Perché il vostro prossimo collega di lavoro potrebbe essere un robot
Le fabbriche sono state a lungo caratterizzate dal modello della catena di montaggio, ma con una produzione sempre più incentrata sul cliente, vi è un bisogno crescente di maggiore flessibilità. Per il progetto THOMAS (Mobile dual arm robotic workers with embedded cognition for hybrid and dynamically reconfigurable manufacturing systems), finanziato dall’UE, la risposta è nelle macchine più intelligenti. «I robot dotati di capacità cognitiva consentono il rapido adattamento delle fabbriche alle esigenze diversificate dei clienti, riducendo al minimo i costi necessari per mantenere scorte ingenti», afferma Niki Kousi, ingegnere di ricerca presso il Laboratory for Manufacturing Systems and Automation (LMS) dell’Università di Patrasso, in Grecia, che ha coordinato il progetto. «I robot intelligenti, accollandosi molti compiti faticosi, ripetitivi e pericolosi, consentono anche di migliorare salute, sicurezza e benessere dei lavoratori umani», aggiunge Sotiris Makris, responsabile del gruppo Robots, Automation and Virtual Reality in Manufacturing presso il LMS.
Una fabbrica riconfigurabile
Il progetto, con l’obiettivo di creare fabbriche riconfigurabili basate su operatori robot autonomi e mobili, ha avuto inizio con la realizzazione di un innovativo robot mobile a doppio braccio. «Grazie alla loro configurazione a doppio braccio e alla capacità di muoversi liberamente all’interno di una linea di montaggio, questi robot sono in grado di eseguire compiti avanzati, creando così un nuovo paradigma di produzione», ha osservato Makris. Successivamente, i ricercatori hanno digitalizzato i reparti di produzione. «Questi modelli, che sono i gemelli digitali della fabbrica reale, contengono tutto: dagli operatori umani ai robot, fino ai componenti e ai processi», spiega Kousi. «Inoltre, il modello è dinamico e utilizza dati dei sensori 2D e 3D per fornire una rilevazione in tempo reale dello stato dell’impianto di produzione.» Questi modelli fungono da tabella di marcia per i robot, consentendo loro di muoversi in modo autonomo e sicuro, spostarsi nell’impianto di produzione e svolgere numerose operazioni, tra cui l’avvitamento, la manipolazione e la perforazione. Inoltre, permettono ai robot di assistere e interagire con i loro omologhi umani. «I robot, capaci di ragionamenti avanzati, sono in grado di collaborare tra loro e con altre risorse di produzione, inclusi gli operatori umani», afferma Makris. «Ogni robot è dotato di dispositivi di rilevamento certificati che gli permettono di muoversi in sicurezza e di interagire con l’uomo in un ambiente privo di recinzioni.» Dietro queste capacità avanzate c’è una tecnologia innovativa chiamata «librerie di percezione dei robot». Queste librerie permettono ai robot di muoversi senza collisioni, di allinearsi correttamente e di agganciarsi virtualmente a diverse postazioni di lavoro, nonché di rilevare il posizionamento dei vari strumenti utilizzati durante il processo di assemblaggio. Tutte le tecnologie del progetto sono state integrate nella Stazione aperta di fabbricazione (OPS, Open Production Station) di THOMAS.
I robot saranno di aiuto, non rimpiazzeranno
Mentre alcuni potrebbero vedere THOMAS come un altro esempio di perdita di posti di lavoro a causa dell’automazione, Makris è fermamente convinto che non sia così. «THOMAS è stato concepito per fungere da assistente per i suoi operatori umani, assumendosi i compiti più pericolosi e faticosi», aggiunge. «Questo non solo aumenterà la sicurezza delle nostre fabbriche, ma permetterà agli esseri umani di concentrare l’attenzione sui compiti più avanzati e di alto livello, compresa la programmazione robotica». Per illustrare il concetto, Makris osserva che l’OPS di THOMAS è stata pienamente messa alla prova in contesti reali, tra cui una fabbrica automobilistica e aeronautica. «I risultati mettono in evidenza che la stazione OPS di THOMAS non solo migliora l’impiego degli operatori umani, ma prefigura anche nuove opportunità in fabbrica», conclude.
Parole chiave
THOMAS, robot, IA, automazione, fabbrica, fabbricazione, gemello digitale, dati dei sensori
