa robot mirip manusia yang disebut robot humanoid menjadi sorotan. Mereka disebut robot humanoid karena bentuknya mirip tubuh manusia dan biasanya memiliki toraks, kepala, lengan, dan dua kaki. Pada dasarnya, robot-robot ini dibangun untuk berinteraksi dengan alat-alat manusia dan juga digunakan untuk inspeksi serta pemeliharaan. Iterasi terbaru dari robot-robot ini dapat berbicara, berjalan, dan bekerja seperti manusia.

Beberapa robot humanoid populer termasuk Nadine dari perusahaan Jepang Kokoro, yang merupakan robot empatik dengan kepribadian, suasana hati, dan emosi yang dapat melakukan kontak mata dan mengembalikan salam. Geminoid DK adalah humanoid ultra-realistis lain yang tampak seperti manusia. Humanoid Junco Chihira diciptakan oleh Toshiba, bekerja di pusat informasi wisata, dan memiliki kemampuan pengenalan suara. Kemudian ada Jia Jia, yang dapat mengadakan percakapan normal dengan ekspresi wajah mikroba berkat algoritma generasi suara dan teknologi pengenalan wajah.

Kita tidak dapat melupakan Sophia, yang dianggap robot humanoid paling canggih. Diluncurkan pada 2016 dan dirancang oleh Hanson Robotics, Sophia adalah robot warga pertama di dunia dan juga duta inovasi robot untuk program pembangunan PBB. Ia dibuat dengan tujuan menghasilkan robot yang mampu memperoleh keterampilan sosial, sehingga dilengkapi dengan jaringan saraf dan AI untuk mengenali wajah manusia serta memahami gerakan dan emosi mereka.

Badan antariksa NASA juga telah mengembangkan robot humanoidnya sendiri yang disebut Valkyrie, yang tingginya 6 kaki 2 inci dan beratnya 300 pon (136 kg). Robot bipedal humanoid ini kini memasuki tahap akhir pengujian di Johnson Space Center NASA di Texas. Robot ini dirancang untuk bekerja di lingkungan yang rusak atau terdegradasi, yang berarti area yang terkena bencana alam.

Robot seperti Valkyrie juga dapat beroperasi di luar angkasa suatu hari, dengan Shaun Azimi, Pemimpin Tim Robotika Dexterous NASA, mengatakan bahwa di luar angkasa, robot humanoid berpotensi menangani tugas berisiko sehingga astronot dapat fokus pada eksplorasi dan penemuan. Dengan ini, idenya bukan menggantikan kru manusia melainkan membuat robot humanoid melakukan pekerjaan “membosankan, kotor, dan berbahaya” seperti membersihkan panel surya atau memeriksa peralatan pesawat yang rusak sementara manusia fokus pada “kegiatan tingkat tinggi”.

Untuk itu, NASA telah bermitra dengan perusahaan robotika seperti Apptronik yang berbasis di Texas, yang mengembangkan Apollo dengan kapasitas “online 22 jam sehari” untuk melakukan tugas-tugas berorientasi rantai pasokan di gudang dan pabrik, dan di masa depan, bergerak ke ritel untuk pengiriman, dan kemudian ke luar angkasa. Apptronik berencana mulai menyediakan robot-robot ini ke perusahaan pada tahun berikutnya.

Selain semua itu, robot humanoid lain yang muncul tahun ini termasuk Optimus milik Tesla (TSLA ), H1 dari Unitree, Phoenix generasi keenam dari Sanctuary AI, dan Figure 01 dari Figure AI. Bahkan, China baru-baru ini mengumumkan rencananya untuk memproduksi massal robot humanoid pada 2025. Sementara itu, Agility Robotics sedang membangun pabrik, “RoboFab”, untuk memproduksi hingga 10.000 robot per tahun. Raksasa e‑commerce Amazon (AMZN ) juga telah memulai pengujian komersial pertama robot humanoid.

Boston Dynamics melakukan pekerjaan hebat di bidang ini. Jadi mari kita pelajari tentang mereka.

