Robot collaborativi: in quali settori industriali sono più utili?

Automotive

L’industria automotive utilizza da decenni sistemi di automazione e robotica. I cobot possono ampliare questo livello di automazione anche a operazioni che richiedono maggiore flessibilità o che non giustificano l’impiego di una cella robotizzata tradizionale.

Tra le applicazioni possibili rientrano l’asservimento delle linee, l’assemblaggio, il picking di componenti e alcune operazioni di controllo qualità. La possibilità di lavorare nelle vicinanze degli operatori può inoltre facilitare l’inserimento del cobot in processi in cui uomo e robot svolgono attività complementari.

Elettronica e componentistica di precisione

La produzione di componenti elettronici richiede spesso movimenti precisi e altamente ripetitivi. In queste applicazioni i cobot possono occuparsi, per esempio, della manipolazione di componenti o di operazioni di assemblaggio e saldatura.

La ripetibilità del movimento permette di automatizzare attività difficili da mantenere costanti quando vengono eseguite manualmente per lunghi periodi. Inoltre, la possibilità di riprogrammare facilmente il cobot rende la soluzione interessante anche quando l’azienda gestisce più prodotti o deve modificare frequentemente il processo.

Farmaceutico e sanitario

Nel settore farmaceutico e in alcune applicazioni sanitarie, precisione e ripetibilità sono particolarmente importanti, quindi non sorprende che le aziende farmaceutiche siano state subito pronte ad adottare i cobot.

I robot collaborativi possono essere utilizzati per attività di manipolazione, assemblaggio, confezionamento e movimentazione di prodotti o campioni, soprattutto quando si devono ripetere cicli standardizzati con elevata precisione. Grazie al controllo di forza, i cobot hanno prese sterili e ferme, e allo stesso tempo delicate, ideali per processi critici ma ripetitivi, come la manipolazione di farmaci e provette.

Le aziende sanitarie si rivolgono ai cobot anche per altri compiti più tecnici, come la codifica medica. In questi contesti la robotizzazione può inoltre liberare gli operatori da attività ripetitive, permettendo loro di concentrarsi su operazioni che richiedono maggiore controllo, supervisione o competenze specialistiche.

La scelta della soluzione deve naturalmente tenere conto dei requisiti specifici dell’ambiente, del processo e delle normative applicabili.

Imballaggio e pallettizzazione

Le operazioni di fine linea rappresentano un altro ambito interessante per i cobot.

Molto bravi a gestire oggetti delicati e piccoli come gli imballaggi di cartone o le etichette, i cobot sono un’opzione popolare per aumentare la precisione, migliorare l’efficienza, la produttività, la qualità e ridurre gli infortuni e i costi nell’imballaggio. Prelievo, posizionamento, confezionamento, etichettatura (come la soluzione Improna nella foto qui sotto) e alcune attività di pallettizzazione possono essere automatizzate utilizzando sistemi robotizzati configurati in funzione del prodotto da movimentare.

Il cobot può essere particolarmente interessante quando i lotti sono variabili o quando l’azienda deve gestire più formati senza introdurre una soluzione completamente rigida. In questo scenario, anche i necessari per la programmazione e per il cambio formato diventano elementi importanti nella valutazione del progetto.

Food & Beverage

Nel settore alimentare e delle bevande, i cobot possono essere impiegati in attività ripetitive di prelievo, manipolazione e confezionamento. Possono sostituire i lavoratori umani in alcune attività e consentire ai lavoratori di svolgere altri lavori, come il controllo della qualità dei campioni.

La robotizzazione può essere utile anche quando il personale deve operare in ambienti poco ergonomici, movimentare carichi o ripetere lo stesso gesto per molte ore. Ecco perché anche le aziende alimentari e delle bevande si stanno rivolgendo sempre più alla tecnologia robotica per aiutare a mitigare alcuni rischi potenziali propri del settore.

