Operai umanoidi a tempo indeterminato? Può essere la nuova frontiera della robotica industriale! Con Bain

Automotive, aerospazio, infrastrutture energetiche, logistica, manifattura. Riuscirà il robot umanoide ad essere assunto a tempo indeterminato con il ruolo di operaio specializzato in fabbriche e impianti industriali? L’entusiasmo è alle stelle. A livello globale ci sono più di 20 aziende che ci stanno investendo. Da Tesla, che ha sviluppato il suo Optimus, a Boston Dynamics che ha progettato l’android Atlas in collaborazione con il Toyota Research Institute. Ma tra i protagonisti ci sono soprattutto startup: le americane Figure AI, Apptronik, Agility Robotics e Sanctuary AI, le cinesi Ubtech e Unitree, e le emergenti Neura e OneX in Europa. Sono i newcomer della robotica avanzata, un mercato parallelo a quello mainstream, che si prevede possa a breve capitalizzare gli investimenti fatti finora. Si sta infatti passando dalla fase di prototipazione alla vera e propria industrializzazione.

Un mercato con potenziale di crescita a 160 miliardi di dollari nel 2035, sostenuto dal rapido sviluppo di microchip e modelli comportamentali per l’IA generativa, le tecnologie della nuova robotica. «I robot umanoidi ridefiniscono il modo in cui le aziende affrontano i problemi di produttività ed efficienza e potrebbero presto essere parte integrante delle smart factory di nuova generazione», afferma Davide Iorio, partner di Bain & Company. Il loro punto di forza? Non agiscono in base a una sequenza pre-programmata, imparano dall’esperienza. Automi antropomorfi che hanno a bordo l’intelligenza artificiale per agire in autonomia, interagendo con l’ambiente fisico grazie a capacità visive e multisensoriali.

«Massimizzare il potenziale della robotica umanoide diventerà una priorità strategica per tutte le imprese che vogliono fare innovazione di processo e acquisire nuova competitività. Quello che queste macchine potranno fare dipende da come verranno sfruttate le loro capacità di apprendimento». Insomma, dopo un periodo di training, i robot umanoidi potranno diventare parte integrante della forza lavoro. Cosa ci possiamo davvero aspettare? Quale sarà il futuro dei robot umanoidi nelle smart factory? Con Bain & Company analizziamo lo scenario di mercato, la logica di funzionamento e il quoziente di intelligenza delle nuove macchine. Non ultimo, gli sviluppi della tecnologia di IA di Nvidia e i casi applicativi, dall’androide Figure AI, in sperimentazione in Bmw, al Walker di Ubtech in utilizzo negli stabilimenti cinesi della taiwanese Foxconn dedicati alla produzione degli iPhone.

Un mercato in rapida evoluzione in cui l’Italia potrebbe giocare un ruolo importante. «Siamo il secondo Paese europeo per robot installati. Esistono competenze industriali e di system integration avanzate. E non siamo da meno nella ricerca. Basti pensare all’Istituto Italiano di Tecnologia, una delle realtà più avanzate a livello globale nell’ambito della robotica umanoide. Insomma, in Italia esistono tutti i fondamenti per poter sviluppare soluzioni e servizi di robotica umanoide», dice Iorio.

Robotica e IA generativa come tecnologie abilitanti la fabbrica 5.0. L’automazione avanzata solleva opportunità per riorganizzare il lavoro di fabbrica valorizzando il ruolo degli umani

Il nuovo studio di Bain & Company sulla tecnologia prevede che il mercato globale dell’hardware e software legato all’intelligenza artificiale, settore in cui si inserisce la robotica umanoide, sia destinato a crescere tra il 40% e il 55% all’anno, raggiungendo un valore compreso tra i 780 e i 990 miliardi di dollari entro il 2027. Nessuna conflittualità nel mondo del lavoro? «Così come avvenuto nelle rivoluzioni tecnologiche e industriali precedenti, l’uomo deve imparare a interagire con la macchina per creare valore aggiunto», afferma Emanuele Veratti, partner e digital practice leader di Bain & Company. Per le imprese la sfida è capire come l’uomo possa continuare a essere parte dei processi produttivi interagendo con le macchine, staccandosi dalle attività a più basso valore. «La sfida è duplice: abbracciare le opportunità offerte da IA e robotica, mantenendo al centro il valore umano, dice Veratti. Solo le aziende capaci di investire in reskilling del personale e automazione potranno guidare questa rivoluzione. L’obiettivo è liberare tempo ed energie perché per le persone possano lavorare in modo più mirato sulla qualità del prodotto e del processo»

Robot ad alto quoziente di intelligenza che possono essere inseriti in un contesto aziendale senza bisogno di ridisegnare le linee di produzione per adattarle alla nuova automazione

