Vantaggi competitivi dal senso del tatto

L’uso di sensori tattili per i robot industriali offre immediatamente vantaggi competitivi essenziali: grazie al potenziale esteso all’automazione, garantiscono maggior efficienza produttiva e migliorano le prestazioni anche in processi già automatizzati. Questi sensori offrono spesso un pacchetto software completo con applicazioni industriali standard già programmate, che riducono enormemente i tempi di integrazione e consentono agli utenti di ottenere rapidi profitti. Per un’azienda manifatturiera, i sensori di forza/coppia a 6 assi rappresentano un’opportunità per rimanere competitivi su scala globale e rendere redditizie anche le produzioni a basso volume.

di Ákos Dömötör, CEO di OptoForce

Nel mondo globale la concorrenza tra aziende manifatturiere non è più limitata al livello locale. Le grandi società tendono a spostare i passaggi produttivi più semplici in paesi dove la manodopera costa meno, tuttavia, secondo un recente studio dell’IAB (Institute for Labor Market & Career Research), le piccole e medie imprese tentano sempre più spesso di mantenere in patria la propria forza lavoro e gli impianti produttivi. Di conseguenza, specie in un’Europa dove aumento del costo del lavoro e carenza di tecnici qualificati remano nella direzione opposta, trovare un rapporto prezzo/prestazioni ottimale sta diventando l’obiettivo principale delle aziende.

Automazione delle attività di precisione: un’opportunità per le aziende di medie dimensioni

 Il livello avanzato di automazione già presente in Europa nei processi produttivi più semplici è un primo passo nella giusta direzione. Per le aziende di medie dimensioni l’automazione rappresenta un’opportunità per competere nel mercato mondiale, mentre per i marchi può essere un’alternativa interessante al trasferimento degli impianti in Paesi a basso costo. Tuttavia, per le attività che richiedono un alto livello di precisione è ancora necessaria la sensibilità di una mano umana e ciò può rappresentare un problema se a scarseggiare è proprio il personale qualificato. Nello stesso tempo gli ambienti di produzione, i cui cicli sono sempre più brevi, diventano meno standardizzati e richiedono sistemi robotici adattabili e intelligenti.

I sensori di forza/coppia possono risolvere il problema conferendo ai robot industriali il senso del tatto. I bracci robotici dotati di sensori tattili sono in grado di percepire la minima resistenza o pressione: in questo modo non sono più costretti a muoversi tra punti preprogrammati, ma possono adattarsi ai movimenti e all’ambiente in tempo reale.

Un esempio: se un’applicazione di imballaggio deve inserire prodotti di dimensioni standard esattamente uguali in uno scatolone anch’esso di dimensioni standard, è sufficiente programmare il robot con posizioni e movimenti per fargli eseguire la stessa sequenza più volte, anche se lo scatolone non è ben posizionato. Tuttavia, la situazione cambia drasticamente quando i prodotti da confezionare non sono più standard, bensì di dimensioni personalizzate – il che è sempre più frequente (vedi filmato). Questo compito non può essere svolto impostando posizioni preprogrammate.

I sensori tattili, invece, sono in grado di misurare la forza con precisione e permettono ai robot di percepire anche la minima resistenza in ogni fase del lavoro, introducendo il senso del tatto necessario per adattare il movimento in tempo reale. Essi sono quindi ideali per applicazioni di sovrapposizione o imballaggio di oggetti e prodotti con dimensioni e pesi diversi. Ciò rende possibile l’automazione di cicli di produzione brevi, senza dover riprogrammare il robot ogni volta che cambia la dimensione della confezione.

I sensori di forza/coppia consentono di utilizzare i robot industriali per attività nelle quali la sensibilità della mano umana è sempre stata essenziale, aiutando le aziende ad aumentare efficienza e produttività anche in questi processi, un fattore centrale per la futura competitività a livello globale e locale. Per le imprese, questo è uno dei modi possibili per reagire alle crescenti richieste del mercato senza significativi costi aggiuntivi.

Prestazioni migliori anche in processi automatizzati

I sensori di forza/coppia a 6 assi, tuttavia, non consentono solo di ampliare le possibilità di automazione per i processi che prima dovevano essere svolti a mano. Essi contribuiscono anche a migliorare le prestazioni in processi già automatizzati. Un braccio robotico che naviga rigido tra punti di riferimento predeterminati non è in grado di rilevare eventuali irregolarità del pezzo o della superficie da trattare, né di reagire in modo appropriato. Il robot esegue sempre lo stesso movimento, nonostante tutto. Ciò rischia di provocare errori di fabbricazione che si trascinano lungo tutta la catena di creazione del valore e infine si ripercuotono sulla soddisfazione del cliente finale. Nel peggiore dei casi possono perfino verificarsi interruzioni di produzione, eventualità sproporzionatamente costose per qualsiasi azienda, che dovrebbero essere assolutamente scongiurate.

Tutti questi problemi possono essere superati utilizzando sensori tattili che garantiscono precisione e qualità costante nel processo di produzione, evitando costosi errori, sprechi di materiali e prodotti difettosi.

Tempi d’integrazione più brevi per i sistemi robotici

Come per qualsiasi altra tecnologia, un fattore cruciale nell’introduzione di un sistema robotico sono i tempi di integrazione. Oltre al costo di implementazione e all’aumento di efficienza, si tratta di un elemento decisivo nel calcolo del ROI (Return On Investment, “ritorno sull’investimento”) e quindi nella misura del successo che l’azienda può aspettarsi dall’utilizzo della tecnologia.

Più è flessibile un sistema robotico, più è semplice la sua integrazione e più velocemente esso può ripagare l’investimento attraverso i profitti. Il senso del tatto ottenuto grazie ai sensori di forza/coppia a 6 assi rappresenta un progresso significativo nell’adattabilità dei sistemi robotici, il che significa che più linee di produzione possono essere automatizzate nello stesso tempo. Il prezzo dei sensori di solito è ampiamente ripagato dai benefici ottenuti.

È possibile ottenere tempi di integrazione ancora minori utilizzando sensori di forza/coppia con pacchetti software preinstallati. Questi pacchetti contengono varie applicazioni industriali standard orientate alle esigenze dei diversi settori. Tra le applicazioni pronte all’uso troviamo l’inserimento di connettori a spina, la lucidatura o la pallettizzazione. Le applicazioni sono pronte per essere utilizzate in soli quindici minuti e non richiedono conoscenze approfondite di programmazione né costose competenze esterne. I pacchetti software integrati riducono drasticamente il tempo che gli utenti finali e i system integrator devono dedicare alla programmazione e riducono il TCO del sistema, consentendo un ritorno sull’investimento più rapido a lungo termine.

In conclusione, l’uso di sensori di forza/coppia per fornire ai bracci robotici il senso del tatto può essere un grande beneficio per molte aziende. Le imprese possono raggiungere livelli più elevati di competitività automatizzando processi di precisione che prima richiedevano la destrezza umana, migliorando le prestazioni di attività già automatizzate e riducendo i tempi di integrazione dei sistemi robotici grazie alla maggiore flessibilità. Tutto ciò porta a un ritorno sull’investimento più rapido e a un abbassamento del TCO.