soluzioni strutturali riconfigurabili

Per promuovere la competitività aziendale, Key-4 sviluppa sistemi strutturali che mirano a dare delle risposte rapide al mercato e garantiscono allo stesso tempo qualità e prestazioni alte.

Le soluzioni strutturali si basano su dei principi di efficienza, riconfigurabilità, leggerezza e flessibilità di installazione.

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Quali sono i limiti dei robot nella fabbrica del futuro?

Non è trascorso molto tempo  da quando il discorso di Industry 4.0 è emerso per la prima volta nei comparti produttivi aziendali, eppure molti esperti del settore, stanno già prevedendo la prossima rivoluzione ossia quella dell’Industry 5.0.

Se l’attuale rivoluzione enfatizza la trasformazione delle fabbriche in strutture intelligenti abilitate all’ IoT come tecnologia predominante, utilizzando l’interconnessione tramite i server cloud, l’Industry 5.0 si concentrerà sul ritorno delle mani e delle menti umane nel contesto industriale.

Robot ed essere umano tra collaborazione e cooperazione

In questo panorama, che include la robotica collaborativa, ci sono una serie di limiti nell’utilizzo di questa tecnologia che molte volte sono sottovalutati. Premesso questo e considerato il paradigma delle collaborazione tra uomo e macchina, una domanda sorge spontanea: qual è l’importanza dell’operatore umano nella vita di un robot all’interno del processo produttivo aziendale? Solitamente gli operai di fabbrica, vengono definiti persone che seppur dotate di intelligenza e coscienza umana, ripetono , proprio come i robot, movimenti fisici alle volte faticosi o addirittura pericolosi. In virtù di questo si pensa molto spesso di affidare questi compiti ai robot. L’Universal Robot però, nonostante la storica scoperta tecnologica, sostiene che ci sono una serie di mansioni che l’essere umano deve continuare a svolgere in quanto dotato di abilità, intuizioni e capacità, che possono apportare valore aggiunto rispetto all’utilizzo dei robot in fabbrica.

 Il limite dei robot sta nel fatto che, nonostante fossero definiti macchine performanti dall’elevato profilo tecnologico, si limitano a seguire istruzioni e collaborano nella generazione dei dati. Non hanno coscienza di processo e non conoscono il cliente, le sue attitudini e le peculiarità di un prodotto in relazione al suo utilizzo.

I robot sono privi di esperienza, sottolinea la Universal Robot, non hanno sofisticati poteri di giudizio e soprattutto non sono creativi.  In realtà il robot non è altro che quello che l’umano chiede di essere. Tutte queste considerazioni che descrivono i limiti dei robot in relazione  a quelle di un essere umano, ci fanno capire quanto il ruolo dei collaboratori umani, sia ancora un elemento importante se non fondamentale specie in determinati comparti aziendali, in cui è richiesta creatività e spirito di iniziativa.

Proprio per questa ragione, è importante sottolineare quanto, una configurazione in cui è previsto l’intervento dell’uomo e quello del robot, sia molto più performante di quanto possa esserlo una che esclude l’una o l’altra figura all’interno del processo produttivo. 

Questo concetto può essere riassunto in una frase: il futuro è collaborativo. L’industria 4.0 segna uno sviluppo importante nell’automazione ed è una vera e propria rivoluzione, che merita di essere ricordata quando si parla o si parlerà dei processi storici di meccanizzazione. Risulta quasi impossibile separare la nascita dei cobots dall’evoluzione dei robot e dall’automazione robotica generale. Va però ricordato che  la fondamentale natura collaborativa dei cobots e il fatto che siano stati progettati per collaborare con gli operatori umani, avvicinano i due universi uomo-macchina invece di allontanarli come spesso si lascia intendere dalle nozioni più generali del mondo industry 4.0. In questo scenario, i lavoratori umani sono un elemento indispensabile all’interno dei processi produttivi, in grado di superare i limiti dei robot per favorire una proficua collaborazione in ottica 4.0.

