Collaborazione uomo-robot più sicura per i posti di lavoro del futuro
Le fabbriche del futuro dipenderanno dallo sviluppo di piani di montaggio/confezionamento sicuri, economici, ibridi basati sulla collaborazione tra uomo e robot. Tuttavia, l’industria manifatturiera europea affronta sfide di attuazione, che potrebbero essere riassunte come una mancanza di adattabilità, flessibilità e integrazione verticale. Il progetto SYMBIO-TIC (Symbiotic Human-Robot Collaborative Assembly: Technologies, Innovations and Competitiveness), finanziato dall’UE, ha creato strumenti per le aziende riluttanti all’impiego di robot, in cui gli incarichi e i processi attuali sono tipicamente considerati troppo complessi per l’automazione. Tra questi vi sono: un sistema anticollisione, uno strumento di pianificazione e controllo per monitorare e ripianificare incarichi di montaggio, comandi per il controllo di robot e un sistema di supporto al lavoratore in tempo reale, personalizzato in base ai livelli di competenza e abilità dei lavoratori, nonché sequenze di montaggio mutevoli. Una soluzione multimodale simbiotica Per quanto riguarda la collaborazione uomo-robot, c’è un elevato investimento iniziale, spesso una carenza di competenze di programmazione, inflessibilità di robot preprogrammati all’interno di ambienti dinamici e problemi di prevenzione dei rischi. Non ci sono nemmeno standard comuni o regolamenti associati, che portino all’attuale proibizione dovuta alla sicurezza, relativi a umani che lavorano a stretto contatto con robot in un ambiente condiviso. Il team SYMBIO-TIC ha elaborato una soluzione modulare dopo aver analizzato la catena di montaggio collaborativa uomo-robot e aver identificato gli elementi mancanti fondamentali. In qualità di coordinatore del progetto, il prof. Lihui Wang del KTH Royal Institute of Technology, in Svezia, afferma: «Quando un lavoratore entra in un catena di montaggio robotizzata, la priorità assoluta è la sicurezza. La seconda è trattare il robot come un membro del team. In ultimo, a livello di sistema, l’interazione uomo-robot deve essere monitorata e coordinata». Il contributo di SYMBIO-TIC fornisce un sistema che rende i robot industriali sicuri, intelligenti e collaborativi. «Questo approccio consente un ingresso agevole per le industrie riluttanti ad esplorare il lavoro collaborativo uomo-robot», afferma il prof. Wang. Parte della forza del sistema è l’inclusione di «blocchi funzionali», ciascuno contenente algoritmi multipli associati con dati e ingressi evento, che possono essere usati come elementi per blocchi successivi. Ciò permette una maggiore flessibilità e adattabilità dei rigidi codici di controllo, tra cui l’essere in grado di modificare la traiettoria di un robot se un essere umano si avvicina. Il team ha già registrato il contenimento attivo delle collisioni per la protezione dei lavoratori e sta attualmente sviluppando un dimostratore, che sarà pronto entro la metà di marzo 2019, che integrerà tutti i moduli e i sottosistemi insieme all’esposizione della soluzione completa. Questo dimostratore sarà collocato presso Volvo Cars, in Svezia, dove monterà un sistema di massa e centraggio (MBS) all’interno di un auto, ma fuori dall’ambiente di produzione regolare. Dopo di ciò, il team cercherà nuovi partner per rendere la tecnologia pronta per l’immissione sul mercato. Agenti intelligenti SYMBIO-TIC sostiene una maggiore competitività delle aziende europee attraverso queste tecnologie abilitanti. Più nello specifico, il sistema integrato aumenterà la produttività: accorciando le catene di montaggio, riducendo il tempo perso di lavoratori/robot e introducendo un controllo rapido dei robot tramite voce, vista e scienza del tatto, evitando la necessità di capacità di programmazione. Questo prefigura un futuro in cui gli operatori di montaggio saranno agenti intelligenti a lavoro con robot in un team coerente ed efficace, in grado di comunicare naturalmente e di controllare i propri colleghi robot attraverso linguaggio, lingua dei segni e/o tocco. «Stiamo lavorando per una sostenibilità ambientale e sociale migliore attraverso comandi robotizzati efficienti dal punto di vista energetico e ambienti di lavoro ergonomici. Questi ultimi migliorano le vite dei lavoratori e incentivano la parità di genere, in quanto anche le lavoratrici possono eseguire compiti più impegnativi, con il sostegno dei robot», afferma il prof. Wang. «Tali agenti intelligenti, indipendentemente da genere, età e forza fisica, possono fare lo stesso lavoro in maniera efficiente». Il sistema manterrà anche la qualità del prodotto, in quanto gli umani resteranno in definitiva responsabili delle ispezioni e delle modifiche necessarie.
Parole chiave
SYMBIO-TIC, robot, automazione, fabbrica, catena di montaggio, produzione, algoritmi
