La transizione dai robot collaborativi alle applicazioni collaborative

Le tecnologie EOAT aprono la nuova fase della rivoluzione robotica poiché, non solo creano l’opportunità di automatizzare di più, ma consentono anche di farlo più velocemente. Anche se usate con le applicazioni già esistenti, eliminano
le complesse procedure di programmazione e riducono il tempo necessario per rendere un braccio robotico pienamente operativo ed efficiente. La combinazione di sensori di forza/coppia con pinze o con altri dispositivi di presa, per esempio, offre vantaggi che non si limitano ai robot leggeri o collaborativi; tali combinazioni possono anche consentire l’impiego di robot industriali tradizionali in applicazioni quasi collaborative.

di Enrico Krog Iversen

Negli ultimi anni, l’automazione industriale ha attraversato alcuni cambiamenti radicali soprattutto grazie ai progressi della tecnologia robotica che hanno dato vita ai robot collaborativi, oggi comunemente chiamati cobot. Fin dallo sviluppo e dalla commercializzazione dei primi bracci robotici collaborativi, quasi un decennio fa, il mercato della robotica industriale ha conosciuto una crescita quasi esponenziale di anno in anno. Gli esperti prevedono che il trend continuerà anche in futuro, soprattutto perché piccole e medie imprese, per cui i robot industriali tradizionali sono troppo grandi e costosi da installare, si stanno rendendo conto che i cobot – più piccoli, più flessibili e meno costosi – rappresentano una possibilità per automatizzare i loro processi. Con la maturazione del mercato cobot e la crescente diffusione dei robot leggeri collaborativi, stiamo entrando in una nuova fase della rivoluzione dell’automazione industriale: l’attenzione si sta spostando verso le tecnologie di fine braccio EOAT, acronimo di End-of-Arm Tooling, come mezzo per creare valore non solo per gli utenti finali, ma anche per i distributori e gli integratori di sistemi. Con i recenti progressi nelle tecnologie EOAT, si sta passando dai robot collaborativi come componenti chiave nel processo di automazione ad applicazioni collaborative come base per la creazione di valore.

Crescita nelle vendite di robot
Nell’economia globalizzata di oggi, l’unica strada per competere con i concorrenti di tutto il mondo è automatizzare i processi di più e più velocemente. Che si tratti di una grande azienda manifatturiera che cerca di riportare in patria i processi produttivi o di una piccola realtà con risorse umane ed economiche limitate, i robot leggeri collaborativi possono rappresentare la soluzione, consentendo di automatizzare quei processi che con i robot industriali tradizionali, molto più grandi e costosi, non era possibile automatizzare. Semplici da installare e programmare, i cobot consentono di risparmiare rapidamente sui costi e di aumentare la produttività, con un conseguente vantaggio competitivo per l’azienda.
Tutto ciò si riflette nella crescita esponenziale che il mercato dei robot industriali sta vivendo negli ultimi anni e che si prevede continuerà nel prossimo decennio. Gli esperti prevedono che entro il 2023 saranno venduti circa 210.000 cobot, mentre nello stesso anno le vendite di robot leggeri sfioreranno le 150.000 unità.
Eppure un braccio robotico è inutile senza uno strumento finale – magari una pinza o un aspiratore – che gli permetta di svolgere il compito per cui è stato acquistato. Ne consegue che anche il mercato globale degli utensili EOAT, vale a dire il mercato delle pinze, dei sensori, dei dispositivi di visione e dei pacchetti software applicativi, sperimenterà una curva di crescita simile nello stesso periodo. L’IFR (International Federation of Robotics) prevede che entro il 2023 saranno in uso circa 1,6 milioni di applicazioni EOAT in tutto il mondo, distribuite in modo approssimativamente uniforme tra applicazioni collaborative e applicazioni robotiche industriali di peso inferiore ai 20 kg.