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Da qualche anno, sentiamo sempre più spesso  parlare di collaborazione industriale intesa come commistione tra umano e macchina, messi in relazione da innovative tecnologie abilitanti che determinano l’evoluzione in fabbrica. Una delle parole che spesso ci capita di leggere,  quando ci imbattiamo in ricerche riguardanti l’innovazione di processo o la tecnologia industriale su macchine di fabbrica,  è indubbiamente Cobot. 

I Cobot  o robot collaborativi, sono robot progettati per collaborare con gli operatori umani. Nei primi lavori di ricerca e standardizzazione, l’enfasi principale era sulla sicurezza, al fine di consentire ai robot di lavorare a fianco degli umani. Durante lo sviluppo del primo cobot commercialmente riuscito, si è capito che la facilità di programmazione, la progettazione leggera e la flessibilità di implementazione sarebbero necessari anche nel caso in cui un robot fosse pienamente collaborativo. La prima visione però, fu quella di sviluppare un robot come alleato dell’operatore umano durante le fasi lavorative in fabbrica.

I robot collaborativi e le loro caratteristiche

I cobots sono robot che:

• Comprendono solo bracci robotici a ingombro ridotto;

• Sono sicuri per le persone con cui lavorano – non hanno bisogno di recinzioni protettive;

• Sono semplici per gli operatori ordinari da programmare, distribuire e ridistribuire;

• Servono come strumenti per gli operatori, non dispositivi che sostituiscono i lavoratori umani;

• Consentono alle aziende di mantenere il controllo dei propri processi automatizzati.

Il primo Cobot ad uso commerciale risale al 2008, lanciato dal colosso americano Universal Robots.

Quali sono le connessioni con l’industria 4.0?

I cobot rappresentano uno strumento dall’innata compatibilità con l’Industria 4.0 e la ragioni sono dovute all’estrema adattabilità di queste tecnologie, che diventano perfette per la piccola e media impresa. I cobots consentono, infatti, alle aziende che non erano in grado di permettersi robot industriali di iniziare ad automatizzare i loro processi. Questo, grazie al fatto che: sono versatili, facili da programmare, piccoli, leggeri ,poco dispendiosi tanto da essere facilmente implementati nelle PMI.

È bene sottolineare inoltre che i robot collaborativi, sono prodotti classici dell’ Industry 4.0 in continua evoluzione in grado di supportare modelli di business digitali (XaaS).

L’obiettivo principale dell’ industria 4.0, come già analizzato più volte in differenti articoli sul nostro portale, è quello di arrivare ad un modello di fabbrica che non include il fattore umano.

Non c’è spazio per gli operatori nelle fabbriche del futuro e qualcosa del genere già si comincia a vedere sul panorama industriale globale. Ci sono delle fabbriche – Philips in Olanda ad esempio – che producono interamente senza la presenza di un singolo operatore umano, fatta eccezione della presenza di alcuni induvudui in tutto lo stabilimento, posti al controllo qualità delle linee di produzione.

I robot e l’essere umano nell’era della quarta rivoluzione industriale

Come detto precedentemente i cobots possono ricevere istruzioni da altri dispositivi e sistemi IoT, si aggiornano autonomamente e in base alla complessità dei software che montano, e apprendono da un data collection importante di guasti per programmare in maniera autonoma la manutenzione.

I robot collaborativi rappresentano pertanto dei chiari esempi di strumenti abilitanti l’industria 4.0, ma come detto precedentemente, sono anche l’esplicazione di un paradosso e cioè: senza l’uomo di fianco cessano di esistere.

Infatti, tra le varie funzioni, bisogna che si affianchino anche quelle svolte con l’aiuto di operatori umani –come alimentare dispositivi e sistemi con input derivanti dalle osservazioni dell’operatore, richieste di modifica una tantum e così via.

Evidenziando determinate tematiche in merito al ruolo dei robots nell’industria 4.0, vengono alla luce delle criticità riguardanti la quarta rivoluzione industriale che spesso sono sottovalutate.

