Automazione industriale: in quali settori è necessaria

Spesso, quando le aziende considerano l'adozione dell'automazione industriale nei propri processi produttivi, tendono a pensare che i robot collaborativi siano adatti solo a determinati settori o attività specifiche. Questo, però, è un presupposto errato.

I robot collaborativi, noti anche come "cobot", sono in grado di operare efficacemente in ogni ambito industriale e sono limitati unicamente dal proprio carico utile e dalla portata.

Per sfatare il mito secondo cui i cobot sarebbero adatti solo a determinati settori e attività leggere, e per illustrare più chiaramente i diversi ambiti in cui la robotica collaborativa può contribuire all'efficienza e alla flessibilità, proponiamo questo approfondimento che riporta sinteticamente alcuni dei principali campi di applicazione dei cobot.

I cobot trovano impiego in una vasta gamma di settori industriali, svolgendo una varietà di attività molto diverse tra loro. Questo è reso possibile dalla loro flessibilità applicativa, che li rende strumenti ideali per l'automazione di numerosi processi. Fra i settori più comuni in cui vengono impiegati troviamo:

• Automotive
• Lavorazioni meccaniche
• Attività di assemblaggio finale
• Industria alimentare e chimico-farmaceutica
• Elettronica
• Plastica e polimeri

AUTOMOTIVE

Nel settore automobilistico, i robot collaborativi possono svolgere una vasta gamma di attività, tra cui assemblaggio, verniciatura, saldatura, avvitatura, controllo qualità ed erogazione.

Essi costituiscono una soluzione in grado di soddisfare le esigenze di adattabilità dei subfornitori così come quelle di automazione delle grandi aziende leader del settore.

È importante considerare che, anche in linee di produzione ad alta velocità, tipiche di questo settore, esiste sempre la possibilità di identificare compiti in cui l'automazione collaborativa può portare vantaggi significativi, spesso superiori a quelli delle altre forme di automazione.

Un esempio eloquente di questo approccio è rappresentato dalle numerose applicazioni implementate dal Gruppo Stellantis presso il proprio stabilimento di Mirafiori, durante la produzione della nuova 500 elettrica.

I robot collaborativi operano in varie fasi dell'assemblaggio, offrendo notevoli vantaggi ergonomici agli operatori. Ad esempio, l'automazione della fase di avvitatura e serraggio del cofano in posizione chiusa sulla linea di ferratura elimina la necessità per gli operatori di assumere posizioni scomode. Allo stesso modo, l'applicazione del telino impermeabile nella linea di assemblaggio dello sportello sostituisce un'attività precedentemente eseguita manualmente, riducendo il carico ergonomico sui lavoratori.

LAVORAZIONI A MACCHINA

Nel settore delle lavorazioni meccaniche si esprimono probabilmente le migliori qualità dei robot collaborativi Universal Robots.

I cobot sono infatti particolarmente efficienti nell'automatizzare attività ripetitive come il carico e scarico macchina. Se dotati di sistemi di comunicazione supplementari, come segnalatori luminosi, danno origine ad applicazioni estremamente collaborative ed efficienti. Sono inoltre in grado, grazie alla ripetibilità costante, di ridurre il tempo ciclo e ottimizzare la produttività delle macchine utensili, imprimendo un ritmo costante alla produzione.

Ne è un esempio l’applicazione implementata da LEM Optical, azienda varesina che produce occhiali da sole sportivi e luxury. Un cobot UR10 è implementato a fianco di una pressa a iniezione plastica, che asserve caricando i maschi di stampa (del peso di oltre 1 kg) e scaricandoli al termine del ciclo. L’applicazione collaborativa è corredata da segnali ottici luminosi che avvertono l’operatore (che opera nei pressi senza recinzioni intorno) dell’avvio e del termine del ciclo di stampa.

LAVORAZIONI DI FINE LINEA

Nelle cosiddette applicazionidi fine linea possono svolgere tutte le attività connesse alla filiera, dall’inscatolamento, al packaging, alla pallettizzazione. Con la guida 3D e sistemi di machine learning possono inoltre automatizzare attività di bin picking su lotti composti da oggetti di forma, peso e materiale diverso.

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ALIMENTARE E CHIMICO FARMACEUTICO

Persino in settori che richiedono parametri di sicurezza particolarmente severi, come l’alimentaree il farmaceuticotrovano applicazione in molte attività. I robot collaborativi UR sono dotati della certificazione TÜV SÜD per operare in cleanroom e sono indicati per svolgere quasi ogni operazione connessa a questi settori lungo tutta la catena di valore, dalla produzione alle attività di fine linea.

INDUSTRIA ELETTRONICA

Nel settore dell’elettronicasono inveceprecisione e ripetibilità (fino a 0,03 mm) che li rendono particolarmente indicati. Il settore è infatti caratterizzato dall’uso e dalla manipolazione di componenti molto piccoli e delicati, come le schede PCB.

Ne sono esempi le applicazioni sviluppate in Life Elettronica. Il cobot UR3 è applicato in un’attività di resinatura delle schede elettroniche ad un ritmo non riproducibile manualmente. Oppure in Thales Alenia Space, dove il cobot UR10e  - dotato di una camera dalla precisione microscopica - è invece impiegato nel controllo ottico (con un sistema di RV) delle schede PCB di installazione satellitare. In Thales l’applicazione collaborativa genera maggiore precisione, ripetibilità e solleva l’operatore dalla faticosa ispezione visiva effettuata sul componente con il cad cartaceo come confronto. Il sistema di RV sovrappone infatti su un unico schermo componente reale e matematica riducendo l’affaticamento visivo e generando maggiore affidabilità nell’ispezione.

PLASTICA E POLIMERI

Nel settore della lavorazione della plastica i cobot UR possono essere utilizzati in tutte le fasi di produzione, inclusi i progetti di sformatura, carico e scarico e pick&place. Il settore, caratterizzato dall'utilizzo di materiali con diverse temperature di lavorazione, richiede automazioni in grado di esprimere flessibilità e rapidità di programmazione, capaci di venire incontro a processi produttivi in rapido mutamento.

ANCHE FUORI DALLA FABBRICA

I robot collaborativi UR stanno trovando una rapida applicazione anche in settori lontani dalla produzione industriale. Sono stati applicati in ambito artistico (come membri aggiunti di corpi di ballo, ad esempio) o in installazioni presso eventi come la Biennale di Architettura di Venezia.

La semplicità di programmazione che li contraddistingue rende possibile il loro utilizzo anche da parte di operatori lontani dal mondo della manifattura, meno tradizionalmente avvezzi all’utilizzo dell’automazione.

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