Collaborazione robot-uomo per potenziare la produzione europea
L’Europa sta vivendo un ritorno di impianti di produzione che erano stati precedentemente delocalizzati nei mercati emergenti. Il settore manifatturiero sta vivendo un cambiamento di paradigma nelle modalità di produzione, allontanandosi da un assetto tradizionale di tipo alto volume/bassa varietà per passare a un assetto di tipo basso volume/alta varietà di prodotti. Conseguentemente a tale cambiamento, gli operai sono sottoposti a una crescente pressione per tenere il passo, il che fa aumentare il rischio di errori e infortuni. Una possibile soluzione si trova in una maggiore collaborazione uomo-robot (HRC, human-robot collaboration). «Lavorando accanto all’uomo e svolgendo alcuni dei compiti di produzione più impegnativi e rischiosi, i robot hanno il potenziale per rivoluzionare la produzione, rendendo le fabbriche più sicure e più produttive», afferma Matteo Zanaroli, group innovation funding manager presso Datalogic. Prima che uomini e robot possano iniziare a collaborare, devono innanzitutto imparare ad andare d’accordo. È qui che entra in gioco il progetto ROSSINI (RObot enhanced SenSing, INtelligence and actuation to Improve job quality in manufacturing), finanziato dall’UE, che sta lavorando per progettare e sviluppare robot sicuri per la fabbrica, che siano in grado di incrementare la qualità del lavoro, raggiungere la flessibilità della produzione e migliorare la produttività. «Questo progetto affronta sistematicamente gli ostacoli che impediscono l’adozione su larga scala dei sistemi HRC, compresi i problemi di sicurezza e le preoccupazioni dei dipendenti in merito alla sicurezza del lavoro», osserva Zanaroli, che è il coordinatore del progetto.
Una soluzione a sette livelli
Il cuore del progetto è una piattaforma avanzata, automatizzata e collaborativa composta da sette livelli, tra cui un livello di rilevamento, che può scansionare uno scenario e individuare potenziali pericoli, e un livello di percezione che osserva quali sono le aree di lavoro sicure. «Esiste anche un’area cognitiva che funge da cervello del robot, ottimizzando i suoi movimenti e i suoi compiti e permettendogli anche di riconoscere e prendere in considerazione fattori umani», commenta Zanaroli. «Tale area è seguita dal livello di controllo, che esegue la linea d’azione ottimale identificata dal livello cognitivo.» Poiché questi robot sono destinati a lavorare accanto agli esseri umani, la piattaforma ha un livello umano, che permette al robot di capire le preferenze dei colleghi umani. «Questo livello assicura che il robot sia a conoscenza del fatto di essere destinato a svolgere compiti complessi, ripetitivi e rischiosi, lasciando il lavoro di livello superiore agli umani», aggiunge Zanaroli. «In quanto tale, questo livello intende affrontare le preoccupazioni molto reali dei dipendenti in merito alla possibilità che il loro lavoro venga automatizzato o sostituito dai robot.» Ultimi ma non meno importanti sono il livello di attuazione, che permette al robot di avviarsi, muoversi e fermarsi rapidamente e di usare con precisione il suo braccio e le sue articolazioni, e il livello di integrazione, che garantisce la sicurezza anche in caso di incidente imprevisto. «Tutti questi livelli sono integrati nella piattaforma ROSSINI e sono scalabili per robot di diverse dimensioni e complessità», spiega Zanaroli.
Collaudo nel mondo reale
La piattaforma ROSSINI è attualmente in fase di convalida presso tre siti industriali del mondo reale. Secondo Zanaroli, dimostratori parziali stanno già funzionando con risultati promettenti. «I risultati preliminari rappresentano un notevole passo avanti per il paradigma HRC», afferma il coordinatore, che conclude: «Per esempio, abbiamo già dimostrato che la gamma collaborativa intorno al robot può essere ampliata utilizzando il controllore del livello di sicurezza.» Una volta completato il collaudo, il progetto rivolgerà la sua attenzione alla normazione. La conclusione di ROSSINI è prevista per marzo 2022.
Parole chiave
ROSSINI, collaborazione uomo-robot, robot, produzione, fabbriche
