Robotica collaborativa: la produzione nell’Industria 4.0

La Robotica Collaborativa è, senza alcun dubbio, la più grande innovazione nel mondo della robotica industriale, costituisce la parte trainante dell’industria 4.0. Ma per entrare nel vivo dell’argomento dobbiamo prima spiegare cos’è l’industria 4.0.

L’industria 4.0 è una vera e propria rivoluzione industriale, precisamente la quarta rivoluzione.

Cos’è una rivoluzione industriale?

Come possiamo evincere dal nome stesso, è un innovamento industriale. Nel corso del tempo abbiamo assistito a numerose rivoluzioni, dalla prima nel diciannovesimo secolo, fino alla quarta che sta cercando di farsi strada nei nostri giorni.

Sin dalla prima rivoluzione, l’intento principale era quello di meccanizzare quei processi che gli esseri umani fanno fatica a svolgere per molte ore consecutive. Dalle prime macchine a vapore nelle industrie, ai grandi robot che cercano di facilitare la vita agli uomini.

Il termine 4.0 sta proprio ad indicare l’avanzamento del progresso che stiamo facendo con queste incredibili macchine.

Azioni ripetitive, assistenza agli operatori, costi molto ridotti, diminuzione dei tempi di lavoro; sono solo alcuni vantaggi che offre questa rivoluzione. Il processo produttivo, in grandi e piccolo aziende, sarà drasticamente più efficiente, la qualità sarà maggiore e la produzione meno longeva.

La robotica collaborativa (AMS ovvero advanced manufacturing solutions) sono robot che collaborano tra di loro tramite sistemi interconnessi, ed è il punto principale dell’Industria 4.0.

Cosa sono questi robot e come funzionano?

Sapete come i robot industriali sono usati nelle aziende? Vengono lasciati in grandi stanze delimitate e ben protette. Il loro compito è semplice, rimpiazzare l’uomo in compiti basati su lunghi e faticosi cicli, essendo macchine non mancano di ripetibilità ed alta velocità di esecuzione. I robot sono visti così, grandi macchine che devono essere lasciate a lavorare facendo compiti che gli uomini non vogliono svolgere.

L’Industria 4.0 ha un visione totalmente diversa, che va nella direzione opposta rispetto a quella odierna. I robot, detti propriamente robot collaborativi (cobot), sono molto meno potenti e molto più leggeri, garantiscono maggiore sicurezza. Sono macchine avanzatissime, consentono la cooperazione uomo-macchina tramite sistemi complessi di sensori in modo tale da limitare le perdite a causa di accuratezza. I cobot sono studiati apposta per entrare in contatto con l’uomo, per questo consentono una facile ed intuitiva programmazione. L’intento è quello di far collaborare uomo e macchina per aver risultati oltre ogni aspettativa.

Un esempio tangibile può essere quando un operaio deve svolgere la propria attività in posizioni molto scomode. La robotica collaborativa è un notevole alleggerimento del carico di cose da fare. La riduzione degli errori diminuirebbe, il lavoro manuale diventerebbe davvero molto più semplice con i cobot.

Possiamo fare un altro esempio con le operazioni di assemblaggio o smontaggio delle componenti, con l’ausilio dei cobot si potrebbe risparmiare una caterva di tempo ed un’infinità di errori umani.

I collaudi ed i controllo dell’attivà lavorativa sono un altro ottimo esempio. Sappiamo quanto l’attività di ispezione sia basata su azioni ripetitive, ma basata sulla mente umana, la cooperazione uomo-macchina può aiutare a diminuire gli errori e le disattenzioni.

Per fortuna, nell’untimo periodo si stanno facendo passi da gigante. Questi cobot sono stai messi sul mercato da tutti i principali produttori di robot industriali, stanno facendo parlare di loro. Ci sono già alcune aziende che hanno integrato questi cobot nelle loro linee di produzione, l’impatto che possono avere sul campo socio-economico è enorme.

Pick & Place, lavorazioni e assemblaggio sono le numerose applicazioni di questi cobot all’interno di aziende, ma non bisogna pensare ai cobot come macchine più intelligenti, bisogna immaginare uno scenario collettivo, la collaborazione uomo-macchina potrebbe dare risultati inimmaginabili.

