Le soluzioni di automazione per le linee di produzione flessibili

L’automazione non è più un’opzione per le aziende manifatturiere, ma spesso una scelta obbligata in uno scenario di mercato che richiede di essere maggiormente produttivi, abbassare i prezzi e far fronte a una crescente carenza di manodopera.

La crescente diffusione di paradigmi di mas customization (a cominciare dall’automotive: pensiamo a  quante varianti della stessa vettura è possibile preselezionare), in cui l’elevato grado di personalizzazione richiede processi produttivi flessibili e adattivi, ha di fatto riscritto le regole dell’automazione.

L’automazione industriale classica risponde fondamentalmente a 3 fattori:

• Grandi volumi
• Ridotta o nulla varietà dei lotti
• Elevati ritmi produttivi

Va da sé che questa tipologia di automazione sta mostrando sempre più la corda nei confronti dei modelli produttivi in vigore, in cui i processi variano ogni giorno, le linee fanno fronte a prodotti diversi all’interno dello stesso turno, la stagionalità incide sulla programmazione e sulla strutturazione stessa delle linee.

Per questo nel 2005 un team di docenti dell’università di Odense pensò di sviluppare un nuovo tipo di automazione in grado di far fronte a lotti corti, che richiedesse un basso carico cognitivo, che fosse veloce e semplice da implementare e che fosse adatta alle esigenze delle piccole e medie imprese. Nasceva la robotica collaborativa, poi divenuta una proposta commerciale effettiva tre anni dopo con l’installazione di un UR5 in un’azienda danese del distretto.

I cobot rappresentano la risposta dell’automazione al cambio di paradigma produttivo. Oggi i robot collaborativi – bracci robotici flessibili, cedevoli con controllo di forza, dotati di movimentazione sui sei assi – sono la soluzione di automazione più adatta ai processi delle PMI. Per diversi motivi.

• Flessibilità: i cobot possono passare rapidamente da un’applicazione produttiva ad un’altra con pochi rapidi passaggi di programmazione. La presenza di wizard di programmazione e l’estrema intuitività del processo di set up fa sì che nella maggior parte dei casi, su applicazioni elementari, sia l’azienda stessa a procedere alla programmazione , senza ricorrere a costosi interventi di programmazione esterna.
• Sicurezza: i cobot possono operare al di fuori delle recinzioni di protezione. Questo è vero,in base all’esperienza applicativa garantita dagli oltre 50.000 cobot venduti e installati nel mondo da Universal Robots, in oltre l’80% dei casi. Un’analisi del rischio è però sempre necessaria in quanto, se il cobot in virtù delle sue 17 safety native è sempre sicuro, non altrettanto potrebbe esserlo l’applicazione nel suo complesso. È bene quindi valutare sempre la cella nel suo complesso.
• Economicità e ritorno d’investimento: i cobot impattano molto meno di una soluzione di automazione tradizionale suyi budget aziendali. Non solo perché si tratta di strumenti con un minor costo d’acquisto ma anche perché, in virtù della flessibilità applicativa che offrono, garantiscono di essere un investimento destinato a durare nel tempo, indipendentemente dallo scenario produttivo in vigore o dalla richiesta variabile del mercato. I cobot – semplici da programmare e utilizzare – entrano subito in produzione, riducendo i tempi di fermo e i costi connessi alla messa in opera. In questo modo garantiscono un immediato aumento della produttività e un ritorno d’investimento medio stimato di 6/12 mesi.

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Le soluzioni per le aziende

La gamma cobot di Universal Robots comprende 4 diversi modelli di robot collaborativo, ognuno con caratteristiche di portata e sbraccio operativo diversi. Questo li rende maggiormente adatti ad applicazioni specifiche, pur godendo tutti della medesima flessibilità.

UR3e

Il piccolo di casa UR. 3 kg di paylod, 1 metro di diametro operativo. Uno strumento nato per collocarsi su un piano di lavoro a fianco dell’operatore e cooperare in condivisione di spazi e mansioni. Ideale per piccoli e precisi assemblaggi, per avvitature, e per task che non richiedano elevata capacità di carico e raggio d’azione.

UR5e

Il modello probabilmente più versatile della gamma, in grado di abbinare precisione (+/- 0,03 mm di ripetibilità certificata alla massima estensione e velocità) a un buon payload. Ideale per pick&place, assemblaggio, asservimento macchine con pezzi leggeri, controllo qualità, manipolazione in genere…

5 kg di portata al polso, 1,7 metri di diametro operativo

UR10e

Il gigante di casa per l’area di lavoro che è in grado di garantire: 2,6 metri di diametro. Recentemente UR ne ha accresciuto il payload portandolo a 12,5 kg. Questo incremento di potenza del 25% ne ha di fatto esteso il campo applicativo generando diversi vantaggi: applicativi per le aziende (che ora possono automatizzare un maggior numero di attività con lo stesso cobot) ergonomico per gli operatori (che possono venir mallevati da un maggior numero di task scomodi e potenzialmente pericolosi). Perfetto per compiti nel fine linea, per la manipolazione, per l’asservimento macchine su un’ampia area di lavoro (quindi asservendo anche più centri di lavoro per tempo ciclo).

UR16e

Il cobot più potente e preciso della sua classe di reach: 16 kg di payload alla massima estensione (1,8 metri di diametro d’azione) e alla massima velocità. Perfetto per applicazioni di machine tending con pezzi di maggior peso e imballaggi voluminosi. La superiore capacità di carico permette di integrare al polso anche end effector di maggior complessità, con presa pezzi multipla, che hanno quindi un benefico effetto sulla riduzione del tempo ciclo e sulla produttività generale.

Queste sono le soluzioni di automazione per le aziende alla ricerca di maggior flessibilità in produzione.

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