Tecnologie intelligenti per migliorare la sicurezza dell’industria ferroviaria europea
L’industria ferroviaria, un’infrastruttura fondamentale per il trasporto sia di merci che di passeggeri in tutta l’UE, si trova dinanzi alla necessità di affrontare una serie di sfide. La maggior parte dei lavori svolti nelle ferrovie è effettuato manualmente da operai o da mezzi d’opera guidati da operatori umani, molti dei quali sono pesanti e possono danneggiare il corpo umano nel corso del tempo. Fino al 38% dei ferrovieri, infatti, è colpito da disturbi muscoloscheletrici durante la propria carriera professionale. I lavoratori si trovano costantemente ad affrontare diversi gradi di carico cognitivo, che compromettono la qualità del loro lavoro e la produttività fornita incrementando al contempo il rischio che si verifichino incidenti dovuti a errori umani. E come sta accadendo in molti settori, l’invecchiamento della forza lavoro costituisce una preoccupazione costante: secondo quanto pubblicato in un rapporto, in Grecia, Italia e Spagna oltre la metà di questa aveva più di 50 anni nel 2016. Gli impieghi lavorativi fisicamente impegnativi, infatti, non sono attraenti per i giovani europei. «La triade costituita da rapido invecchiamento della forza lavoro, scarso interesse dei giovani per i lavori fisicamente impegnativi e onere imposto da queste professioni rappresenta una sfida impegnativa per il futuro dell’industria ferroviaria», spiega Christian Di Natali, ricercatore in materia di robotica avanzata presso l’Istituto Italiano di Tecnologia e coordinatore del progetto STREAM. Nell’ambito del progetto STREAM, finanziato dall’UE, i ricercatori hanno sviluppato nuove tecnologie robotiche per risolvere questi problemi. Il progetto ha esplorato il funzionamento di macchine pesanti come gli escavatori, nonché la movimentazione manuale dei materiali. «L’obiettivo principale di STREAM è stato quello di sviluppare tecnologie innovative per migliorare le operazioni di ispezione e manutenzione ferroviaria a beneficio della loro qualità, oltre che della salute, sicurezza e dignità dei lavoratori», spiega Di Natali.
Sviluppare tecnologie autonome
Il progetto STREAM ha sviluppato e valutato tre tecnologie differenti. La prima era un mezzo d’opera a conduzione umana potenziato con sistemi di dispositivi autonomi multiuso, chiamato OTA3M (On-Track Autonomous Multi-Purpose Mobile Manipulator, ovvero manipolatore d’opera mobile autonomo e multiuso), che ha dimostrato di poter supervisionare e automatizzare in modo robotico diverse operazioni ferroviarie in corso e di essere in grado di manipolare componenti e materiali di infrastrutture ferroviarie pesanti, con un peso compreso tra pochi chili e diverse tonnellate, in un raggio d’azione di diversi metri. «La nostra idea innovativa si basava sullo sviluppo di metodi di controllo e kit di strumenti intesi a convertire escavatori idraulici strada-rotaia di qualsiasi marca in un robot d’opera mobile e autonomo», osserva Di Natali. Il team ha inoltre sviluppato un esoscheletro modulare con funzionalità multitasking chiamato StreamEXO, che è in grado di ridurre il carico muscoloscheletrico durante lo svolgimento di attività di movimentazione manuale quali afferrare, sollevare, tirare, spingere e trasportare. Questo dispositivo robotico, che si avvale di soluzioni propriocettive avanzate per fornire potenza meccanica su richiesta, può assistere nello svolgimento di molteplici attività e operazioni, rilevando l’attività dell’utente in tempo reale. La terza tecnologia creata dal progetto è una rete IoT che consente lo streaming di dati da e verso gli OTA3M e gli StreamEXO impiegati in cantiere. La rete IoT migliora la sicurezza, consentendo ai dirigenti di controllare i propri lavoratori e, in caso di pericolo, di avvisare tanto questi quanto i loro supervisori in merito ai potenziali rischi per la sicurezza esistenti.
Immettere le tecnologie sul mercato
Dopo il successo delle sperimentazioni, il team prevede che le nuove soluzioni saranno presto introdotte sul mercato e sta cercando accordi con diversi partner industriali per lo sfruttamento a livello commerciale. «Ci aspettiamo che le compagnie ferroviarie dell’UE, spinte dalla curiosità di provare queste tecnologie (come gli esoscheletri e gli escavatori autonomi), busseranno alle nostre porte per invitarci a dimostrarle», afferma Di Natali. «Queste tecnologie potrebbero esercitare un impatto non solo sull’industria, grazie alla possibilità di ridurre gli sprechi economici, ma anche dal punto di vista sociale, migliorando l’efficacia operativa, la salute, la qualità della vita, la sicurezza e la dignità dei lavoratori», conclude.
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