La ricerca e la sperimentazione sono le basi per questa nuova ed incredibile rivoluzione. Affinché la robotica possa essere implementata nelle aziende di tutto il mondo c’è bisogno che i vantaggi vengano mostrati a tutte le aziende. Purtroppo molte di loro rimangono attaccate ai metodi tradizionali, specialmente chi guadagna tanto, perché investire se sto già guadagnando tanto? Beh la risposta è davvero semplice. Immaginate quanto si possa alzare la qualità del lavoro degli operatori, l’uomo è al centro della rivoluzione, paradossalmente.

Il mercato di questi robot collaborativi

Ormai tutte le più grandi case produrtici (come FANUC o ABB) di robot hanno numerosi cataloghi di versioni di robot collaborativi, ed è grazie alle numerose attività di ricerca e di sviluppo di queste aziende e dei centri di ricerca con cui collaborano, che questa tecnologia sta diventando sempre più popolare tra le piccole e le grandi aziende.

Sono presenti sul mercato nuovi marchi che si sono affermati presentato solo ed esclusivamente cataloghi di cobot di nuovissima generazione, come l’Universal Robot (UR). All’interno del mercato ogni produttore ha tentato di essere diverso dagli altri cercando di individuare soluzioni e tecnologie particolari. Il primo cobot è stato messo sul mercato da un’azienda tedesca nel 2008, la KUKA.

Queste tecnologie rivoluzionarie non sono solo utilizzate nei settori tradizionali, come quello dell’automazione, nel settore automobilistico o nel settore della manifattura, ma si sono aperte nuove porte. Nuovi settori industriali sono pronti a ricevere questi cobot, sto parlando del mercato della robotica di servizio. La robotica di servizio è molto richiesta nel settore industriale ma anche nel settore civile, che sia domestico che professionale. L’innovazione in questo nuovissimo campo viene guidata da piccole e giovani aziende start-up innovative che sono capaci di generare nuove idee per l’applicazione di questi cobot, stanno portando sul mercato nuovissime soluzioni e nuove interazioni con l’uomo.

Con i dati estratti nel 2020 dal report dell’IFR, “International Federation of Robotics”, sulla crescita della robotica nelle aziende, è molto visibile che il settore in maggiore crescita, parlando di migliaia di unità impiegate, è quello della robotica per la logistica.

In questo periodo molto particolare di pandemia, la robotica ha trovato delle applicazioni. La robotica per la disinfezione è stata determinante per la sanificazione mediante irradiazione UV-C o il rilascio controllato di vapori freddi. È ovvio quanto i robot siano utili, lo stanno dimostrano in numerosissime occasioni.

Un altro esempio è la categoria dei robot addetti per l’ispezione e per la manutenzione. Grazie alle nuovissime tecnologie di visione potenziate dall’AI (Intelligenza Artificiale) sono in grado di essere determinanti in questi due settori. Riescono ad avere un tipo di manutenzione che prevede ed anticipa il guasto, con l’utilizzo di numerosi sistemi e sensori di parametri fisici e di modelli matematici che permettono di identificare quanto tempo sia rimasto prima del guasto.

Incideranno sull’occupazione? In maniera negativa o positiva?

Si è sempre pensato che le macchine prenderanno il posto dell’essere umano, facendo rimanere noi esseri umani senza lavoro, ma vi assicuro che non è assolutamente così.

L’uomo ha un ruolo determinante in questo campo, sapete tutti che abbiamo qualità che non possono essere sostituite da una macchina, quali: problem solving, tatto, empatia ed idee, ricordate che siamo stati noi ad inventare i robot!

La robotica collaborativa consente all’uomo di imparare, infatti studi recenti hanno mostrato quanto i robot siano simili all’uomo, gli approcci per istruire un robot saranno molto simili a quelli che si hanno per istruire un bambino piccolo.

Si pensa che la prossima generazione di robot avrà maggiori capacità, i prossimi robot interattivi avranno capacità intuitive, sicure ed efficienti, per assistere ed interagire con gli uomini.

È ampiamente dimostrato che l’introduzione di questi robot non porti alla sostituzione del lavoro, ma creerà molti altri lavori che le macchine non potranno svolgere.

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