La rivoluzione della saldatura: come la robotica collaborativa risolve la carenza di manodopera qualificata

Nel settore manifatturiero, la saldatura rappresenta una delle operazioni fondamentali ma è anche una delle più complesse, delicate e soggette a criticità. Negli ultimi anni, però, la robotica collaborativa ha cambiato le regole del gioco in tutta risposta a uno scenario profondamente mutato sostanzialmente a causa di due aspetti. Il primo, che ha spinto la proliferazione dei cobot è che questa tipologia di lavorazione richiede alcuni requisiti imprescindibili:

• Precisione
• Accuratezza
• Qualità
• Ripetibilità

Il secondo è invece la cronica carenza di saldatori esperti - ma anche di ricambio generazionale, e da questo si sente dire soventemente “nessuno lo vuole più fare”- che ha costretto il settore manifatturiero a cercare in fretta una soluzione a questo problema.

Oggi parliamo della trasformazione radicale dei processi attraverso la saldatura automatizzata con cobot. In questo blog esploriamo lo scenario e i perché di questa rivoluzione, quali vantaggi porta e per chi (in particolare per le PMI).

• Il contesto: una carenza che frena la crescita
• Perché i cobot sono ideali per la saldatura?
• Come funziona la saldatura con i cobot?
• Risultati concreti
• Conclusioni

Il contesto: una carenza che frena la crescita

In tutto il mondo, anche qui nel nostro Paese, l’Italia non fa eccezione, la domanda di saldatori qualificati supera largamente l’offerta ma le aziende non trovano…. Il risultato qual è? Pochi tecnici, spesso oberati di lavoro, tempi di produzione più lunghi, un inevitabile aumento dei costi e scarsa flessibilità….. Si fa quello che si può….. Apparentemente la robotica collaborativa sembra proprio approfittare di questo contesto per sostituire l’uomo o per lo meno la convinzione è questa….. Una cosa è vera: i cobot si inseriscono con esatta precisione in questo contesto ma non come alternativa all’uomo, piuttosto come valido supporto! D’altronde dobbiamo pur essere realisti: saldare non è un compito dei più semplici, serve esperienza, può essere una mansione scomoda e pesante e, in alcuni casi, non priva di rischi. Saldare rientra anche nel novero delle operazioni ripetitive e che quindi sono soggette a errore, quindi i cobot sono lo strumento perfetto per automatizzare operazioni complesse o ripetitive. E gli operatori? Chi meglio di loro conosce la saldatura  fatta a regola d’arte? Chi meglio di loro può trasmettere l’esperienza al cobot? In questo modo gli operatori possono controllare i loro “colleghi robotici”, supervisionare il lavoro, imparare a programmarli sfruttando tutto il potenziale (ricordate le nuove competenze?) e dedicarsi a compiti più strategici.

Perché i cobot sono ideali per la saldatura?

I cobot Universal Robots sono stati progettati per rispondere con precisione a tutte le esigenze che un processo di saldatura richiede. Analizziamo 5 perché, 5 motivi tangibili per cui la robotica collaborativa rappresenta una soluzione ideale:

1. Precisione e ripetibilità: come accennato, la saldatura richiede una costanza a livello di esecuzione.  Purtroppo, nemmeno il saldatore più esperto e dotato è in grado di mantenerla per ore e ore. I cobot sono invece in grado di effettuare un’infinità di movimenti, con accuratezza micrometrica e di ripeterli nel tempo.
2. Facilità di integrazione: non servono stravolgimenti o modifiche invasive nelle linee di produzione. I cobot sono leggeri, compatti e possono essere facilmente inseriti negli spazi esistenti (anche ridotti) come anche essere implementati in celle.
3. Flessibilità: anche i saldatori non esperti in programmazione robotica possono impostare traiettorie e parametri per eseguire saldature a regola d’arte. E ciò è possibile grazie a una programmazione semplificata e intuitiva.
4. Compatibilità con le tecnologie esistenti: quando un cobot si inserisce in una linea produttiva, dove si effettuano saldature, è come se fosse una pagina bianca su cui iniziare a scrivere ciò che si vuole……I cobot si adattano e apprendono rapidamente e ciò li rende perfettamente integrabili con i principali sistemi di saldatura, che sia MIG, TIG, ad arco e a plasma.
5. Sicurezza intrinseca: i cobot sono dotati di sensoristica avanzata e limitatori di forza. In questo modo possono operare in completa sicurezza accanto agli operatori. Ciò significa anche zero barriere, meno impedimenti, massima libertà di collaborazione.