Umanoidi, macchine sensorizzate in grado di replicare movimenti, interazioni e compiti in modo del tutto naturale. A differenza di altri robot possono operare in ambienti pensati per l’uomo, in una fabbrica o in una navetta spaziale, senza necessità di predisporre adattamenti strutturali, così come invece avviene per la robotica tradizionale. «Non sostituiscono il lavoro umano, ma lo affiancano, migliorando l’efficienza e la sicurezza dei lavoratori. Come dire, sono questi i veri robot collaborativi», dice Iorio. L’intelligenza artificiale consente loro di apprendere e adattarsi nel tempo. Vengono allenati per svolgere compiti specifici e possono migliorare le prestazioni con l’esperienza. A differenza della robotica tradizionale, dove l’intelligenza artificiale può essere vista come un semplice motore di controllo, nella robotica umanoide l’IA è pervasiva e integra ogni aspetto del robot, controllando le azioni con una logica sensoriale. Come dice Iorio, «Apprende dalle interazioni con altri robot o human worker e adatta il proprio comportamento in tempo reale. Una capacità di apprendimento autonomo che consente loro di migliorare le prestazioni nel tempo e di adattarsi a situazioni nuove» Insomma, l’IA nella robotica umanoide replica il comportamento umano in modo naturale. Come spiega Iorio, «Imparano ad eseguire una determinata azione non perché sono stati programmati per farlo, ma perché lo hanno visto fare. E poi decision making all’ennesima potenza, in quanto sono in grado di agire in autonomia in situazioni complesse e contestuali».

Assemblaggio, ispezioni per manutenzione predittiva, movimentazioni intralogistiche, automazione data center. La robotica umanoide non è più un concetto futuristico da Odissea dello Spazio

«Sebbene il settore sia ancora emergente, il suo impatto sul mondo del lavoro è destinato a crescere rapidamente. Gli investimenti si stanno focalizzando sul potenziamento della tecnologia, con applicazioni in ambiti strategici come automotive, manifattura, logistica e aerospazio», afferma Gianmarco Rallo, senior manager di Bain & Company. Non stiamo, quindi, più parlando di tecnologia del futuro, da Odissea nello Spazio: massimizzare il potenziale della robotica umanoide sarà una priorità strategica. «In quelle aziende dove già oggi esiste un’alta densità robotica, anche Pmi, la si inizia a valutare come un’ulteriore componente di automazione per mantenere la competitività e innovare i processi produttivi», dice Iorio. In fabbrica potranno essere utilizzati per il sollevamento di carichi pesanti.

Elon Musk ha annunciato l’intenzione di portare il robot umanoide al lavoro sulle linee di montaggio della Tesla nel corso del 2025, e di metterlo poi sul mercato nel 2026.

In impianti mining & metals e nell’oil & gas, dove esiste un problema di sicurezza, potranno eseguire di attività di manutenzione predittiva attraverso ispezioni costanti su specifico asset industriali. O, ancora, nell’automotive, per l’assemblaggio di componenti e installazioni di interni, una modalità che aggiunge flessibilità e possibilità di riconfigurazione dinamica delle attività di fabbrica. Non meno interessante, il loro impiego nell’intralogistica, dove gli umanoidi si possono occupare di movimentazione e gestione delle merci, contribuendo a ottimizzare i processi di stoccaggio e distribuzione. Anche nei data center, per sostituire gli operatori in compiti di manutenzione e sorveglianza, per la rilevazione di anomalie e garanzia di interventi tempestivi, minimizzando il downtime dei sistemi.

I principali player del settore. Tesla e Boston Dynamics, Figure AI, Uptronic, Agility Robotics, Sanctuary AI, Ubtech, Unitree, Neura e OneX

Stiamo vivendo una situazione di mercato in forte fermento. Negli Stati Uniti, Musk ha annunciato l’intenzione di portare il robot umanoide al lavoro sulle linee di montaggio della Tesla nel corso del 2025, e di metterlo poi sul mercato nel 2026. «Tra le realtà più avanzate, anche alla luce di un ultimo round di finanziamento da 675 milioni di dollari nel 2024 con investitori come OpenAI e Nvidia, va sicuramente citata Figure AI», dice Rallo. E poi Boston Dynamics, uno dei pochi incumbent che ha intrapreso lo sviluppo di umanoidi industriali, Apptronik e Agility Robotics, Sanctuary AI. Non è da meno la Cina. In pole position Ubtech, che ha raccolto più di un miliardo di dollari ed è ora quotata in Borsa, e a seguire Unitree, Agibot e Fourier Intelligence. Infine, l’Europa con OneX, una realtà norvegese che però si sta trasferendo negli Stati Uniti, la tedesca Neura e l’italiana Oversonic.

Figure AI ha iniziato a produrre la seconda generazione umanoide progettata per svolgere compiti complessi in ambienti industriali. Nel 2024 Figure AI ha collaborato con Bmw per testare le capacità del robot nella produzione automobilistica.

