Da un semplice braccio robotico a un'implementazione su larga scala, i robot industriali hanno dovuto superare numerose sfide, tra cui i prezzi elevati e la complessità dell'hardware. I primi esempi erano limitati dalle infrastrutture, dovendo fare affidamento su elementi come binari, rotaie o magneti. Inoltre, dipendevano dall'alimentazione a batteria, il che ne limitava seriamente il raggio d'azione e le prestazioni.

Negli ultimi due decenni, l'impulso dell'Industria 4.0 ha accelerato notevolmente gli sviluppi. Ciò non significa che d'ora in poi tutto fila liscio: molte sfide nella robotica industriale restano ancora da affrontare. Queste sette sono le più comuni:

costi

Gli elevati costi di implementazione rappresentano una delle principali sfide nell'installazione di robot industriali. Il processo di integrazione iniziale si preannuncia lungo, complesso e costoso. Le specifiche dei nuovi compiti potrebbero richiedere la riprogettazione dello spazio di lavoro e la riqualificazione dei robot. Anche modifiche minime a una linea di produzione potrebbero necessitare dell'intervento di un integratore specializzato.

Per le grandi aziende, implementare nuovi sistemi robotici con infrastrutture e tecnologie preesistenti non è semplice. Le PMI di dimensioni più ridotte spesso trovano i costi ingiustificabili o proibitivi. Inoltre, è necessario mantenere i volumi di produzione e i livelli di vendita durante il periodo di ritorno sull'investimento (ROI) per recuperare l'investimento iniziale.

Inflessibilità

Questa mancanza di coordinamento rappresenta un'ulteriore sfida nella robotica industriale. Un singolo produttore non solo fornisce il proprio hardware, ma anche le proprie soluzioni software. Sono quindi necessarie numerose interfacce di programmazione delle applicazioni (API) per coordinare i diversi dispositivi, e ciò può persino richiedere software personalizzato. Le attuali tecnologie robotiche non sono sempre facilmente riutilizzabili, il che limita il potenziale dei robot. Persino gli operatori di linea esperti e competenti spesso non riescono a migliorare i processi produttivi in ​​questo modo.

Una maggiore flessibilità consentirebbe ai sistemi robotici di gestire tempi di integrazione e reintegrazione più rapidi e la riutilizzabilità dei robot. Potrebbe inoltre permettere linee di produzione e celle di lavoro riconfigurabili, oltre all'opportunità di una produzione ad alto volume e con elevata varietà di prodotti. L'impronta energetica di una fabbrica potrebbe essere ridotta producendo più prodotti utilizzando un'unica linea di produzione.

Problemi di sicurezza

Le nuove tecnologie richiedono nuove procedure, che introducono immediatamente nuovi rischi per la sicurezza sul luogo di lavoro. I robot industriali non fanno eccezione e sono soggetti a rigide normative in materia di sicurezza robotica, nonché a severe sanzioni.

Prima di integrare qualsiasi sistema di robot industriali, i produttori devono prepararsi adeguatamente ed essere pronti a creare un ambiente di lavoro sicuro che garantisca la piena conformità alle normative. Gli investimenti in robot industriali sarebbero incentivati ​​se i produttori riuscissero a trovare un equilibrio ottimale tra sicurezza, versatilità e velocità.

Competenze della forza lavoro

Anche gli operatori devono acquisire un nuovo livello di competenza. I lavoratori in genere non sanno come utilizzare le nuove tipologie di attrezzature e, nel caso dei robot mobili, non sanno come comportarsi correttamente in loro presenza. Spesso intralciano il percorso del robot o sono confusi sulla ripartizione dei compiti tra lavoratori umani e robot.

La tecnologia è ancora relativamente nuova, quindi non esiste una formazione accademica specifica come nel caso di competenze più datate. Molti dipendenti avranno quindi bisogno di formazione e, nel frattempo, sarà necessario assumere altro personale che possieda già la formazione, le certificazioni e l'esperienza richieste.

Formazione della forza lavoro

I robot industriali sono progettati per migliorare le prestazioni complessive di un impianto. Ciò significa che devono interagire con gli esseri umani in un rapporto di reciproca dipendenza. Finché il personale non acquisirà le competenze necessarie, l'impianto sarà molto meno efficiente e quindi meno conveniente. Una formazione di base sulla robotica aumenterà la consapevolezza dei dipendenti sul funzionamento dei sistemi robotici e su come gli esseri umani dovrebbero interagire. L'efficienza complessiva può essere migliorata dimostrando la codipendenza tra esseri umani e robotica industriale.

Questo processo può essere agevolato dall'utilizzo di analisi avanzate e dalla raccolta dati per identificare i problemi principali. Gli operatori dovrebbero raccogliere quanti più dati possibile, inclusi i tipi e il numero di percorsi effettuati dai sistemi robotici, i tempi di inattività dovuti a errori e bug, i tempi di ricarica delle batterie e i tempi di inattività. Utilizzando queste informazioni, gli operatori possono adattare i processi necessari per affrontare problemi specifici e aumentare l'efficienza dei robot.

Gestione dei flussi di lavoro

È necessario valutare i flussi di lavoro di produzione per individuare i vantaggi derivanti dall'integrazione dei robot. Ciò include il calcolo della velocità e dell'orientamento di presentazione dei pezzi ai robot per garantire la massima produttività, senza sovraccaricare i sistemi esistenti. Le testimonianze e le esperienze degli operatori possono essere utilizzate per l'analisi dei dati, al fine di migliorare il flusso di lavoro e valutare l'impatto del loro contributo sui processi di progettazione e integrazione. Questo può anche aiutare a valutare l'effetto complessivo sulle prestazioni e sui cicli di produzione, eliminando le inefficienze.

Ultimi progressi

Sebbene possano servire a svariati scopi, le problematiche della robotica industriale sono relativamente simili. Grazie a tutti gli sviluppi tecnologici dell'Industria 4.0 a supporto dei moderni sistemi robotici, molte di queste sfide vengono affrontate.

Grazie a una migliore formazione, le persone comprenderanno meglio il funzionamento delle piattaforme robotiche. A lungo termine, un numero maggiore di persone acquisirà le competenze necessarie e potrà imparare a sviluppare le proprie piattaforme robotiche. Sono in fase di sviluppo soluzioni di programmazione che utilizzano ambienti open-source, nonché soluzioni no-code o low-code.

Gli sviluppatori di robotica stanno iniziando a concentrarsi maggiormente sulla consapevolezza situazionale, con complessi sistemi di sensori che migliorano notevolmente l'intelligenza dei cobot. Saranno in grado di comprendere meglio l'ambiente circostante e imparare a comportarsi in presenza degli esseri umani, così come gli esseri umani impareranno a comportarsi in presenza dei cobot. Il risultato finale è un miglioramento delle interazioni robotiche, con conseguente aumento della produttività e riduzione dei costi.