Dai robot collaborativi alle applicazioni collaborative
La crescita spettacolare del mercato EOAT, anche se trainata in parte dall’aumento delle vendite di bracci robotici, sarà ulteriormente stimolata dai progressi delle tecnologie di fine braccio che hanno contribuito a spostare l’attenzione dai robot stessi verso applicazioni collaborative nuove e innovative. Un braccio robotico dotato di pinza può essere programmato per svolgere un numero notevole di compiti come il pick-and-place, o il caricamento CNC, e così via, ma è limitato nelle sue applicazioni perché manca della precisione della mano umana. Lo stesso discorso vale per qualsiasi altra applicazione in cui il braccio robot non può “vedere” né “sentire” ciò che sta facendo.
Ora questo scenario sta cambiando grazie alla disponibilità di nuovi sensori di coppia/forza, come quelli sviluppati da OnRobot, e di dispositivi di visione artificiale. I sensori di forza sono progettati specificamente per conferire ai bracci robotici il senso del tatto, e quando combinati con il giusto strumento EOAT, possono essere utilizzati per una serie di applicazioni di automazione industriale finora impensabili, come pin o box insertion, lucidatura, fresatura, pallettizzazione, e così via. Allo stesso modo, i dispositivi di visione artificiale consentono ai bracci di “vedere”, aprendo così un nuovo panorama di applicazioni programmabili, in particolare nei settori del controllo qualità, del confezionamento, del pick-and-place e simili.
Le nuove tecnologie EOAT non solo creano l’opportunità di automatizzare di più, ma consentono anche di farlo più velocemente. Anche se usate con le applicazioni già esistenti, eliminano le complesse procedure di programmazione e riducono il tempo necessario per rendere il braccio pienamente operativo ed efficiente. Prendiamo come esempio l’inserimento di connettori. Una semplice pinza attaccata al braccio robotico non è in grado di sentire la posizione del connettore e quindi richiede molto più tempo di programmazione per realizzare un inserimento preciso, con poco o nessun margine di errore e senza il minimo cambiamento nella posizione del connettore. Invece, una pinza che collabora con un sensore di forza può percepire la posizione del connettore e realizzare ogni volta un inserimento rapido, facile e preciso. La combinazione di pinza e sensore, che a sua volta viene fornito con software applicativo preprogrammato, accelera quindi l’automazione e crea valore aggiunto non solo per l’utente finale, ma anche per i distributori e gli integratori di sistemi.
La combinazione di sensori di forza/coppia con pinze, come quelle sviluppate da OnRobot, o con altri dispositivi di presa offre vantaggi che non si limitano ai robot leggeri o collaborativi. Tali combinazioni possono anche consentire l’impiego di robot industriali tradizionali in applicazioni quasi collaborative.

Ridare potere ai lavoratori
La transizione da robot ad applicazioni collaborative come mezzo per creare valore nell’automazione sta migliorando e accelerando i benefici già ampiamente riconosciuti dell’uso dei robot nella produzione e sta cambiando il settore manifatturiero. Ciò restituisce potere ai lavoratori, e permette agli esseri umani di fare ciò che sanno fare meglio – applicare pensiero, creatività e capacità di risoluzione dei problemi al processo di produzione – e alle macchine di fare lo stesso, vale a dire svolgere compiti noiosi e ripetitivi con precisione, efficienza e qualità costante.
Le aziende, inoltre, stanno ottenendo importanti risparmi grazie alla riduzione dei tempi di implementazione, degli sprechi e dei tempi di inattività sulla linea di produzione, oltre a ridurre indirettamente le dimissioni del personale grazie a una maggiore soddisfazione e ad ambienti di lavoro più consoni e sicuri. Questi risparmi, combinati con un aumento significativo della produttività, contribuiscono ad aumentare la redditività dell’impresa, rendendola più competitiva e creando prosperità e occupazione per il futuro. Per quelle aziende che stanno pensando di implementare applicazioni collaborative basate su cobot è giunto il momento di dire “Facciamolo!” Devono smettere di pensarci o parlarne e iniziare ad agire. E valutare seriamente cosa riserverà il futuro alla loro attività se non automatizzeranno, specialmente quando i loro concorrenti sfrutteranno questa nuova entusiasmante fase della rivoluzione della robotica collaborativa.