Oggi nascono sempre più progetti di robotica industriale nella metalmeccanica e in altri settori come l’automotive, la nautica e la farmaceutica. La robotica svolge infatti un ruolo fondamentale nell’automazione delle fabbriche, perché introduce nuove tecnologie con grandi vantaggi per la produzione.
Che cos’è l’industria 4.0?
Prima di analizzare i diversi progetti di robotica industriale è indispensabile parlare dell’industria 4.0. Si tratta di una sorta di quarta rivoluzione delle macchine all’interno delle fabbriche: se nel XVIII secolo la rivoluzione industriale fu rappresentata dalla macchina a vapore, nel XXI secolo sono i robot a guidarla. E se l’industria 4.0 si è affermata è grazie alla robotica industriale e all’automazione; le due cose vanno di pari passo.
La robotica industriale è lo studio, la progettazione e l’impiego di robot per eseguire processi industriali; l’automazione, invece, si può definire come un insieme di elementi o processi informatici, meccanici ed elettromeccanici che si svolgono con un intervento minimo o nullo degli operatori. Robot e automazione sono i pilastri dell’industria 4.0.
Tra i vantaggi dell’industria 4.0 non c’è solo la riduzione dei tempi e dei costi di produzione (è ideale per la produzione in serie di grandi quantità di pezzi), ma anche la riduzione del coinvolgimento degli operatori e una maggiore sicurezza, poiché non devono più svolgere compiti complessi che possono comportare rischi. Inoltre, essendo tutto controllato da computer, c’è un minore margine di errore e i risultati sono più precisi.
Progetti di robotica industriale
Il robot industriale
Senza dubbio uno dei progetti di robotica industriale più consolidati oggi è il robot industriale. Si tratta di una macchina che funziona su tre o più assi e che può essere controllata automaticamente oppure programmata e riprogrammata tramite computer. La storia del primo robot industriale risale al 1937, quando fu inventata la prima di queste macchine; all’epoca il dispositivo, chiamato “la gru”, aveva cinque assi di movimento possibili, tra cui rotazione e presa. Nel corso degli anni le aziende pioniere della robotica hanno inventato nuovi robot e li hanno adattati alle nuove tecnologie.
Oggi esistono cinque tipi di robot industriali:
- Manipolatori.
- Ad apprendimento o ripetizione.
- Controllati da computer.
- Intelligenti.
- Micro e nanorobot.
I primi robot industriali diedero origine al concetto di automazione di processi e attività; furono inoltre i primi a integrare sensori di sicurezza per proteggere lavoratori e operatori dagli infortuni in fabbriche e officine. In seguito i robot furono dotati di funzionalità migliori, come una maggiore mobilità, che si tradusse in una maggiore efficienza produttiva. La loro efficacia crebbe ulteriormente quando furono integrati sistemi che consentivano ai robot di svolgere attività in collaborazione con gli operatori.
Robot collaborativi o cobot
Oggi i robot sono in grado di comunicare tra loro, ma possono anche collaborare direttamente con le persone. Questi robot sono chiamati cobot o robot collaborativi. Ciò non solo ne aumenta l’efficacia, ma ottimizza anche i processi produttivi, riduce i costi e migliora la qualità della produzione. È uno dei progetti di robotica industriale più ambiziosi, che permette ai cobot di gestire linee di produzione in serie in modo molto rapido, sicuro e preciso.
Bracci robotici articolati
Un’altra grande rivoluzione nella robotica sono senza dubbio i bracci articolati. Questa tecnologia può oggi essere applicata ad altre macchine utensili come accessorio, in modo che gli operatori non debbano nemmeno posizionare il pezzo da lavorare, ad esempio.
I bracci articolati sono in grado di movimentare, pallettizzare e assemblare pezzi e componenti per formare gruppi modulari. Queste macchine possono essere programmate con software molto sofisticati, così da ridurre al minimo l’intervento umano.
Automazione: la sfida dell’industria 4.0
L’obiettivo finale dei numerosi progetti di robotica industriale è l’automazione dell’industria. Il livello di automazione dipende dal tipo di industria in cui si vuole applicare: metalmeccanica, manifatturiera, alimentare, automotive, ecc. Oggi esistono tre tipi diversi di automazione.
- Automazione rigida, con robot che eseguono la stessa attività in modo continuo. Si utilizza per la produzione di massa.
- Automazione programmabile, che consente di riprogrammare il software dei robot affinché possano svolgere diverse attività. È la più indicata per le industrie che non producono un unico prodotto ma diversi tipi di pezzi.
- Automazione flessibile, che utilizza macchine collegate tra loro ma che eseguono attività indipendenti. In questo tipo di automazione esiste un computer centrale che controlla gli altri sistemi affinché ciascuno svolga la propria attività. È qui che si possono utilizzare i cobot.