Strumenti di realtà virtuale e aumentata per processi di assemblaggio di aeromobili più veloci e più efficienti in termini di costi
La pianificazione di attività di assemblaggio di componenti interni in cui esseri umani e robot collaborano in un ambiente complesso e ristretto è estremamente impegnativa. Occorre analizzare molti fattori, tra cui la percezione dei diversi tipi di operai, la logistica e le situazioni impreviste come il malfunzionamento dei robot. Le nuove tecnologie come la realtà virtuale affrontano queste sfide in modo sicuro ed economico. La realtà aumentata (AR) permette l’inclusione di informazioni rilevanti ottenute da fonti computazionali come lo stato del robot o nuovi piani di assemblaggio nel loro contesto reale.
Potenziare le procedure operative tramite l’ambiente di simulazione VR e AR
Il progetto SIMFAL, finanziato dall’UE, ha ottimizzato le operazioni di assemblaggio automatizzato delle parti interne della cabina e della stiva. Per fare questo, ha analizzato la coesistenza tra gli operai e il sistema automatizzato durante l’assemblaggio. «Questa coesistenza facilita gli ambienti di lavoro in cui gli operai collaborano con i sistemi di automazione», osserva il coordinatore Diego Borro. I partner del progetto hanno creato un ambiente di simulazione basato su VR e AR per visualizzare e valutare scenari di processo alternativi, sviluppando un ambiente VR per simulare l’assemblaggio degli interni di un aeromobile e facendo confluire i risultati in un sistema AR. Questo strumento è utilizzato per assistere il lavoratore durante il processo di assemblaggio, visualizzando e/o monitorando le informazioni effettive in tempo reale. Insieme, i due strumenti sono in grado di valutare diverse alternative di assemblaggio, scegliendo la migliore in termini di produttività e di salute e sicurezza dei lavoratori. «Questo flessibile e potente simulatore VR interattivo genera diversi scenari alternativi per la procedura di assemblaggio cambiando, tra le altre cose, il livello di automazione, la collaborazione uomo-robot e il numero di robot», spiega Borro. «Il simulatore VR è inoltre una piattaforma molto valida per prendere decisioni sui processi basate sul prova, valuta e decidi.»
Aiutare i produttori di aeromobili a pianificare e valutare le alternative di montaggio
È possibile effettuare un’analisi per valutare le alternative di assemblaggio con diversi indicatori chiave di prestazione come tempi, costi, ergonomia, investimenti e ritorno dell’investimento. In totale sono stati simulati e valutati 23 scenari di base e 81 scenari di aeromobili completi. Il team SIMFAL ha inoltre sviluppato un dimostratore digitale gemello per controllare i processi reali. Ciò è stato possibile grazie ad una solida architettura di comunicazione progettata per la comunicazione tra i robot reali del processo e quelli virtuali del dimostratore. Il dimostratore permette agli utenti di vedere virtualmente ogni singolo robot e movimento del pezzo. «In futuro, questo dimostratore non sarà utilizzato solo per monitorare il processo, ma anche per controllarne o modificarne i parametri in tempo reale», commenta Borro. Uno strumento AR è stato anche integrato nel dimostratore digitale gemello in modo che il sistema possa guidare gli operai nelle attività di collaborazione uomo-robot. «SIMFAL ha sviluppato e valutato diversi approcci di distribuzione del carico di lavoro tra uomo e macchina, e ha trovato la soluzione ottimale per quanto riguarda la produttività», conclude Borro. È ora possibile adattare un sistema automatizzato ad un lavoratore specifico, tenendo conto di altri fattori come l’ergonomia e la soddisfazione del lavoratore.
Parole chiave
SIMFAL, assemblaggio, robot, VR, aeromobile, AR, cabina, stiva, collaborazione uomo-robot
