Quando viene chiesto loro come immaginano che aspetto potrebbero avere i robot, la maggior parte delle persone pensa a robot grandi e mastodontici che lavorano in aree recintate di grandi fabbriche o a futuristici guerrieri corazzati che imitano il comportamento umano.
Nel mezzo, però, sta silenziosamente emergendo un nuovo fenomeno: l’emergere dei cosiddetti “cobot”, che possono lavorare direttamente fianco a fianco con i dipendenti umani senza la necessità di recinzioni di sicurezza per isolarli.Si spera che questo tipo di cobot possa colmare il divario tra le linee di assemblaggio completamente manuali e quelle completamente automatizzate.Finora alcune aziende, soprattutto le PMI, pensano ancora che l’automazione robotica sia troppo costosa e complicata, quindi non ne prendono mai in considerazione la possibilità di applicazione.
I robot industriali tradizionali sono generalmente ingombranti, lavorano dietro schermi di vetro e sono ampiamente utilizzati nell’industria automobilistica e in altre grandi catene di montaggio.Al contrario, i cobot sono leggeri, altamente flessibili, mobili e possono essere riprogrammati per risolvere nuovi compiti, aiutando le aziende ad adattarsi alla produzione più avanzata di lavorazione meccanica a basso volume per affrontare le sfide della produzione a breve termine.Negli Stati Uniti, il numero di robot utilizzati nell’industria automobilistica rappresenta ancora circa il 65% delle vendite totali del mercato.L’American Robot Industry Association (RIA), citando i dati degli osservatori, ritiene che tra le aziende che potrebbero trarre vantaggio dai robot, solo il 10% delle aziende ha finora installato robot.
Il produttore di apparecchi acustici Odicon utilizza bracci robotici UR5 per eseguire varie attività in fonderia, mentre gli strumenti di aspirazione sono stati sostituiti con morsetti pneumatici in grado di gestire fusioni più complesse.Il robot a sei assi ha un ciclo da quattro a sette secondi e può eseguire operazioni di ribaltamento e inclinazione che non sono possibili con i tradizionali robot Odicon a due e tre assi.
Manipolazione precisa
I tradizionali robot utilizzati da Audi non riuscivano a risolvere i problemi legati all’applicabilità e alla portabilità.Ma con i nuovi robot tutto scompare.Le parti dei moderni apparecchi acustici stanno diventando sempre più piccole, spesso misurando solo un millimetro.I produttori di apparecchi acustici sono alla ricerca di una soluzione in grado di aspirare piccole parti dagli stampi.Questo è completamente impossibile da fare manualmente.Allo stesso modo, i "vecchi" robot a due o tre assi, che possono muoversi solo orizzontalmente e verticalmente, non possono essere realizzati.Se, ad esempio, un piccolo pezzo rimane incastrato in uno stampo, il robot deve essere in grado di estrarlo.
In un solo giorno, Audicon ha installato robot nella sua officina di stampaggio per nuove attività.Il nuovo robot può essere montato in modo sicuro sopra lo stampo di una macchina per lo stampaggio a iniezione, trafilando componenti in plastica attraverso un sistema di aspirazione appositamente progettato, mentre le parti stampate più complesse vengono movimentate utilizzando pinze pneumatiche.Grazie al suo design a sei assi, il nuovo robot è altamente manovrabile e può rimuovere rapidamente le parti dallo stampo ruotandolo o inclinandolo.I nuovi robot hanno un ciclo di lavoro da quattro a sette secondi, a seconda delle dimensioni del ciclo di produzione e delle dimensioni dei componenti.Grazie al processo di produzione ottimizzato, il periodo di ammortamento è di soli 60 giorni.
Nello stabilimento Audi, il robot UR è saldamente montato su una macchina per lo stampaggio a iniezione e può spostarsi sugli stampi e prelevare componenti in plastica.Questo viene fatto utilizzando un sistema di vuoto appositamente progettato per garantire che i componenti sensibili non vengano danneggiati.