1. Boston Dynamics 

Dalam dunia robot humanoid, Boston Dynamics adalah nama yang paling terkenal, yang awal tahun ini memposting video robot Atlas-nya berlari, mengambil papan, dan melemparkan kantong alat di situs konstruksi simulasi. Menurut kepala kontrol Atlas, Ben Stephens, masih ada “jarak yang jauh” bagi robot bipedal untuk dapat bekerja berdampingan dengan manusia secara andal, namun “ini adalah masa depan robotika”.

Didirikan pada 1992 sebagai spin-off dari MIT, Boston Dynamics adalah perusahaan desain robotika yang juga mengembangkan perangkat lunak untuk simulasi manusia dan pelatihan. Misi perusahaan adalah merancang dan menciptakan robot luar biasa yang mengurangi bahaya dan aspek kerja yang secara fisik sulit serta memperkaya kehidupan manusia. 

Robot humanoid Atlas miliknya, yang didefinisikan sebagai “robot humanoid paling dinamis di dunia”, memungkinkan Boston Dynamics mendorong batas mobilitas seluruh tubuh dan manipulasi bimanual. Atlas digunakan untuk mengeksplorasi potensi faktor bentuk humanoid dan menunjukkan upaya perusahaan mengembangkan generasi berikutnya robot dengan mobilitas, persepsi, dan kecerdasan.

AI untuk Interaksi Manusia‑Robot

Kecerdasan buatan, atau AI, yang merupakan kecerdasan mesin atau perangkat lunak, menyaksikan kemajuan luar biasa tahun ini untuk menjadi kekuatan pendorong dalam mentransformasi banyak industri, termasuk robotika. Melalui pembelajaran mesin, AI memungkinkan robot belajar dan melakukan tugas tertentu. 

Teknik AI sebenarnya diperlukan agar robot dapat memahami perilaku manusia, gerakan, dan bahasa tubuh serta mengekspresikan emosi. Peneliti menggunakan teknik seperti pengenalan emosi, pengenalan suara, dan model bahasa prediktif tidak hanya untuk meningkatkan komunikasi robot tetapi juga berinteraksi dengan cara yang lebih emosional cerdas.

Kemajuan AI memberi robot kemampuan kognitif yang sebelumnya tidak mungkin, menjadikan robot berbasis AI tak tergantikan di berbagai industri. Persimpangan robotika dan AI ini juga melahirkan industri lain dengan pasar AI Robotics saat ini berukuran sedikit lebih dari $15 miliar dan diperkirakan naik menjadi $36,78 miliar pada akhir dekade ini. 

AI sebenarnya diterapkan dalam robotika dengan banyak cara, dimulai dengan pembelajaran mesin. Dengan belajar dari data dan pengalaman, yang penting untuk tugas yang memerlukan pengenalan pola, kinerja robot dapat ditingkatkan. Robot juga memanfaatkan visi komputer berbasis AI untuk menganalisis informasi visual, yang penting untuk mengenali objek, orang, dan rintangan yang membantu mereka menavigasi.

Algoritma AI lebih lanjut mendukung robot dalam merumuskan jalur terbaik untuk menavigasi lingkungan kompleks mereka, meningkatkan kelincahan dengan memungkinkan kontrol presisi lengan dan gripper serta membuat keputusan otonom untuk beradaptasi dengan situasi dinamis tanpa memerlukan intervensi manusia terus‑menerus. 

Integrasi Pemrosesan Bahasa Alami (NLP) memberi robot kemampuan memahami perintah manusia dan meresponsnya dengan lebih baik, meningkatkan nilai mereka dalam interaksi manusia‑robot dan membuatnya lebih ramah pengguna. Dalam bidang ini, ChatGPT dari OpenAI, cerita terbesar dalam robotika, otomasi, dan AI tahun ini, menandai era baru dalam interaksi manusia‑komputer. 

ChatGPT adalah alat NLP yang didorong oleh teknologi AI yang memungkinkan Anda melakukan percakapan mirip manusia dengan chatbot. Dalam beberapa bulan, ChatGPT mendapatkan 100 juta pengguna, yang memicu sejumlah perusahaan merilis program AI generatif mereka sendiri. Model Bahasa Besar (LLM) lain — yang membuat AI generatif atau AI percakapan — termasuk Gemini LLM milik Google, yang menggerakkan Bard, Olympus milik Amazon, dan Llama 2 milik Meta.

