L’automazione robotica di fabbrica è il processo che utilizza macchinari industriali per eseguire attività di routine nel processo produttivo, come saldatura, movimentazione dei materiali e assemblaggio, liberando la forza lavoro umana per richieste più complesse. Esistono diversi tipi di automazione: fissa, programmabile e flessibile. La robotica è fondamentale per l’automazione flessibile, che offre una certa “flessibilità” nel supportare il processo produttivo perché è in grado di produrre una varietà di tipi di parti o lotti di unità in un breve lasso di tempo. L’automazione fissa e quella programmabile richiedono entrambe un input manuale per produrre un tipo di prodotto diverso. In questo articolo, esamineremo come la robotica sta guidando l’automazione di fabbrica e come questo potrebbe aiutarvi a migliorare l’efficienza e la qualità sulla vostra linea di produzione.
Tipi di robot utilizzati nel processo produttivo
Esistono diversi tipi di robot industriali che stanno rimodellando il processo produttivo. Ecco alcuni esempi:
- Robot collaborativi. Sono progettati appositamente per lavorare insieme alle persone nelle fabbriche. La loro funzione principale è quella di svolgere compiti che richiedono la supervisione umana, dove l’uso di robot di produzione tradizionali sarebbe troppo pericoloso o poco pratico. Esempi di applicazioni includono l’uso di bracci meccanici per spostare i pezzi dal magazzino al posto di lavoro. Poiché i robot collaborativi lavorano così a stretto contatto con gli esseri umani, sono dotati di caratteristiche di sicurezza uniche, come sensori che possono rilevare se una persona si trova sulla traiettoria e attivare un arresto di emergenza.
- Robot mobili autonomi (ARM). Gli ARM sono robot di fabbrica che possono muoversi negli ambienti di lavoro senza alcun intervento umano. Utilizzano l’intelligenza artificiale per “vedere” l’ambiente circostante e per evitare ostacoli e il movimento dei lavoratori. Sono fondamentalmente utilizzati per spostare oggetti, spesso programmati per spostare carichi pesanti che normalmente richiederebbero più lavoratori o attrezzature pesanti.
- Bracci di robot industriali.I bracci robotici sono uno dei tipi più comuni di automazione flessibile perché possono essere programmati per eseguire diversi compiti su una linea di assemblaggio, ad esempio avvitare bulloni, saldare o verniciare. Sono comunemente utilizzati nelle fabbriche che producono grandi beni, come i veicoli. Sono anche comunemente utilizzati per spostare oggetti pesanti da un impianto all’altro o per sostenere i prodotti per il controllo. Utilizzano un sistema che genera aria compressa e la invia a un attuatore, o motore, per controllare il movimento del braccio.
- Forgiatura robotica. La forgiatura robotica è una nuova forma di automazione che potrebbe sostituire altri metodi di produzione come la lavorazione tradizionale o la stampa 3D. Utilizza strumenti speciali, bracci robotici e sensori per modellare i metalli e altri materiali. I sensori aiutano il robot a rilevare la forma e i laser vengono utilizzati per rimodellare l’intero componente. Il principale vantaggio dell’utilizzo della forgiatura robotica è che è più sostenibile ed efficiente in termini di risorse.
- Robot con visione artificiale. La tecnologia di visione artificiale consente ad altri tipi di robot di eseguire controlli di routine. Il controllo della qualità può essere una delle fasi più noiose del processo produttivo, e i robot con visione artificiale, come i robot per il controllo della qualità, possono aiutare ad automatizzare questo compito. I robot per il controllo della qualità utilizzano l’IA per rilevare i problemi e controllare i componenti, liberando la forza lavoro umana per problemi più complessi.
Vantaggi e svantaggi dei robot industriali
Se state pensando di implementare i robot industriali nei vostri processi produttivi, è importante conoscere i vantaggi e gli svantaggi. In questa sezione parleremo dei pro e dei contro dell’automazione di fabbrica e della robotica.