Può funzionare in spazi limitati
Nello stabilimento italiano di Cascina Italia, un robot collaborativo che lavora su una linea di confezionamento può lavorare 15.000 uova all'ora.Dotato di pinze pneumatiche, il robot può completare l'operazione di confezionamento di 10 cartoni di uova.Il lavoro richiede una manipolazione molto precisa e un posizionamento accurato, poiché ogni scatola per uova contiene 9 strati di 10 vassoi per uova.
Inizialmente, Cascina non si aspettava di utilizzare i robot per svolgere il lavoro, ma l’azienda produttrice di uova ha subito realizzato i vantaggi dell’utilizzo dei robot dopo averli visti in azione nel proprio stabilimento.Novanta giorni dopo, i nuovi robot stanno lavorando sulle linee di fabbrica.Con un peso di soli 11 chili, il robot può spostarsi facilmente da una linea di confezionamento all'altra, il che è fondamentale per Cascina, che ha quattro diverse dimensioni di prodotti a base di uova e ha bisogno che il robot possa lavorare in uno spazio molto limitato accanto ai dipendenti umani.
Cascina Italia utilizza il robot UR5 di UAO Robotics per lavorare 15.000 uova all'ora sulla sua linea di confezionamento automatizzata.I dipendenti dell'azienda possono riprogrammare rapidamente il robot e lavorare accanto ad esso senza utilizzare una recinzione di sicurezza.Poiché lo stabilimento di Cascina non era stato progettato per ospitare una singola unità di automazione robotica, per il distributore italiano di uova era fondamentale un robot portatile in grado di spostarsi rapidamente tra le attività.
La sicurezza prima
Per molto tempo, la sicurezza è stata il punto caldo e la principale forza trainante della ricerca e dello sviluppo dei laboratori robotici.Considerando la sicurezza del lavoro con l’uomo, la nuova generazione di robot industriali è composta da giunti sferici, motori a rotazione inversa, sensori di forza e materiali più leggeri.
I robot dello stabilimento di Cascina rispettano i requisiti di sicurezza vigenti sui limiti di forza e coppia.Quando entrano in contatto con dipendenti umani, i robot sono dotati di dispositivi di controllo della forza che limitano la forza del tocco per prevenire lesioni.Nella maggior parte delle applicazioni, dopo una valutazione del rischio, questa funzionalità di sicurezza consente al robot di funzionare senza la necessità di protezioni di sicurezza.
Evita il lavoro pesante
Presso la Scandinavian Tobacco Company, i robot collaborativi possono ora lavorare fianco a fianco con i dipendenti umani per tappare le lattine di tabacco sui dispositivi di confezionamento del tabacco.
Alla Scandinavian Tobacco, il robot UR5 ora carica lattine di tabacco, liberando i dipendenti da lavori faticosi ripetitivi e trasferendoli a lavori più leggeri.I nuovi prodotti di braccio meccanico dell'azienda Youao Robot sono ben accolti da tutti.
I nuovi robot possono sostituire i lavoratori umani in compiti pesanti e ripetitivi, liberando uno o due lavoratori che in precedenza dovevano svolgere il lavoro manualmente.Questi dipendenti sono stati ora riassegnati ad altre posizioni nello stabilimento.Poiché non c’è abbastanza spazio nell’unità di confezionamento in fabbrica per isolare i robot, l’implementazione di robot collaborativi semplifica notevolmente l’installazione e riduce i costi.
Scandinavian Tobacco ha sviluppato il proprio impianto e ha fatto in modo che i tecnici interni completassero la programmazione iniziale.Ciò protegge il know-how aziendale, garantisce un'elevata produttività ed evita tempi di fermo della produzione, nonché la necessità di costosi consulenti in outsourcing in caso di guasto della soluzione di automazione.La realizzazione di una produzione ottimizzata ha portato gli imprenditori a decidere di mantenere la produzione nei paesi scandinavi dove i salari sono alti.I nuovi robot dell'azienda produttrice di tabacco hanno un periodo di ritorno sull'investimento di 330 giorni.
