Come automazione e robotica migliorano la produzione industriale

Automazione e robotica in fabbrica sono una costante in continua crescita, che nei prossimi anni cambieranno ancora una volta il volto dei siti produttivi.

Tuttavia, l’automazione e la robotica presenti in fabbrica non sempre possono prescindere dal ruolo umano. Infatti, un’ipotetica Factory 4.0 completamente automatizzata e gestita da una intelligenza artificiale digitale, potrebbe trovarsi dinanzi a un problema insormontabile (un bug in un software, ad esempio) e causare il blocco totale della produzione.

I robot presenti nello stabilimento non possono prescindere neppure dai classici strumenti e dispositivi di controllo dei processi, ma anzi, restano essenziali negli ambienti automatizzati.

Quando parliamo di robotica industriale, intendiamo una robotica in grado di collaborare con gli addetti presenti nel sito produttivo. Sono i robot collaborativi, o cobot (collaborative robot). Una generazione di robot capaci di migliorare la qualità dei prodotti, riducendo gli scarti e qualificando al contempo il personale presente sulla linea produttiva.

L’automazione robotica dei processi, tuttavia, non avviene soltanto nelle fabbriche. Essa è presente anche in altri ambiti, per così dire, a valle della produzione e cioè nello stoccaggio dei beni prodotti.

Parliamo dei magazzini. Infatti, in questi ambienti di stoccaggio dei beni appena prodotti (o in transito) è in corso una forte automazione, dove i robot sono il perno principale.

L’automazione dei magazzini è dovuta alla crescita esponenziale dell’e-commerce. Il commercio a distanza richiede meno negozi sul territorio, ma una maggiore concentrazione dei prodotti in edifici ben individuati. Tali prodotti, tuttavia, vanno gestiti 24 ore su 24 e in tempi rapidi per eseguire le consegne.

In questa evoluzione, la digitalizzazione dei processi ha un ruolo importante. Infatti, non può esistere un robot industriale o un robot collaboratore senza un programma informatico capace di gestirlo secondo procedure standardizzate.

Dunque, digitalizzazione e automazione vanno a braccetto e danno vita a quelli che si definiscono sistemi ciberfisici (cyber-physical system, CPS). Tali sistemi, in fabbrica come in un magazzino, gestiscono a tutto tondo il processo produttivo e lo stoccaggio. E lo fanno sia sul lato della gestione (i software) e sia sul lato fisico (i robot che saldano, costruiscono, spostano elementi ed effettuano lo stoccaggio).

I benefici per le aziende che utilizzano tali sistemi di produzione automatizzata sono molteplici: riduzione degli errori; maggiore qualità del prodotto; più sicurezza negli ambienti di lavoro.

Ecco perché RS ha pensato a una gamma di soluzioni informatiche industriali composta da PLC, HMI e dispositivi di analisi dati, capaci di migliorare l’automazione del tuo sito manifatturiero coniugando digitalizzazione e dispositivi fisici di ultima generazione.

Entrando un po' più nello specifico dei robot industriali, cerchiamo di capire a cosa servono,attraverso i benefici che possono apportare all’interno di una officina e più in generale di un’industria.

• Produttività: i robot possono operare 24 ore no-stop e fermarsi solo per la manutenzione ordinaria e straordinaria. Il beneficio è nel rapporto tempo/produzione, evidentemente superiore.
• Processi ripetibili micrometricamente: i robot possono compiere sempre lo stesso movimento per un numero pressoché infinito di volte, con una precisione di +/- 0,03 mm. Tale precisione micrometrica è possibile soltanto ai bracci robotizzati e non replicabile dalle braccia di un essere umano.
• Sicurezza e comfort: la collaborazione tra robot e operatore umano, permette di far gravare sul primo i compiti più delicati. Si pensi all’esposizione a sostanze nocive come le esalazioni delle vernici, o più semplicemente a movimenti poco ergonomici, che sul lungo periodo potrebbero causare lesioni fisiche all’operatore. Il vantaggio è duplice. Mentre il robot si occupa di lavori rischiosi, l’operatore può essere impiegato per la gestione e la supervisione dei processi produttivi o in ruoli maggiormente qualificati.

Nella direzione della maggiore produttività e ad alta precisione, vanno i robot a portale o cartesiani presenti nel catalogo RS. Generalmente, adatti per gli impieghi pesanti, sono ideali nei contesti in cui serve ripetibilità dei movimenti o posizionamento delle parti con estrema precisione.

Alla luce delle innovazioni oggi introdotte nelle fabbriche di nuova generazione (Factory 4.0), e di quanto illustrato fino a ora, vediamo nello specifico alcuni tipi di robot industriali utilizzati per la produzione di beni.

• Braccio robotico articolato: grazie ai molti punti di articolazione possono muoversi più agilmente e a velocità variabili, per compiere un’infinita serie di lavori. Come unità terminale possono montare una ventosa, una pinza o anche delle dita robotiche. In altri casi, sono forniti senza strumento terminale per consentire l’installazione di strumenti personalizzati.
• Pinze robotiche: appartengono all’insieme di strumenti terminali installabili sui bracci robotici. Esistono versioni di pinze parallele (usate per attività ad alta precisione) e pinze a ventosa (usate per il prelevamento o il posizionamento).
• Sistemi di robot cartesiani: i robot a portale sono ideali per i lavori di precisione, ma anche per lo spostamento di parti da mettere “a bagno” o “in soluzione” nelle apposite vasche presenti lungo la catena di produzione.

Esistono poi i kit per robot a portale o per braccia robotiche articolate, utili per applicazioni sperimentali negli stabilimenti o per espandere la prototipazione e la produzione.

L’automazione industriale ha da tempo acquisito un nuovo stadio evolutivo, che si basa su robot industriali e robot collaborativi gestiti da software intelligenti. Nella fase di produzione di un elemento (metallico, in legno o plastico), tali strumenti di lavoro sono capaci di assolvere contemporaneamente a più funzioni (anche tre o quattro svolte in sequenza), garantendo un rapporto tempo/produzione senza precedenti nelle rivoluzioni industriali che si sono susseguite fino a oggi.

Per il tuo stabilimento produttivo, l’Industria 4.0 può, quindi, rappresentare un punto di svolta per efficientare i processi, riducendo costi e scarti e, allo stesso tempo, qualificare il personale a mansioni di gestione e controllo delle soluzioni robotiche presenti nella gamma RS.