Pengembangan AI generatif ini membuka kemungkinan baru dalam industri robotika. Misalnya, awal tahun ini, Microsoft (MSFT ) meningkatkan ChatGPT untuk mengoperasikan lengan robotik dan menavigasi drone udara. Perusahaan juga mengumumkan rencana mengembangkan robot berbasis GPT dan menggunakan AI generatif dalam pembuatan robot. Secara bersamaan, peneliti di Swiss dan Belanda menggunakan wawasan dari ChatGPT untuk mengembangkan robot pemetik tomat. Kemudian ada Agility Robotics, yang mengeksplorasi penggunaan LLM untuk mengendalikan robot manipulasi bergeraknya, Digit.

Seperti yang kita lihat, AI membantu meningkatkan kemampuan robot sehingga menjadi lebih fleksibel, cerdas, dan mahir dalam melaksanakan berbagai tugas. AI juga memungkinkan robot mengenali gerakan manusia, memahami niat, dan memberikan respons yang tepat, memungkinkan kolaborasi yang lebih efisien dan aman antara manusia dan robot.

Klik di sini untuk daftar saham robotik bedah terbaik.

2. Hanson Robotics

Perusahaan AI dan robotika ini menciptakan mesin yang cerdas secara sosial dan berada di balik Sophia the Robot yang terkenal. Hanson Robotics terlibat dalam ilmu material, robotika, penelitian dan pengembangan AI, serta desain pengalaman untuk “menghidupkan robot” tidak hanya sebagai produk berguna tetapi juga sebagai karakter yang menarik.

Pada Nov. 2023, perusahaan robotika berbasis Hong Kong mengembangkan robot humanoid AI pertama di dunia, Mika, bekerja sama dengan perusahaan gaya hidup mewah Dictador. Mika bergabung dengan Dictador sebagai CEO untuk “bertanggung jawab atas proyek Arthouse Spirits DAO dan komunikasi dengan komunitas DAO” atas nama perusahaan. 

Ini belum semuanya. Mika juga menerima gelar Profesor Kehormatan selama Inaugurasi Universitas Collegium Humanum 2023/24 dan memberikan pidato yang menyoroti kemajuan yang terjadi di bidang AI. David Hanson, CEO Hanson Robotics, menekankan pentingnya “menghumanisasi” teknologi AI dan bahwa AI perlu diajari untuk “peduli pada orang.” 

Printer 3D Canggih

Meskipun teknologi pencetakan 3D pertama ditemukan pada awal 1980-an, ia telah berkembang secara signifikan dalam beberapa tahun terakhir, dengan ukuran pasar globalnya senilai $18,33 miliar pada 2022. Pasar ini diproyeksikan tumbuh menjadi hampir $100 miliar pada 2032.

Saat perusahaan mulai menawarkan printer 3D konsumen yang murah pada 2010-an bersamaan dengan kegilaan media, raksasa seperti General Electric (GE.TO ) dan Hewlett Packard masuk ke bidang ini, dan kini industri melihat aplikasi dunia nyata di bidang seperti:

• Pembuatan prototipe dan pengembangan produk
• Manufaktur
• Medis
• Dirgantara
• Konstruksi
• Otomotif
• Pendidikan
• Riset dan lainnya

Dengan cara ini, ia mengganggu pasar tradisional untuk membantu perusahaan lain mempercepat finalisasi desain, memproduksi lebih banyak, dan berinovasi lebih cepat. 

Dalam dunia manufaktur aditif atau pencetakan 3D, perusahaan bekerja meningkatkan kinerja printer 3D untuk memungkinkan proses dan kasus penggunaan tertentu. Kemajuan di bidang ini mengurangi kebutuhan energi untuk proses manufaktur aditif dan meningkatkan gerakan printer. Kemajuan ini mengarah pada pengurangan biaya pencetakan 3D dan membantu teknologi memperoleh aksesibilitas yang lebih luas. 

Mengingat popularitas printer 3D dan inovasi menjadi standar dalam manufaktur aditif, banyak startup bekerja meningkatkan teknologi. Misalnya, startup Finlandia Brinter telah menciptakan bioprinter modular untuk industri medis dan ilmu kehidupan. Bioprinter mereka mendukung berbagai bioink dan dilengkapi lampu UV terintegrasi untuk tujuan desinfeksi, memungkinkan peneliti mencetak organ, model kanker, dan obat pribadi. 

