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Estrazione robotica delle fibre di amianto dagli edifici

L’Europa ha pagato un caro prezzo per l’amianto, con oltre 100 000 decessi ad esso correlati. In prima linea nella lotta per edifici privi di contaminazione da amianto, gli operai del settore edile presto potrebbero trovare un aiuto sotto forma di un sistema robotico guidato dall’intelligenza artificiale (IA).

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La costante e sfaccettata evoluzione della società ha lasciato immutati pochissimi settori. Per la maggior parte di essi, ciò si è tradotto in una crescente automatizzazione. La maggior parte, ma non tutti. Un settore irremovibile è rimasto ampiamente fedele alle sue origini: l’edilizia. Negli ultimi due secoli, le stesse ripetitive, standardizzate e fisicamente impegnative mansioni nell’edilizia sono state eseguite dagli operai con le proprie mani. Ma la situazione potrebbe presto cambiare, perché voci emergenti, alcune delle quali hanno deciso di unirsi nell’ambito del progetto Bots2ReC (Robots to Re-Construction), hanno chiesto al settore di abbracciare l’automazione. Il ragionamento alla base di Bots2ReC è semplice: alcune mansioni sono semplicemente troppo pericolose per l’uomo e le macchine potrebbero facilmente sostituirli. «Oltre all’esposizione al rischio, alcuni processi o materiali gestiti in questi processi, generano rischi per la salute sotto forma di polveri, vibrazioni, rumori o sostanze tossiche. È proprio per queste mansioni che potremmo aspettarci grandi benefici e mostrare anche l’enorme potenziale dell’automazione per ottenere miglioramenti socio-ecologici sostenibili», spiega Tobias Haschke, coordinatore del progetto per conto dell’Università di Aquisgrana RWTH.

A misura delle esigenze del settore edilizio

Per consentire tale automazione, il consorzio del progetto ha dovuto prima superare gli ostacoli legati alla natura del settore edilizio. Mentre la maggior parte della produzione industriale opera in un ambiente definito, il settore edilizio ha dovuto storicamente affrontare un ambiente in continua evoluzione con regole e procedure diverse. Come spiega Haschke: «La chiave del successo sta nel controllo tecnico di questa costante evoluzione». I recenti sviluppi nell’informatica, nei sistemi di archiviazione e nei sensori, sono stati i fattori chiave che hanno messo in movimento Bots2ReC. Hanno permesso di introdurre soluzioni semi-automatizzate attraverso la gestione mobile della complessità dell’ambiente. Nell’arco di 3 anni, il team del progetto ha sviluppato un sistema robotizzato in grado di gestire la rimozione dell’amianto nei cantieri. «Il robot effettua la rimozione dell’amianto in maniera completa, e non pezzo per pezzo. Grazie alle sue capacità di IA, è anche personalizzabile per essere usato in condizioni reali», spiega Hascke. «L’IA combina un formato dati leggero su misura per una rappresentazione ambientale con un complesso modulo di pianificazione. Di conseguenza è in grado di fornire un sistema scalabile in termini di dimensioni della flotta e adattabile automaticamente alla planimetria a disposizione». La maggior parte dei test di Bots2ReC sono stati svolti con un disco di abrasione per riflettere il processo reale di rimozione dell’amianto. Ciò ha permesso al team di comprendere e quindi controllare i complessi meccanismi di tale interazione. Inoltre, è stata verificata la sostenibilità del sistema per quanto riguarda l’uso in normali edifici residenziali ed è stato testato per una moltitudine di stanze e planimetrie. I risultati sono promettenti, con un’accessibilità di base che raggiunge circa il 90 % delle superfici murarie in un’abitazione standard. Un confronto diretto con il lavoro manuale è ancora in sospeso e sarà realizzato nel seguito del progetto.

Il più grande successo

«Per me, il nostro più grande successo è il robot stesso. La sua progettazione e la sua modalità operativa sono studiati in base ai requisiti del settore edilizio e il suo metodo di progettazione è unico. Questo si riflette nell’altezza del soffitto lavorabile di 3 m, abbinata allo stesso tempo a un carico utile del braccio di 20 kg e a un’alimentazione elettrica continua tramite il sistema tandem mobile e multidirezionale», spiega Haschke. Il progetto ha già richiamato l’attenzione del settore edilizio, sia per il suo sistema interamente automatizzato che per i suoi componenti. Sebbene Bots2ReC sia stato completato nel novembre 2019, da allora il team sta studiando a ulteriori sviluppi dei processi abrasivi, della logica di pianificazione e della tecnologia radar. Le richieste sono già arrivate e il prodotto dovrebbe essere disponibile alla vendita entro i prossimi due anni. «Siamo particolarmente orgogliosi dei prodotti che sono scaturiti dal progetto, già disponibili sul mercato sotto forma di due robot mobili della Robotnik Automation SLL e vari sensori radar migliorati della indurad GmbH», fa notare Haschke. Con la sua attenzione all’amianto, Bots2ReC ha tutte le carte in regola per ridurre il futuro onere sanitario dei lavoratori. Non c’è dubbio che il costo della tecnologia sarà presto compensato dai suoi alti benefici sociali e dall’efficacia economica. Il progetto potrebbe essere adattato per la rimozione di altri prodotti pericolosi, come le vernici al piombo.

Parole chiave

Bots2ReC, rimozione dell’amianto, robot, edilizia, IA

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