Come per qualsiasi applicazione nel settore alimentare, il progetto deve partire dalle caratteristiche dell’ambiente produttivo e dai requisiti igienici e di sicurezza applicabili.

Siderurgia e lavorazione dei metalli

La lavorazione dei metalli comprende numerose attività caratterizzate da movimenti ripetitivi e da condizioni operative che possono risultare gravose per gli operatori. I cobot sono particolarmente bravi ad automatizzare processi che richiedono movimenti manuali, ripetitivi, ma anche pericolosi o sporchi.

Saldatura, finitura, asservimento macchina, assemblaggio e movimentazione dei componenti sono alcuni degli ambiti in cui la robotica collaborativa può trovare applicazione. Il cobot può essere utilizzato anche per affiancare gli operatori in attività che richiedono precisione e ripetibilità, lasciando alle persone le operazioni che richiedono maggiore capacità di valutazione o intervento.

Ricerca scientifica e laboratori

Anche laboratori e centri di ricerca possono utilizzare robot collaborativi per automatizzare attività ripetitive di manipolazione.

Un’ampia gamma di applicazioni di ricerca scientifica, dalla chimica alla biomedicina e alle scienze della vita, sta iniziando a utilizzare i robot collaborativi e l’automazione in generale per compiti che un tempo erano delegati agli esseri umani. I cobot possono gestire lo smistamento e l’etichettatura delle provette, trasportare campioni di laboratorio e miscelare composti per accelerare l’analisi dei farmaci e la coltivazione cellulare.

In questi contesti la flessibilità del cobot può essere particolarmente utile quando il laboratorio deve modificare frequentemente le attività o utilizzare lo stesso sistema per applicazioni differenti. Movimentazione di campioni, smistamento, etichettatura e alcune operazioni di laboratorio possono essere automatizzate quando il processo segue sequenze definite e ripetibili.

Logistica e magazzini

Nei magazzini e nei processi logistici, i cobot possono supportare attività di picking, imballaggio, movimentazione e preparazione degli ordini. Il loro impiego può diventare interessante quando è necessario automatizzare una singola fase del processo senza trasformare completamente l’organizzazione del magazzino.

Anche in questo caso l’integrazione con i sistemi esistenti è determinante. Il robot deve poter ricevere le informazioni necessarie, eseguire le missioni previste e restituire al sistema gestionale i dati relativi alle attività svolte.

Quando ha senso valutare un cobot?

Il settore di appartenenza è solo uno degli elementi da considerare. Un’applicazione può essere particolarmente adatta alla robotizzazione collaborativa quando il processo comprende:

• attività ripetitive che occupano una parte significativa del tempo degli operatori;
• movimenti che richiedono precisione e ripetibilità;
• movimentazione frequente di componenti o prodotti;
• variazioni di prodotto o di lotto che richiedono una certa flessibilità;
• operazioni ergonomicamente gravose o difficili da mantenere per lunghi periodi.

Anche il contesto produttivo conta. Spazio disponibile, velocità richiesta, carichi, caratteristiche dell’applicazione e necessità di interazione con gli operatori determinano la soluzione tecnica più adatta.

Per questo un cobot non dovrebbe essere valutato come una tecnologia isolata, da inserire nel processo solo fisicamente. Deve essere integrato nel processo, sia con le altre macchine sia con i sistemi software presenti nello stabilimento.

Il valore del cobot dipende dall’integrazione

Un robot collaborativo può svolgere il proprio compito in modo preciso, ma il risultato complessivo dipende da ciò che succede attorno al robot. Il cobot, infatti, deve poter dialogare con macchine, sensori, sistemi di visione, PLC e software di gestione quando l’applicazione lo richiede.

L’integrazione software permette di coordinare il robot con il resto del processo e di trasformare una singola automazione in una parte effettivamente connessa del sistema produttivo.

Per un system integrator, questo è uno degli aspetti più importanti della progettazione: partire dall’applicazione e definire come robot, automazione e software dovranno lavorare insieme.