Az egyedi, személyre szabott termékek iránti kereslet egyre inkább növekszik, ami arra kényszeríti a gyártókat, hogy távolodjanak el a tömegtermelés paradigmájától és versenyképességük megőrzése érdekében a mennyiségről a változatosságra helyezzék a hangsúlyt. Az Ipar 4.0 koncepcióját éppen az ipari környezet radikális megváltoztatására irányuló igények hívták életre, segítve a vállalatok felzárkóztatását a modern globális piac új kihívásaihoz.
Az „Ipar 4.0” kifejezést először 2011-ben használták Németországban, az egyik hannoveri ipari kiállításon. A németek voltak az elsők, akik következetesen és állami szinten kezdték népszerűsíteni azt az elképzelést, hogy az információs technológiák szélesebb körű alkalmazására van szükség a termelésben a nemzeti ipar versenyelőnyének fenntartása és növelése érdekében. Más országok is követték Németország példáját, így most az Ipar 4.0 szorosan kapcsolódik a negyedik ipari forradalomhoz és gyakran szinonimájaként is használják.
Annak ellenére, hogy a gyártási folyamatok intenzív automatizálása és a robotizálás már az 1970-es években kezdődött harmadik ipari forradalom során megtörtént és az első ipari robot, a Unimate a XX. század 60-as éveinek elején kezdett dolgozni a General Motors gyárában, a robotok, különösen az együttműködők, túlzás nélkül az Ipar 4.0 rendszerének kulcsfontosságú összetevői. A kobotok fokozatosan minden modern „okos” termelőüzem kötelező attribútumaivá válnak, számos okból kifolyólag.
Az együttműködő robotok biztosítják a gyártásnak azt a rugalmasságot, ami az Ipar 4.0 világában elengedhetetlen, mivel könnyen újra programozhatók és átszerelhetők új feladatok elvégzésére, nem igényelnek biztonsági korlátokat, kis méretűek, könnyen kezelhetők és áthelyezhetők új termelési helyekre. Ezen kívül szinte szünet nélkül, több műszakban is dolgozhatnak, ami többek között lehetővé teszi a szakképzett személyzet hiányából adódó probléma megoldását. Végül az együttműködő robotok magas megtérülési rátát biztosítanak (a kobotok átlagos megtérülési ideje mindössze 1-2 év), ugyanakkor könnyebben elérhetővé teszik az automatizálást a kis- és középvállalkozások számára is. A gyártásban való alkalmazásuk rendkívül széles. A kobotok különféle műveleteket hajthatnak végre: összeszerelés, gépkiszolgálást, hegesztést, csomagolást és raklapozást, tesztelést, minőségellenőrzést stb. Pontosságuk és a műveletek magas szintű megismételhetősége csökkenti a hibás termékek számát, az anyagfogyasztást és következésképpen a termelési hulladékot.
Az együttműködő robotok egy másik fontos jellemzője, amely elengedhetetlenné teszi őket az Ipar 4.0 koncepció megvalósításához, az emberek közvetlen környezetében is biztonságos működés. Az „okos” gyárakban a robotok nem emberek helyett, hanem velük együttműködve dolgoznak és végül is a robot és az ember közötti együttműködés legfontosabb hozadéka az automatizálás előnyeinek az emberi rugalmassággal, kognitív készségekkel és az úgynevezett soft skillekkel, azaz puha készségekkel való kombinálása. Az ember-robot együttműködésnek köszönhetően a termelési folyamatok gyorsabbá, hatékonyabbá és költséghatékonyabbá válnak. Az emberek és a robotok együttműködése jelenti a gyártás jövőjét.
További érv a robotok mellett, hogy nem fáradnak el, képesek olyan feladatok végrehajtására, amelyekre be vannak programozva, olyan nagy pontossággal és gyorsasággal, ami meghaladja az emberi képességeket. Nincsenek kitéve olyan fizikai sérüléseknek, amik az ismétlődő deformációkból vagy foglalkozási túlterhelésből adódnak. Az izom- és csontrendszer betegségei kellemetlen érzéssel, ízületi és izomfájdalommal járnak, amelyeket a monoton mozdulatok hosszú ideig tartó gyakori ismétlése okoz és leggyakrabban a be- és kirakodási műveleteket végző, valamint a szállítószalagon alkalmazott munkavállalók körében fordul elő.
A szemantikai intelligencia fejlesztése még biztonságosabbá teszi az együttműködő robotokat, mert lehetővé teszi számukra, hogy jobban érzékeljék és megfelelőbben reagáljanak környezetükre, valamint jobban felismerjék a körülöttük lévő emberek beszédét és gesztusait. A robot nemcsak azt ismeri fel, hogy az előtte lévő tárgy egy személy és nem gép, hanem képes lesz előre látni a következő mozdulatait is. Ha egy alkalmazott az ajtó felé tart és mozgásának pályája metszi a robot pályáját, a robot ennek megfelelően valós időben igazítja útját és megállás helyett tovább mozog.
Az együttműködő robotok felhőszolgáltatásokhoz való csatlakoztatásának képessége lehetővé teszi számukra, hogy könnyen integrálódjanak az Ipar 4.0 rendszerbe. A modern kobotok túlnyomó többsége képes csatlakozni a vállalati hálózatokhoz. Ez lehetővé teszi a távoli programozást és vezérlést, valamint a termelési folyamatok mélyreható elemzését, beleértve a prediktív elemzést is.
Az együttműködő robotok tehát nélkülözhetetlen elemei az Ipar 4.0 koncepció megvalósításának. Nélkülük a gyártó vállalatok képtelenek elérni a modern üzleti környezet által megkövetelt rugalmasságot és alkalmazkodóképességet. A kobotok a további fejlesztések révén szinte teljesen autonóm módon képesek lesznek még több feladat elvégzésére, lehetővé téve az emberek számára, hogy időt és energiát szabadítsanak fel olyan fontos funkciók ellátásához, amelyek elemző gondolkodást és kreatív erővel igényelnek. Ugyanakkor a kobotok pontosságának és egyéb előnyeiknek köszönhetően kevesebb hulladékot, kevesebb kárt okozzunk a környezetben, jelentősen csökkenteni tudjuk a sérülések számát és képesek vagyunk jobban vigyázni a dolgozók egészségére. Mindez pedig az „okos” gyártás fontos része, ahol az új technológiák nemcsak a termelés maximalizálása, hanem az emberi kényelem növelése érdekében is működnek.
