Analisi logistica per sistemi AMR: come valutare l’integrazione in azienda

Cos’è una prima analisi logistica per sistemi AMR

L’analisi logistica AMR è una valutazione preliminare che permette di identificare i requisiti tecnici, operativi e infrastrutturali necessari per introdurre robot mobili autonomi in un ambiente produttivo o di magazzino. L’obiettivo è capire:

• quali movimentazioni possono essere automatizzate;
• quali vincoli presenta lo stabilimento;
• quali infrastrutture e integrazioni sono necessarie;
• quali condizioni devono essere rispettate per ottenere il risultato atteso.

Per arrivare a una soluzione sostenibile bisogna quindi partire dal processo e non dal robot.

Tra le soluzioni sviluppate per la logistica industriale rientra HELKO, l’AMR di Eureka System progettato per adattarsi a contesti produttivi complessi e integrarsi con i sistemi aziendali esistenti.

L’ambiente di lavoro è adatto alla navigazione autonoma?

Il primo elemento da verificare è l’ambiente nel quale gli AMR dovranno muoversi. La robotica mobile richiede infatti di considerare caratteristiche fisiche e condizioni operative che possono influire sulla navigazione a guida autonoma e sulla configurazione del sistema.

Tra gli aspetti da analizzare:

• pavimento: bisogna valutare la continuità, la planarità, la presenza di eventuali dislivelli, giunti o zone usurate;
• architettura: colonne, muri, corridoi stretti, zone con ostacoli strutturali fissi sono tutti elementi che influiscono sul layout della mappa e sulla navigazione autonoma;
• temperatura dell’area di lavoro;
• livello di umidità e possibile presenza di condensa;
• presenza di polveri o spruzzi, in particolare nelle aree produttive;
• luminosità ambientale e condizioni di illuminazione;
• superfici riflettenti o riverberanti: vetri, metalli lucidi e altre superfici che possono influire sui sistemi di navigazione.

Questa prima verifica serve a capire se l’ambiente è già compatibile con l’introduzione degli AMR oppure se sono necessarie modifiche o accorgimenti.

Che cosa deve trasportare l’AMR?

Anche il carico influenza direttamente la configurazione del sistema. Prima di progettare una movimentazione automatizzata è quindi necessario definire con precisione che cosa deve essere trasportato. In particolare:

• peso del carico o dell’unità di movimentazione (anche detta UdM);
• forma e dimensioni del materiale da trasportare;
• grado di fragilità e livello di attenzione richiesto durante il trasporto;
• tipologia del materiale da trasportare, per esempio scatole, contenitori, pallet, semilavorati o pezzi sfusi.

Queste informazioni permettono di capire quale sistema di trasporto e quale configurazione dell’AMR siano compatibili con l’applicazione.

Quali sono i percorsi e i flussi di movimentazione?

Una volta definito cosa trasportare, bisogna capire come si muoveranno gli AMR.

Qui entra in gioco il flusso logistico reale dello stabilimento: da dove parte il materiale, dove deve arrivare, quante volte viene movimentato e quali ostacoli o interferenze possono comparire lungo il percorso. Un’analisi logistica efficace deve considerare anche come si muoverà l’AMR, dove passerà e quante missioni dovrà svolgere nel corso della giornata.

Tratte e flussi

Per ogni movimentazione è utile conoscere:

• lunghezza delle tratte;
• tempo medio di percorrenza;
• numero di missioni giornaliere;
• complessità dei percorsi;
• presenza di corridoi stretti o curve frequenti;
• aree affollate;
• strozzature e punti con spazio di manovra ridotto.

I percorsi vanno definiti durante la mappatura iniziale, sì, ma successivamente si possono modificare in base alle esigenze operative. In fase di analisi è comunque utile avere già una prima idea dell’applicazione e dei risultati che si vogliono ottenere.

Stazioni operative

Bisogna poi individuare i punti nei quali l’AMR dovrà fermarsi o interagire con il processo:

• aree di carico e scarico;
• punti di missione;
• stazioni di ricarica;
• eventuali aree tecniche per manutenzione e verifiche operative.

Incroci e traffico

Con più AMR aumenta l’importanza della gestione del traffico. Vanno quindi considerate:

• priorità di passaggio;
• incroci stretti;
• punti condivisi da più mezzi;
• aree con alta intensità di traffico;
• possibili situazioni di congestione.

L’analisi non riguarda quindi il singolo percorso, ma il comportamento del sistema nel suo complesso.

Persone e altri mezzi

In un ambiente produttivo l’AMR deve convivere con operatori, carrelli e altri mezzi. Occorre quindi individuare:

• passaggi pedonali;
• attraversamenti frequenti;
• zone con visibilità limitata;
• aree nelle quali limitare la velocità;
• eventuali zone interdette al transito.

Più livelli e collegamenti tra aree di lavoro

Se lo stabilimento comprende più piani o aree separate, bisogna verificare anche la presenza di:

• porte automatiche e varchi controllati;
• rampe e pendenze;
• ascensori o altri sistemi per collegare aree diverse.

Da notare che molti AMR, come HELKO, possono gestire mappe su livelli differenti e interfacciarsi con dispositivi automatici tramite delle piccole integrazioni software, per esempio per controllare una porta scorrevole o il PLC di un ascensore.

Ostacoli temporanei

Un aspetto spesso sottovalutato riguarda gli ostacoli che cambiano durante la giornata. Pallet lasciati lungo i corridoi, pile di materiali, aree buffer che cambiano configurazione durante la giornata o spazi temporaneamente occupati possono influire sui flussi.

Per questo la mappatura deve considerare anche come cambia realmente lo stabilimento durante il turno, non soltanto la sua configurazione ideale.

