Da un semplice braccio robotico all’implementazione diffusa, ci sono state molte sfide da superare per i robot industriali, inclusi prezzi elevati e hardware complesso. I primi esempi erano ostacolati dalle loro infrastrutture, dovendo fare affidamento su cose come binari, rotaie o magneti. Inoltre facevano affidamento sull’alimentazione a batteria, che ne limitava seriamente la portata e le prestazioni.

Negli ultimi due decenni, l’impulso dell’Industria 4.0 ha spinto gli sviluppi a un ritmo molto più rapido. Ciò non significa che da qui in poi tutto andrà liscio – e molte sfide rimangono ancora da affrontare nel campo della robotica industriale. Questi sette sono i più comuni:

Costi

Gli elevati costi di implementazione rappresentano una delle maggiori sfide quando si installa la robotica industriale. Il processo di integrazione iniziale sarà probabilmente lungo, arduo e costoso. Le specifiche di nuovi compiti potrebbero richiedere la riprogettazione dello spazio di lavoro e la riconversione dei lavoratori robot. Anche piccole modifiche a una linea di produzione possono richiedere un integratore specializzato.

Cercare di implementare nuovi sistemi robotici con le infrastrutture e le tecnologie esistenti non è facile per le grandi aziende. Le PMI più piccole spesso trovano i costi ingiustificabili o proibitivi. Inoltre, i volumi di produzione e i livelli di vendita devono essere sostenuti durante il periodo di ROI previsto per recuperare l’investimento iniziale.

Inflessibilità

Questa mancanza di coordinamento rappresenta un’ulteriore sfida nella robotica industriale. Un singolo produttore non solo fornirà il proprio hardware, ma anche le proprie soluzioni software. Sono quindi necessarie numerose interfacce di programmazione delle applicazioni per coordinarsi tra diversi dispositivi e potrebbero persino richiedere software personalizzato. Le attuali tecnologie robotiche non possono sempre essere facilmente riproposte, il che limita i potenziali ruoli dei robot. Anche gli operatori di linea competenti ed esperti spesso non sono in grado di migliorare i processi di produzione in questo modo.

Una maggiore flessibilità consentirebbe ai sistemi robotici di far fronte a tempi di integrazione e reintegrazione più rapidi e alla riutilizzabilità dei robot. Potrebbe anche consentire linee di produzione e celle di lavoro riconfigurabili, oltre all’opportunità di una produzione ad alto mix e a basso volume. L'impronta energetica di una fabbrica potrebbe essere ridotta fabbricando più prodotti utilizzando un'unica linea di produzione.

Preoccupazioni per la sicurezza

La nuova tecnologia richiede nuove procedure e queste introducono immediatamente nuovi rischi per la sicurezza sul posto di lavoro. I robot industriali non fanno eccezione e esistono norme severe sulla sicurezza robotica, oltre a sanzioni severe.

Prima di integrare qualsiasi sistema robotico industriale, i produttori devono prepararsi ed essere pronti a creare un ambiente sicuro per i lavoratori che garantisca la piena conformità. Gli investimenti nei robot industriali verrebbero incoraggiati se i produttori riuscissero a trovare un equilibrio ottimale tra sicurezza, versatilità e velocità.

Competenze della forza lavoro

Gli operatori devono inoltre acquisire un nuovo livello di competenza. I lavoratori di solito non capiscono come utilizzare nuovi tipi di attrezzature e, nel caso dei robot mobili, non sanno come comportarsi correttamente intorno a loro. Spesso intralciano il percorso del robot o sono confusi riguardo alla ripartizione delle attività tra esseri umani e lavoratori automatizzati.

La tecnologia è ancora relativamente nuova, quindi non esiste una formazione accademica incorporata come potresti trovare con le competenze più vecchie. Molti dipendenti avranno quindi bisogno di formazione e, nel frattempo, sarà necessario assumere altro personale che già possieda la formazione, le certificazioni e l'esperienza necessarie.

Formazione della forza lavoro

I robot industriali hanno lo scopo di migliorare le prestazioni complessive di una struttura. Ciò significa che devono interagire con gli esseri umani in una dipendenza reciproca. Fino a quando il personale non acquisirà le competenze necessarie, la struttura sarà molto meno efficiente e quindi meno conveniente. La formazione di base sulla robotica aumenterà la consapevolezza dei dipendenti su come si comportano i sistemi robotici e su come gli esseri umani dovrebbero rispondere. L’efficienza complessiva può essere migliorata dimostrando la co-dipendenza tra uomo e robotica industriale.

Ciò può essere assistito utilizzando analisi avanzate e raccolta dati per identificare le questioni chiave. Gli operatori dovrebbero raccogliere quanti più dati possibili, inclusi quali e quanti viaggi vengono effettuati dai sistemi robotici, i tempi di inattività riscontrati a causa di errori e bug, i tempi di ricarica della batteria e il tempo trascorso al minimo. Utilizzando queste informazioni, gli operatori possono adattare i processi necessari per affrontare problemi specifici e aumentare l’efficienza del robot.

Gestione dei flussi di lavoro

È necessario valutare i flussi di lavoro dei prodotti per vedere quali vantaggi potrebbero essere ottenuti integrando i robot. Ciò include il calcolo della velocità e dell’orientamento della presentazione delle parti ai robot per garantire la massima produttività, senza sovraccaricare i sistemi esistenti. Le prove aneddotiche ed esperienziali dei lavoratori possono essere sottoposte all'analisi dei dati per migliorare il flusso di lavoro e valutare in che modo i loro contributi influenzano i processi di progettazione e integrazione. Ciò potrebbe anche aiutare a valutare l’effetto complessivo sulle prestazioni e sui cicli produttivi, per eliminare le inefficienze.

Ultimi progressi

Sebbene possano servire a tutti i tipi di scopi, i problemi della robotica industriale sono relativamente simili. Con tutti gli sviluppi tecnologici dell’Industria 4.0 che supportano i moderni sistemi robotici, molte di queste sfide vengono affrontate.

Con una migliore formazione, le persone avranno una maggiore comprensione di come funzionano le piattaforme robotiche. A lungo termine, sempre più persone acquisiranno le competenze necessarie e potranno 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 della situazione, con complessi array sensoriali che migliorano notevolmente l’intelligenza dei cobot. Saranno in grado di comprendere meglio ciò che li circonda e imparare come comportarsi con gli umani, proprio come gli umani impareranno come comportarsi con loro. Il risultato netto è un miglioramento delle interazioni robotiche che aumentano la produttività e riducono i costi.