Come funziona la saldatura con i cobot?

Come accennato, i cobot Universal Robots possono essere impiegati per una vasta gamma di operazioni. Il cobot, una volta integrato con il sistema di saldatura, esegue movimenti programmati con precisa ripetibilità. Poiché il cobot è in grado di svolgere svariate mansioni, può anche effettuare saldature multiple e diversificate ma anche operazioni di finitura tramite la sostituzione in autonomia degli utensili. Inoltre, i pezzi da lavorare e i lavorati possono essere posizionati e tolti senza intervento umano. I vantaggi? Cicli continui, nessuna pausa, zero rischi dovuti a pezzi caldi o taglienti, risultati sempre uguali.

Non meno importante, i cobot dispongono di interfacce intuitive che permettono agli operatori un  controllo diretto delle impostazioni del robot in modo da rendere più fluido l’intero processo di saldatura. Inoltre vi è la possibilità di riutilizzare programmi e traiettorie già definiti per lavorare componenti simili: ciò consente di ridurre i tempi di programmazione e aumentare ulteriormente la produttività.

Risultati concreti

I benefici della saldatura tramite robotica collaborativa sono tangibili e in particolare:

• Riduzione degli scarti: la qualità costante e la riduzione degli errori migliorano il risultato finale. Di conseguenza anche gli scarti sono ridotti
• Aumento dell’output produttivo: i cobot lavorano senza pause, con turni continui. Ciò significa aumento dei volumi.
• Miglior benessere dell’operatore: meno esposizione a fumi, calore, rischi correlati ed eventuali posture scorrette dovute all’operato in punti difficili.
• ROI rapido: meno scarti e più volume di produzione significa risparmio e redditività. Ciò che si è investito nella robotica collaborativa spesso viene ripagato in meno di un anno.

Sono oramai molte le aziende che hanno visto crescere realmente e in modo significativo l’efficienza delle proprie linee produttive dopo l’adozione dei cobot. In particolare dove risorse e spazio sono limitati, condizione tipica delle PMI, l’introduzione di un cobot – anche di uno soltanto - ha rappresentato una svolta strategica che ha consentito di scalare le attività senza aumentare il personale o modificare radicalmente la struttura produttiva.

Abbiamo poc’anzi accennato a risorse e spazio limitati, e di PMI. Ed è proprio alle PMI che rivolgiamo l’attenzione. Sappiamo bene che le piccole e medie imprese sono la colonna vertebrale dell’economia nazionale. Per questo motivo sottolineiamo che i cobot sono accessibili e lo mettiamo in evidenza con questa considerazione: se l’automazione tradizionale richiede grandi investimenti, tempo per l’ implementazione e personale altamente qualificato, i cobot rappresentano una soluzione più snella perché:

• Si installano in pochi giorni – Ciò significa meno tempo investito, il tempo è denaro….
• Non richiedono barriere o aree dedicate – Sono molte le aziende che lavorano in spazi ristretti, altrettante che non dispongono di grosse somme per predisporre sistemi di sicurezza e di contenimento avanzati.
• Sono programmabili anche da chi non è un esperto di robotica – La formazione anch’essa è un investimento poiché destina una parte di tempo per l’apprendimento con conseguente inattività. Con i cobot questo investimento si riduce notevolmente.
• Sono trasferibili facilmente da un’area all’altra – Coloro che non dispongono di grandi capitali possono investire anche su di un solo cobot e sfruttarne tutte le potenzialità, riprogrammandolo a seconda delle mansioni come anche spostarlo fisicamente per effettuare le più svariate lavorazioni.
• Sono scalabili – I cobot e i sistemi UR sono modulari e scalabili e ciò consente di ampliare facilmente le linee in qualsiasi momento.

La robotica collaborativa nella saldatura rappresenta oggi una delle applicazioni più concrete, diffuse e impattanti. Ogni azienda – dalla più piccola officina alla grande industria – può affrontare le sfide poste da un modello manifatturiero sempre più fluido e dalla carenza di manodopera qualificata. Abbiamo visto come i cobot possono adattarsi ad effettuare qualsiasi tipo di saldatura e migliorare qualità, produttività e tutelare il benessere degli operatori. La saldatura 5.0 è già reale!