Di AS, startup Verde Mantis mengembangkan printer 3D desktop yang mudah digunakan dan menyediakan mode plug‑and‑print. Printer ini juga dilengkapi kamera bawaan, platform auto‑leveling, dan modul Raspberry Pi.

Kemajuan lain pada printer 3D mencakup teknologi Hybrid PhotoSynthesis (HPS) yang menggabungkan teknologi SLA (laser) dan DLP untuk memanfaatkan resolusi dan kecepatan keduanya, membantu mencapai hasil lebih baik dalam pencetakan resin 3D. Selain mengembangkan printer 3D itu sendiri, perusahaan juga mengembangkan material baru. 

UpNano adalah salah satu perusahaan yang menciptakan UpFlow untuk pencetakan mikro 3D perangkat mikrofluidik pertama jenisnya pada printernya, memungkinkan startup medtech Fertilis mengembangkan perangkat kultur sel untuk pasar IVF.

Otomasi, kemajuan dalam perangkat lunak, pencetakan 3D logam, dan bangkitnya rantai pasokan digital adalah tren lain di sektor ini. Namun, tantangan tetap berupa kesulitan skala, keterbatasan teknologi, dan biaya peralatan, material, serta pra‑ dan pasca‑pemrosesan.

Pencetakan 3D akhirnya mendapatkan sorotan setelah lama berada di bayang‑bayang, yang menurut para pendukungnya, pada akhirnya dapat memproduksi massal segala sesuatu mulai dari komponen maskapai penerbangan hingga peralatan medis.

3. Stratasys

Didirikan pada 1989, Stratasys dikenal karena menghasilkan solusi untuk berbagai industri dan bangga bahwa pendirinya menciptakan salah satu printer 3D pertama. Perusahaan publik ini memiliki kapitalisasi pasar $1 miliar dengan saham diperdagangkan pada $14,51, naik 22,34% tahun ini. Pendapatan perusahaan selama 12 bulan terakhir (TTM) adalah 630,579 juta dengan EPS (TTM) -1,61, P/E (TTM) -9,03, dan ROE (TTM) -4,82%.

Baru-baru ini, perusahaan menerima tawaran pengambilalihan tidak diminta dari Nano Dimension Ltd. (NNDM ) untuk semua saham yang belum dimilikinya sebesar $16,50 per saham tunai, memberikan valuasi perusahaan sebesar $1,1 miliar. Ini terjadi setelah Stratasys menghentikan merger $1,8 miliar yang diusulkan dengan Desktop Metal karena mayoritas pemegang saham menolak kesepakatan tersebut. Nano Dimension memiliki sekitar 14% saham perusahaan dan telah melakukan beberapa upaya tahun ini untuk mengakuisisi sisa saham.

Mengenai printer Fusion Deposition Modeling (FDM) terbaru perusahaan, F3300, yang dirancang untuk skalabilitas, Stratasys bekerja sama dengan ATI untuk membangun pengganti alat khusus yang memungkinkan pengguna mengaktifkan satu dari empat ekstruder sekaligus. Ini memberi pengguna lebih banyak fleksibilitas terkait redundansi ekstruder serta kemampuan mencetak banyak warna dalam satu bagian dan menggabungkan dua resolusi berbeda. Perusahaan telah mengumumkan bahwa Toyota akan menjadi pelanggan pertama yang membeli printer 3D Stratasys F3300 baru.

Klik di sini untuk daftar saham pencetakan 3D dan manufaktur aditif terbaik.

Kesimpulan

Dunia berubah dengan cepat, dan dengan itu, perusahaan manufaktur aditif terus mengembangkan material khusus dan meningkatkan kinerja printer 3D, sementara dunia robotika melihat terobosan yang membuat mereka lebih cerdas dan memungkinkan mereka berinteraksi dengan manusia lebih efisien. 

Kita dapat mengharapkan produk yang lebih canggih di masa depan, dengan kemajuan di kedua bidang ini memiliki potensi mengubah banyak industri, menyediakan peluang baru untuk pekerjaan dan pendidikan, serta meningkatkan kehidupan sehari-hari kita.