L’apporto dei cobot nella produzione

La tendenza delle aziende è sempre più verso la scelta dei cobot.

Secondo un recente sondaggio di reichelt elektronik sul tema dell’automazione, oltre il 40% delle aziende italiane intervistate prevede di integrare i cobot nei propri flussi di lavoro nei prossimi dodici mesi.

I cobot offrono numerosi vantaggi, in termini di aumento della velocità di produzione e di una maggiore flessibilità della stessa. Tuttavia introdurli nei processi può anche presentare diverse sfide per le aziende.

Passo dopo passo verso un’implementazione di successo

Definire obiettivi e analizzare le esigenze

La Federazione Internazionale di Robotica (IFR) prevede un cambiamento della tendenza all’uso della robotica, che passerà da essere appannaggio delle grandi aziende come l’industria automobilistica, a diffondersi anche tra le piccole imprese, che in futuro avranno bisogno anche di queste tecnologie per operare in modo competitivo.

Prima di investire in un cobot, è fondamentale definire obiettivi chiari e analizzare quali siano le reali esigenze della produzione, per poterne ottimizzare la pianificazione di utilizzo e prevederne il successo nel medio futuro.

Obiettivi possibili includono l’aumento della capacità produttiva, il risparmio di costi, la riduzione degli scarti o il miglioramento della qualità del prodotto.

Il primo passo consiste nel fare il punto della situazione attuale analizzando i punti di forza, debolezza, opportunità e minacce (SWOT) dei processi produttivi in uso. L’azienda dovrebbe poi formulare requisiti e aspettative che nello specifico si aspetta che vengano soddisfatti con l’introduzione dei cobot.

Un ulteriore aiuto nella stesura delle raccomandazioni e nella loro valutazione è fornito dagli algoritmi di calcolo dell’ammortamento: questi possono essere utilizzati per decidere se, in che misura e in quale arco di tempo, effettuare investimenti.

Gli algoritmi aiutano a calcolare quanti materiali può risparmiare l’azienda producendo con l’aiuto di cobot o quanta rielaborazione manuale può essere evitata.

Poiché il budget gioca sempre un ruolo cruciale, l’azienda dovrebbe assolutamente informarsi anche per poter sfruttare eventuali finanziamenti disponibili per la dotazione di cobot.

Requisiti tecnici: come scegliere il tipo di cobot più adatto

Nella scelta di un cobot adatto, entrano in gioco diversi fattori importanti: la dimensione e il grado di collaborazione, di carico utile e di tolleranza ai guasti sono cruciali nella scelta della soluzione della tecnologia di automazione ottimale.

Il test di idoneità: un progetto pilota teorico

Una volta scelto un modello di cobot, il test di idoneità è un passaggio essenziale per un’implementazione di successo. Questo metodo garantisce, da un lato, un’integrazione efficace e, dall’altro, consente di identificare e minimizzare i rischi per l’ambiente di lavoro del cobot. Il test include:

• Analisi del compito specifico: creazione di un foglio delle specifiche e registrazione dei dati di prestazione rilevanti
• Verifica della fattibilità tecnica in termini di capacità, know-how e requisiti di formazione del personale
• Creazione di un concept tecnico: specifiche del cobot, requisiti del posto di lavoro, dispositivi di sicurezza necessari, logistica richiesta
• Controllo rapido finale.

Il controllo rapido valuta in dettaglio tutte le caratteristiche dell’applicazione e garantisce che i criteri rilevanti come flessibilità, produttività e requisiti di sicurezza, siano soddisfatti. Se emergono problemi durante il controllo rapido, il test di idoneità deve essere ripetuto.

Valutazione dei rischi e misure di sicurezza

Prima della messa in servizio, tutte le macchine devono essere sottoposte a una valutazione dei rischi per garantire che non vi siano pericoli per i dipendenti. La valutazione dei rischi identifica e valuta le questioni tecniche relative al design, alla funzione, all’operatività, alla costruzione, alla manutenzione e all’assistenza del cobot.

Prende inoltre in considerazione la storia degli incidenti, osserva le normative, gli standard e i pericoli significativi (in particolare la norma DIN EN ISO 10218), nonché i fattori umani, secondo la norma DIN EN ISO 12100:2010, 5.5.3.4.

Le seguenti misure di sicurezza per la riduzione dei rischi dipendono dai pericoli identificati.

Immaginiamo ad esempio che un cobot lavori sulla linea di produzione e assembli pezzi. La valutazione dei rischi mostra che potrebbe esserci un rischio di schiacciamento sia per il prodotto durante la lavorazione che per i dipendenti durante la rimozione del pezzo finito.

Per evitare questo rischio quindi andrebbero implementati sensori che monitorino l’applicazione della forza per segnalare al cobot se viene superato un valore di riferimento prestabilito.

Anche bordi arrotondati delle pinze possono ridurre il rischio di lesioni.

Preparazione per l’integrazione del cobot nella linea di produzione

Il cobot deve dimostrare le sue capacità in un progetto pilota.

A tal fine, è essenziale che i dipendenti seguano una formazione che spieghi i nuovi processi lavorativi e produttivi e li prepari ai cambiamenti nelle aree della sicurezza sul lavoro, salute ed ergonomia, nonché della protezione dei dati.

Inoltre, i dipendenti potrebbero dover adattare i propri processi lavorativi nel momento in cui un cobot assumesse parte dei loro compiti, o ad esempio venisse impiegato per accelerare determinati processi.

Anche il cobot deve essere “addestrato” per il suo nuovo lavoro. Questi robot sono programmati manualmente o tramite interfacce grafiche su tablet. Il vantaggio di questi metodi è che il periodo di formazione è notevolmente ridotto.

L’operatore impara a programmare più velocemente anche senza una conoscenza specifica della programmazione. Ciò significa che il cobot può essere utilizzato più rapidamente nelle operazioni quotidiane.

Tornando all’esempio del cobot sulla linea di produzione: durante la fase di test, i suoi movimenti vengono monitorati e ripetutamente regolati per garantire la massima efficienza, precisione, sicurezza e facilità d’uso.

Al termine del progetto pilota, che può durare da alcune settimane a diversi mesi a seconda della complessità, il cobot dovrebbe essere integrato in modo ottimale nell’ambiente produttivo e migliorare significativamente la produttività.

Monitoraggio continuo e manutenzione per prestazioni ottimali

Dopo che il progetto pilota è stato completato con successo, il cobot è pronto per l’uso quotidiano. Il monitoraggio regolare delle prestazioni e dei parametri operativi garantisce che il cobot funzioni correttamente. I loop di feedback, alimentati dagli utenti, garantiscono che i punti deboli vengano identificati e che il sistema possa essere adattato se necessario. Ciò garantisce anche l’adattamento continuo del cobot a requisiti in evoluzione.
Oltre al monitoraggio, anche la manutenzione è essenziale per il cobot, che, come tutte le altre macchine, richiede un servizio regolare. Il lavoro di manutenzione include il controllo e, se necessario, la sostituzione delle parti soggette a usura, nonché l’aggiornamento del software per implementare miglioramenti in termini di sicurezza e prestazioni.

a cura di Tobias Wölk, Product Manager Automation & Active Components di reichelt elektronik