Come deve comunicare il sistema AMR con il resto dell’azienda?

Un sistema AMR può muoversi autonomamente, ma in molti progetti il suo valore dipende anche dalla capacità di comunicare con gli altri sistemi presenti nello stabilimento. E le integrazioni software possono essere considerate su più livelli.

• Tra gli AMR: quando sono presenti più robot, serve una gestione coordinata della flotta, con assegnazione e organizzazione delle missioni e gestione dei possibili conflitti di traffico.
• Verso i sistemi IT: quando il sistema AMR deve comunicare con piattaforme MES, ERP, WMS… Serve a collegare la movimentazione alle informazioni relative alla produzione e alla logistica.
• Verso i sistemi OT: quando l’AMR deve interfacciarsi con PLC, sensori, dispositivi IoT, linee produttive e altri sistemi automatici.

In questo modo la robotica mobile può inserirsi nel processo esistente invece di funzionare come un sistema isolato.

Quali infrastrutture servono?

Uno dei vantaggi della robotica mobile è la possibilità di intervenire sull’intralogistica con modifiche strutturali contenute. Questo non significa però che l’installazione non richieda alcuna infrastruttura. A seconda dell’applicazione possono essere necessari:

• punti di carico e scarico dedicati;
• baie di aggancio per i carrelli;
• rulliere o sistemi di interfaccia con le linee produttive;
• aree buffer per i materiali;
• stazioni di ricarica.

Questi elementi vanno individuati già durante la fase preliminare, perché possono incidere sulla configurazione del sistema e sull’organizzazione degli spazi.

Quante ore lavoreranno davvero gli AMR?

Un altro dato da valutare riguarda il rapporto tra tempo di lavoro e tempo di attesa. Non basta sapere quante ore è operativo lo stabilimento. Bisogna capire quanto tempo gli AMR dovranno effettivamente lavorare e in quali fasce orarie.

• Quante ore operative sono previste ogni giorno?
• Quanto tempo gli AMR resteranno in standby?
• Quanti turni sono presenti?
• Le missioni saranno distribuite lungo tutto il turno?
• Ci saranno fasce orarie con una maggiore intensità di movimentazione?

Questi dati sono importanti anche per dimensionare correttamente la flotta e valutare la gestione della batteria.

Come interagiranno AMR e operatori?

L’integrazione di un sistema AMR non è solo una questione tecnica: coinvolge direttamente anche le persone e i flussi logistici quotidiani. Per questo motivo la componente umana va considerata già durante l’analisi preliminare.

Gli AMR entrano infatti in un processo in cui le persone continuano a svolgere attività produttive, logistiche o di supervisione. Occorre quindi valutare:

• turni di lavoro degli operatori vs ore effettive di utilizzo degli AMR;
• possibilità di programmare missioni in funzione della produzione o su fasce orarie specifiche;
• zone di collaborazione uomo-robot e regole operative di convivenza;
• gestione della sicurezza e dell’anticollisione;
• eventuali attività manuali di carico e scarico e altre operazioni manuali di asservimento dell’AMR come avvii missione, autorizzazioni, ecc.

L’obiettivo è definire un sistema che si inserisca nelle attività quotidiane senza creare nuovi colli di bottiglia.

L’infrastruttura IT è pronta?

La prima analisi deve includere anche la rete e i sistemi informatici che sosterranno la gestione degli AMR.

Tra gli elementi da verificare è necessario definire dove verranno eseguiti i servizi di gestione e supervisione. L’ambiente server può essere on-premise o virtualizzato. Nel caso di HELKO, per esempio, il server può essere installato come macchina virtuale oppure su un hypervisor interno all’azienda, in funzione dell’organizzazione dell’infrastruttura IT.

Bisogna stabilire da quali postazioni gli operatori controlleranno il sistema e quali permessi avranno. Chi può solo monitorare? Chi può avviare missioni o modificare parametri? È utile distinguere, per esempio, tra chi può monitorare la flotta, avviare una missione, modificare determinati parametri, gestire il sistema. Con AMR come HELKO, l’applicazione di supervisione è web-based e può quindi essere utilizzata anche da postazioni distribuite all’interno dell’ambiente operativo.

Anche la configurazione di rete andrebbe valutata; nel caso di HELKO sono possibili diverse configurazioni, tra cui un’integrazione diretta con la rete aziendale oppure l’impiego di un router dedicato. Qui la scelta dipende dall’architettura IT dell’azienda e dalle sue policy di rete. In ogni caso, per la gestione del sistema e il supporto tecnico può essere utile prevedere un accesso remoto sicuro per l’assistenza, che può essere fatto tramite VPN o soluzioni equivalenti.

Cosa deve restituire una prima analisi AMR?

Una buona analisi preliminare non dovrebbe limitarsi a raccogliere informazioni. Non è soltanto un passaggio tecnico, ma un processo strategico che determina il successo dell’automazione intralogistica. Serve a verificare tre aspetti: dove gli AMR possono portare valore, quali vincoli bisogna affrontare e quali condizioni servono per integrarli nel processo esistente. Più questi elementi sono chiari prima di scegliere la soluzione, più semplice diventa definire flotta, infrastrutture, integrazioni e obiettivi del progetto.

Al termine dovrebbe permettere di avere un quadro chiaro:

processo da automatizzare → flussi → vincoli → requisiti tecnici → infrastrutture → integrazioni → condizioni operative

Da qui si può iniziare a valutare la configurazione del sistema, la flotta necessaria, le modalità di interazione con gli altri impianti e i KPI da monitorare. L’obiettivo è capire dove la robotica mobile può creare valore e quali condizioni devono essere soddisfatte perché il progetto sia sostenibile.