Vantaggi dei robot industriali
Svantaggi dei robot industriali
- Costo.L’implementazione di robot industriali può essere molto costosa, ma offre un eccellente ROI. È importante valutare attentamente prima di investire. Dovete considerare i costi iniziali e il ROI che vi aspettate di ottenere.
- Formazione e competenza.L’installazione non comporta solo un elevato costo di capitale, ma richiede anche personale con le competenze giuste per garantire il successo dell’implementazione. Le buone aziende di automazione forniscono un pacchetto di supporto basato sulla loro esperienza; tuttavia, è possibile fornire formazione agli ingegneri per consentire loro di programmare i robot.
- Limitazioni.I robot industriali hanno ancora delle limitazioni per quanto riguarda i compiti che possono svolgere. È opportuno consultare le aziende di automazione prima dell’acquisto o dell’implementazione per valutare le opzioni disponibili.
Ruolo della robotica e dell’automazione di fabbrica nella fabbrica del futuro
I robot di fabbrica e l’automazione di fabbrica sono in continua evoluzione; in questa sezione vedremo perché le capacità produttive future ruotano fortemente attorno a queste nuove tecnologie.
- Prezzi dei robot in calo. Con l’aumento della produzione di robot, i costi sono diminuiti. Negli ultimi 30 anni, il costo dei robot è diminuito della metà, e ancora di più rispetto ai costi del lavoro. Questa tendenza non è destinata a rallentare, e questo rende la robotica e l’automazione di fabbrica più accessibili ai produttori.
- Più specialisti. Con i robot di fabbrica e l’automazione di fabbrica che diventano fondamentali per il futuro del processo produttivo, l’istruzione e la formazione sono migliorate. Ciò ha permesso alle persone con le giuste competenze di operare e implementare questo tipo di macchinari in modo più accessibile alle aziende. I progressi nella robotica li hanno anche resi più facili da programmare e hanno ridotto i tempi e i rischi di progettazione.
- Facilità di integrazione. I progressi nel software e nella potenza di calcolo hanno reso l’assemblaggio, l’installazione e la manutenzione dei robot industriali molto più veloci ed economici rispetto al passato.
- Maggiori capacità.I progressi significano anche che i robot stanno diventando più intelligenti, aumentando le loro capacità. Mentre una volta i robot seguivano ciecamente lo stesso percorso, l’ultima generazione può integrare le informazioni provenienti da più sensori e modificare il proprio movimento in tempo reale.
- Collaborazione migliore. I robot sono ora molto più capaci di lavorare insieme ai loro omologhi umani, fornendo alle aziende maggiore libertà nella decisione di quali attività automatizzare e quali svolgere manualmente. Ad esempio, molti robot sono ora dotati di sensori che indicano il rischio di collisione con un operatore. Questo segnale arresta automaticamente l’attività o interviene per evitare incidenti.
- Produzione agile.I robot per l’automazione di fabbrica stanno diventando sempre più intelligenti. Adatteranno il loro comportamento per massimizzare la produzione o minimizzare il costo per unità. La velocità di un’intera linea di produzione può essere aumentata o diminuita a seconda di quale sia il vincolo critico per un determinato lotto.
- Compiti complessi. Con il miglioramento della tecnologia, i robot di fabbrica possono eseguire compiti sempre più complessi. I robot generici possono controllare il loro movimento per rimanere entro 0.10 mm, con alcune configurazioni che hanno una precisione ripetibile di 0.02 mm. Questi valori diventeranno sempre più precisi, espandendo la complessità delle capacità dei robot.
Gli esempi riportati qui sono solo alcuni dei miglioramenti che i produttori possono aspettarsi nel campo della robotica e dell’automazione di fabbrica nel prossimo anno, dimostrando che il loro valore è destinato ad aumentare.
Se siete interessati a implementare la robotica e il software di automazione di fabbrica nella vostra linea di produzione, potete trovare ulteriori informazioni sull’automazione di fabbrica e sulla produzione intelligente sul nostro website.