I robot nell'industria 4.0: collaborazione con l'uomo e interconnessione in rete

Il robot industriale è un evergreen dell’industria manifatturiera. Grazie alla sua autonomia, versatilità e destrezza, il robot incarna da decenni il paradigma dell’automazione flessibile, propria dei sistemi di produzione in grado di adattarsi rapidamente alle mutevoli esigenze del mercato. Varie operazioni ripetitive a modesto valore aggiunto quali la saldatura, la verniciatura, la pallettizzazione, sono ormai appannaggio quasi esclusivo dei robot nella medio-grande industria.

I dati dell’International Federation of Robotics parlano di una vendita di 381,000 robot industriali nel 2017, con uno spettacolare aumento del 30% rispetto al dato del 2016, il che ha portato il parco macchine installato a più di 2 milioni di unità. La locomotiva di questa crescita impetuosa è l’Asia e in particolare la Cina, che registra un incremento di vendite di ben il 59%.

Anche il vecchio continente è in salute, con un significativo balzo in avanti dell’Italia, secondo mercato europeo per la robotica, dove si sono registrate nel 2017 7.700 nuove unità vendute, segnando un incremento di tutto rispetto del 19% rispetto all’anno precedente. I dati preliminari relativi al 2018 in realtà vedono un deciso rallentamento della crescita (si parla solo di un 1% a livello mondiale) ma non c’è dubbio che da vari anni a questa parte il mercato della robotica industriale sia stato uno dei più dinamici nel comparto dei beni strumentali. Peraltro i dati elaborati da SIRI e UCIMU raccontano di una crescita impetuosa delle vendite di robot industriali in Italia anche nel 2018 (+11.5 %), in felice controtendenza rispetto al rallentamento su scala globale.

Protagonisti da decenni dell’automazione di fabbrica, i robot stanno attraversando la nuova rivoluzione dell’industria 4.0 con disinvoltura: grazie alle tecnologie dell’Internet of Things sono diventati sistemi cyber-fisici, ossia connessi in rete, in grado di dialogare con gli altri macchinari e dispositivi, di reperire da cloud informazioni, programmi, soluzioni, e di scambiare dati con la rete per scopi di monitoraggio e manutenzione predittiva.

La disponibilità ormai prossima di connessioni in tecnologia 5G darà poi ulteriore impulso a questa connettività totale dei robot. Ma i robot stanno anche in parte cambiando pelle, avvicinandosi di più all’uomo: stiamo parlando del nuovo paradigma della robotica collaborativa, ossia della collaborazione diretta uomo-robot. Leggeri, inoffensivi, facili da programmare, installabili senza infrastrutture fisiche di protezione, i robot collaborativi, o cobot, stanno progressivamente invadendo il mercato.

Le applicazioni prevalenti sono quelle dell’assemblaggio, in particolare nell’industria elettrica/elettronica e in quella dell’automotive, l’interesse prevalente è da parte delle piccole e medie imprese, attratte dalla possibilità di integrare questi nuovi robot senza stravolgimenti dei propri layout produttivi, con un investimento contenuto e con ritorni degli investimenti sempre più interessanti. Pur essendo oggi ancora una nicchia nel mercato della robotica industriale, il mercato della robotica collaborativa è accreditato dagli analisti di una crescita vertiginosa, con un CAGR (tasso annuo di crescita composto) di circa il 50% tra il 2017 e il 2025.

La tecnologia della robotica collaborativa è ormai a un buon livello di maturità, il quadro normativo relativo alla sicurezza è sufficientemente assestato, le applicazioni sono sempre più numerose. Anche il mondo della ricerca gioca la sua parte, affiancando l’industria nell’innovazione e nel miglioramento continuo dei processi produttivi. Un esempio sono le ricerche condotte al laboratorio MERLIN del Politecnico di Milano sulla robotica collaborativa intelligente, ottenuta dotando i sistemi robotici di dispositivi di percezione cognitiva. Grazie a tecniche di machine learning e intelligenza artificiale, questi dispositivi consentono di comprendere e predire il comportamento dell’uomo in operazioni collaborative, istruendo di conseguenza il robot a tutto vantaggio della efficienza della collaborazione uomo-robot.

Il convegno “I robot nell'industria 4.0: collaborazione con l'uomo e interconnessione in rete”, in programma all'Arena Robotica e Mecatronica di SPS Italia a Parma, il 30 maggio, sarà un’occasione per mettere a confronto le esperienze di alcuni dei maggiori produttori di robot industriali sui nuovi scenari aperti dalla robotica nella fabbrica intelligente.

Paolo Rocco, Prof. Politecnico di Milano

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