Da 45 bottiglie al minuto a 70 bottiglie al minuto
Anche i grandi produttori potrebbero trarre vantaggio dai nuovi robot.In uno stabilimento Johnson & Johnson ad Atene, in Grecia, i robot collaborativi hanno ottimizzato in modo significativo il processo di confezionamento dei prodotti per la cura dei capelli e della pelle.Lavorando 24 ore su 24, il braccio robotico può prelevare tre bottiglie di prodotto dalla linea di produzione contemporaneamente ogni 2,5 secondi, orientarle e posizionarle all'interno della confezionatrice.La lavorazione manuale può raggiungere le 45 bottiglie al minuto, rispetto ai 70 prodotti al minuto della produzione assistita da robot.
In Johnson & Johnson, i dipendenti amano così tanto lavorare con i loro nuovi colleghi robot collaborativi da dargli un nome.UR5 è ora affettuosamente conosciuto come "Cleo".
Le bottiglie vengono aspirate e trasferite in tutta sicurezza senza alcun rischio di graffiarsi o scivolare.L'abilità del robot è fondamentale perché le bottiglie sono disponibili in tutte le forme e dimensioni e le etichette non sono stampate sullo stesso lato di tutti i prodotti, il che significa che il robot deve essere in grado di afferrare il prodotto sia dal lato destro che da quello sinistro.
Qualsiasi dipendente di J&J può riprogrammare i robot per eseguire nuovi compiti, risparmiando all’azienda il costo dell’assunzione di programmatori esternalizzati.
Una nuova direzione nello sviluppo della robotica
Questi sono alcuni esempi di come una nuova generazione di robot sia riuscita ad affrontare con successo le sfide del mondo reale che i robot tradizionali non sono riusciti a risolvere in passato.Quando si tratta di flessibilità della collaborazione umana e della produzione, le capacità dei robot industriali tradizionali devono essere migliorate quasi a tutti i livelli: dall’installazione fissa a quella spostabile, dai compiti periodicamente ripetitivi ai compiti che cambiano frequentemente, dalle connessioni intermittenti a quelle continue, dall’assenza di intervento umano dall’interazione alla collaborazione frequente con i lavoratori, dall’isolamento dello spazio alla condivisione dello spazio e da anni di redditività al ritorno sull’investimento quasi immediato.Nel prossimo futuro ci saranno molti nuovi sviluppi nel campo emergente della robotica che cambieranno costantemente il modo in cui lavoriamo e interagiamo con la tecnologia.
Scandinavian Tobacco ha sviluppato il proprio impianto e ha fatto in modo che i tecnici interni completassero la programmazione iniziale.Ciò protegge il know-how aziendale, garantisce un'elevata produttività ed evita tempi di fermo della produzione, nonché la necessità di costosi consulenti in outsourcing in caso di guasto della soluzione di automazione.La realizzazione di una produzione ottimizzata ha portato gli imprenditori a decidere di mantenere la produzione nei paesi scandinavi dove i salari sono alti.I nuovi robot dell'azienda produttrice di tabacco hanno un periodo di ritorno sull'investimento di 330 giorni.
Da 45 bottiglie al minuto a 70 bottiglie al minuto
Anche i grandi produttori potrebbero trarre vantaggio dai nuovi robot.In uno stabilimento Johnson & Johnson ad Atene, in Grecia, i robot collaborativi hanno ottimizzato in modo significativo il processo di confezionamento dei prodotti per la cura dei capelli e della pelle.Lavorando 24 ore su 24, il braccio robotico può prelevare tre bottiglie di prodotto dalla linea di produzione contemporaneamente ogni 2,5 secondi, orientarle e posizionarle all'interno della confezionatrice.La lavorazione manuale può raggiungere le 45 bottiglie al minuto, rispetto ai 70 prodotti al minuto della produzione assistita da robot.
Orario di pubblicazione: 25 aprile 2022