Tanti player che competono per essere i primi nell’industrializzazione di prodotto. Digit sviluppato da Agility Robotics è stato per esempio scelto da Amazon per lavorare in magazzino. Apollo, sviluppato da Apptronik è testato da Mercedes-Benz, Figure 02, prodotto da Figure AI in partnership con OpenAI, è alla prova negli stabilimenti Bmw.

I modelli Nvidia per la super-intelligenza robotica in grado di comprendere e interagire con il mondo fisico

In primo piano nello sviluppo delle tecnologie abilitanti la super-intelligenza robotica, l’americana Nvidia che ha rilasciato sul mercato diversi nuovi modelli raggruppati sotto il nome di Cosmos. L’ obiettivo è migliorare il supporto alla robotica, simulare ambienti reali e prevedere risultati in base a input di testo, immagini o video. Come gli Llm tradizionali, i modelli Cosmos sono in grado di comprendere e generare testo, il che è fondamentale per interagire con gli utenti e svolgere compiti complessi. Ma, a differenza degli Llm, sono specificamente progettati per comprendere e interagire con il mondo fisico.

Come gli Llm tradizionali, i modelli Cosmos di Nvidia sono in grado di comprendere e generare testo. Sono però specificamente progettati per comprendere il mondo fisico e interagire con esso.

Sono addestrati su grandi quantità di dati visivi e sensoriali, che consentono loro di comprendere e prevedere il comportamento di oggetti e sistemi nel mondo reale. L’obiettivo principale dei modelli Cosmos è quello di potenziare lo sviluppo della robotica e dei veicoli autonomi. I modelli possono essere utilizzati per addestrare robot a eseguire compiti complessi, come la manipolazione di oggetti, la navigazione in ambienti sconosciuti e l’interazione con gli esseri umani. Agility Robotics, Uptronik, Boston Dynamics, Sanctuary AI, Unitree e Robotics sono tra le aziende che stanno adottando la piattaforma di sviluppo robotica di Nvidia per sviluppare soluzioni basate su modelli stile Cosmos.

Anatomia del robot umanoide di nuova generazione. Figure 02 è alto 1,70 metri, pesa 70 Kg e può camminare a una velocità di 4,2 km/h e può sollevare carichi fino a 25 Kg

Figure AI, la start-up fondata da Brett Adcock, supportata finanziariamente da Nvidia, Amazon e OpenAi, ha iniziato a produrre la seconda generazione umanoide progettata per svolgere compiti complessi in ambienti industriali. Dotati di intelligenza artificiale avanzata, sono in grado di apprendere nuove mansioni e adattarsi a diverse situazioni. Nel 2024 Figure AI ha collaborato con Bmw per testare le capacità del robot nella produzione automobilistica. I risultati sono stati promettenti: Figure 02 ha dimostrato di poter gestire con precisione componenti in lamiera e assemblarli, mostrando una notevole destrezza e capacità di interazione con l’ambiente circostante. Rispetto al precedente modello Figure 01, la capacità della batteria è aumentata del 50%, l’unità di calcolo e inferenza IA a bordo è tre volte più potente, rendendo così possibile avere robot con un alto indice di autonomia. Il nuovo modello è dotato di sei telecamere Rgb per percepire l’ambiente circostante e di un modello di visione e linguaggio integrato per un rapido ragionamento visivo. Grazie alla partnership con OpenAI, Figure 02 è ora in grado di conversare con gli umani attraverso microfoni e altoparlanti integrati. Le mani del robot, un elemento su cui Figure AI ha investito molto, presentano 16 gradi di libertà e possono sollevare fino a 25 kg.

La robotica umanoide della cinese Ubtech utilizzata negli stabilimenti Foxconn dedicati alla produzione degli iPhone

Foxconn, la multinazionale taiwanese specializzata nella produzione di componenti elettronici e nell’assemblaggio di dispositivi, sta integrando i robot umanoidi della cinese Ubtech nelle linee di produzione degli iPhone. Walker S1, dotato della capacità di trasportare carichi fino a 16.3 kg, è progettato per gestire compiti complessi e impegnativi nello stabilimento Foxconn di Zhengzhou, in Cina. Dopo un’intensa formazione di due mesi, il robot verrà utilizzato per espandere le applicazioni oltre la logistica, includendo l’assemblaggio e il controllo di qualità.

Alimentati dal framework BrainNet di Ubtech, un team di robot umanoidi Walker S1 lavora insieme per gestire compiti complessi nella smart factory di Zeekr, produttore cinese di auto elettriche.

Ubtech sta già lavorando sulla prossima generazione Walker S2. Avrà una capacità di carico di 20 Kg e includerà miglioramenti per soddisfare le esigenze produttive di Foxconn. Si punta a una maggiore precisione nella movimentazione di componenti piccoli e delicati. E più flessibilità, grazie a sistemi di visione più avanzati e ad algoritmi di intelligenza artificiali più potenti Con questi miglioramenti, Walker S2 promette di aumentare la produttività e garantire una qualità superiore sulle linee di assemblaggio.