Nei prossimi articoli spiegheremo in maniera approfondita quali sono i limiti di Industry 4.0 e cosa un robot collaborativo può e non può svolgere all’interno della fabbrica, rivelando alcuni di questi paradossi spesso trascuraticon l’obiettivo di migliorare la conoscenza di argomenti così moderni e affascinanti.

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I robot collaborativi, o CoBot, sono dei robot progettati per lavorare side to side con gli operatori in maniera sicura e permettendo lo scambio di informazioni con l’operatore stesso – in maniera, detta appunto, collaborativa. I robot collaborativi (cobot) sono una delle tecnologie abilitanti l’industria 4.0 utili quando si necessita un maggior controllo sulle attività dei processi produttivi aziendali.

Nell’ottica in cui le imprese, necessitano di evolvere i propri sistemi di automazione e controllo, i robot collaborativi, diventano un elemento essenziale e al tempo stesso conveniente sotto diversi aspetti:

• flessibilità;
• sicurezza;
• facilità di utilizzo.

Rispetto a questa tecnologia sempre più manifesta all’interno delle imprese, è bene fare una precisazione sul rapporto robot-umano. Nella fattispecie, è importante notare quanto, i robot collaborativi, rendono più veloci i processi industriali più ripetitivi. Questo approccio permette ai reparti produttivi di assegnare al personale compiti più gradevoli, creando mansioni ricche di nuove sfide e apportando valore all’azienda.

Le evoluzioni dei robot collaborativi

I robot collaborativi industriali classici esistono da circa 60 anni ma in passato sono sempre stati utilizzati in ambienti protetti e non accessibili dall’essere umano durante il loro funzionamento. Inoltre la programmazione di un robot ha sempre richiesto la necessità di acquisire skills di programmazione abbastanza elevati e tempi di sviluppo abbastanza lunghi. Il programma generato risultava altamente ottimizzato per la specifica operazione, ma allo stesso tempo rigido e poco flessibile ai cambiamenti dell’ambiente di lavoro.

I CoBot nascono dalla necessità del mercato di avere un prodotto collaborativo, flessibile, accessibile ed implementabile in tempi brevi senza necessariamente avere conoscenze di programmazione elevate.

Quali sono i vantaggi derivanti dall’utilizzo dei robot collaborativi industriali?

• L’investimento è ridotto, a partire da 15k circa e garantisce un ritorno dell’investimento in un arco temporale inferiore ad un anno nella maggior parte dei casi;
• Il tempo medio di messa in funzione è abbattuto, da settimane a poche ore, evitando costosi fermi di produzione;
• Impatto minimo del layout di produzione grazie alle dimensioni contenute;
• Facilmente scalabile, può essere adottato a livello aziendale per step;
• Facile da programmare e ri-programmare, altamente flessibile ai cambiamenti.

Chiamati anche co-robot, si tratta quindi di macchinari intelligenti, che sono in grado di interagire e collaborare con i dipendenti umani all’interno di un unico spazio di lavoro condiviso.

I cobot sono stati adottati dall’industria in maniera crescente negli ultimi 6-7 anni, al punto che nel 2016 l’ Organizzazione internazionale per la normazione (ISO) ha redatto lo standard ISO/TS 15066 che stabilisce i requisiti di sicurezza delle unità collaborative. Le modalità collaborative comprendono la possibilità di accesso continuo allo spazio di lavoro in assenza di contatti pericolosi e la possibilità di interazione fisica con il sistema robotizzato con contatti volontari o accidentali.

Per tutti i motivi elencati, i cobot incontrano tutti i principi dell’Industria 4.0, ne rappresentano una tecnologia abilitante e si integrano facilmente con la simulazione dei processi, AI (intelligenza artificiale), IoT (Internet of Things), Big Data, Autonomousvehicle (AGV) e rispettano i principi di Lean Robotics.

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