In questo articolo, avevamo introdotto le nuove tecnologie abilitanti del Piano Nazionale Impresa 4.0.

Oggi, parleremo della prima tecnologia abilitante affrontata da Impresa 4.0, ossia la robotica collaborativa.

La robotica collaborativa, nota anche come advanced manufacturing solutions, sono robot collaborativi interconnessi.

Grazie ai continui studi sulla robotica, siamo pronti ad affacciarci su un mare di robot che saranno sempre più diffusi sulle linee per alleviare la fatica, ridurre le ore di lavoro e i tempi di esecuzione degli operatori. Tra qualche anno, probabilmente i cobot saranno in grado di pensare da soli e riprogrammarsi in base alle esigenze produttive.

Murphy Robin, nel libro Introduction to AI Robotics, definisce i robot intelligenti come «creature meccaniche che possono funzionare autonomamente». In particolare, creature perché capaci di attuare il processo di decision making in modo autonomo con percezione, azione e ragionamento, meccaniche perché sono assemblati dall’umano.

Tutto questo oggi è diventato possibile grazie a sensori sempre più potenti e intelligenti e software automatizzati capaci di gestire i movimenti dei robot evitando collisioni. Essi riescono a capire le mosse da compiere, attraverso l’imitazione delle azioni dei colleghi umani.
Un robot è intelligente quando ha mobilità, percezione sensoriale, un sistema nervoso centrale digitale, la fornitura di energia e comunicazione tramite voce e gesti.

Lo sviluppo della robotica collaborativa contribuisce a generare nuove frontiere d’interazioni uomo-macchina che impatteranno sulla struttura organizzativa del lavoro.

Il potenziale della robotica collaborativa

In un’industria sempre più 4.0, la robotica intelligente e collaborativa è diventata essenziale. E di questo il Ministero dello Sviluppo Economico se n’è reso conto e l’ha inserito nel nuovo Piano Nazionale Impresa 4.0.

I robot collaborativi, anche chiamati “cobot“, sono una specie più recente, pensata per accompagnare l’operatore umano nelle attività lavorative più complesse.
I cobot, infatti, sono piccoli e agili, non sono ingombranti e hanno bisogno di piccoli spazi. Inoltre, sono usati per svolgere tutti i compiti più pericolosi, noiosi e pesanti senza fatica e con accuratezza. Essi, sono impiegati principalmente nei trasporti, macchinari, attrezzature elettriche, computer e aggeggi elettronici. In questi settori, la stima è che entro il 2025 i processi produttivi saranno automatizzabili e integrati quasi completamente con la robotica collaborativa.

Le caratteristiche principali che differiscono dalla robotica tradizionale è il vantaggio di avere finalmente una collaborazione reale con l’umano nello stesso spazio lavorativo e, inoltre, l’aspetto favoloso di poter imparare direttamente sul campo le lavorazioni da compiere avendo come maestro l’operatore della linea di produzione. Una soluzione che permette di ridurre costi per gli interventi dei tecnici e programmatori.

Come avviene l’interazione Uomo-Cobot

Robotica collaborativa: la prima tecnologia abilitante dell’Industria 4.0 1

Per ottimizzare le prestazioni e aumentare la sicurezza durante il processo produttivo, un esempio reale e già implementato in diversi settori dell’industria, è possibile eseguire un monitoraggio in real-time sia dell’uomo che dei cobot attraverso delle reti di sensori installate nelle aree di lavoro condiviso oppure tramite dispositivi abilitati alla fruizione della realtà aumentata.

Stiamo parlando di luoghi completamente connessi in cui soluzioni di Internet of Things e Intelligenza Artificiale aiutano la robotica collaborativa ad addestrarsi seguendo le azioni dell’uomo in molteplici modalità produttive.

In un certo senso, anche l’uomo può trarre vantaggio da questa collaborazione.

Dal canto suo, l’operatore umano ha capacità cognitive, si occupa dello sviluppo, dell’addestramento, della gestione delle diverse applicazioni, delle delicate manovre di precisione estrema. I robot collaborativi, invece, forniscono all’uomo la possibilità di compiere azioni ultra veloci, maggiore forza, accuratezza con l’aiuto di analisi in real-time di una grande mole di dati da diverse fonti, adeguandosi a nuovi scenari di Situation Awareness.

Quali sono le sfide future di ricerca sulla robotica collaborativa

Parlare di futuro è un paradosso. Ci siamo già dentro. La ricerca e sviluppo sulla robotica collaborativa si concentrerà maggiormente sul rendere i robot sempre più sensibili alle situazioni ambientali circostanti e sulla capacità di osservare e decidere autonomamente sulle proprie azioni giuste o sbagliate. L’intelligenza dei cobot da sola non basta, la vera arma è l’interazione che avranno nei confronti dell’uomo e delle cose.

La richiesta di robot collaborativi è in crescita esponenziale. Oggi rappresentano poco più dell’1% della produzione di un’azienda, ben presto però almeno la metà dei processi aziendali sarà automatizzata grazie ai cobot che potranno garantire prestazioni impensabili per le sole capacità umane.

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