Il bello della robotica:
flessibilità e precisione al servizio dei magazzini
Dai primi esemplari antropomorfi agli ultimi ritrovati morbidi, delicati, super precisi e ispirati alla natura: sono i robot di oggi quelli progettati per collaborare con l’uomo. Nella logistica però avanzano anche nuove soluzioni: dagli esoscheletri alle braccia in grado di scegliere autonomamente quale collo sollevare.
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La sbornia da robotizzazione che ha caratterizzato l’industria automobilistica degli anni 90 ha avuto l’indubbio merito di gettare le basi di un settore divenuto via via sempre più importante in ambiti anche lontani da quello delle automotive. Non è un caso che le nazioni che più investirono in quel settore siano ancor oggi quelle che vantano un substrato culturale e di ricerca di eccellenza mondiale in quell’ambito (Giappone, Usa, Germania, Italia e da qualche anno Cina).
Col tempo poi, da un’industria super standardizzata si è passati alla targetizzazione del prodotto e progressivamente (movimento attualmente in corso) alla servitizzazione dei processi, tendenze che spingono verso una forte automazione e puntano su una standardizzazione delle macchine utensili più che dei prodotti finiti.
Un passaggio interessante che porta il mercato dell’automazione ad allontanarsi da imprese completamente automatizzate, con il sogno distopico dell’impianto senza luce e senza riscaldamento (cosa che avviene in qualche impianto farmaceutico o alimentare), e a puntare su contesti in cui uomini e robot collaborano. Infatti il nuovo ecosistema tecnologico, incentrato su AI – Robotica – Big Data e connettività, punta anche sull’essere umano e sulla certezza che i risultati migliori si ottengono quando le tecnologie e l’intelligenza umana si “aumentano” reciprocamente collaborando.
Il mondo della ricerca
Per capire quali sono le potenzialità della robotica e quali le aspettative del mondo industriale è bene fare un passo indietro, guardare al mondo della ricerca che rappresenta senza dubbio una fonte di ispirazione e di know how fondamentale per il mondo dell’impresa.
In ambito robotico il mondo della ricerca italiana è di altissimo livello, il centro di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa è un’eccellenza mondiale e i lavori sulla soft robotica di Cecilia Laschi sono già delle pietre miliari del settore (ovviamente non sono gli unici, basti pensare a iCub e ai lavori dell’IIT di Genova).
Questo perché l’idea della collaborazione ha portato alla progettazione di robot che possano interagire in modo più sicuro con l’ambiente esterno e con l’uomo, robot più flessibili e sempre meno rigidi. Il tutto prendendo spunto, non più dalle “storiche forme antropomorfe, ma dalla natura, dagli animali, tipo il polpo e dalle sue “braccia” sinuose ed estremamente agili. Non più solo forza e potenza, ma anche agilità, delicatezza e precisione, avendo capito che la parte più interessante e complessa dell’uomo sta anche nelle parti molli della mano e del suo corpo, e nella capacità non di rompere una pietra, ma nella sensibilità di sollevare una foglia secca senza frantumarla. Competenze decisive anche in ambito logistico se pensiamo alla capacità che potrebbe avere un braccio robotico di sollevare e spostare oggetti tra loro molto diversi…
Altri ambiti di applicazione interessanti che derivano direttamente dallo studio di queste capacità legate alla precisione riguardano la medicina, in particolare la chirurgia, dove la spinta alla miniaturizzazione e alla precisione più estrema sono declinate nel compiere delle suture sulle vene più minute, competenze altrimenti appannaggio di pochi luminari al mondo. Anche in quest’ambito ci sono eccellenze a Pisa sia nel mondo universitario, sia in quello imprenditoriale. Da Arianna Menciassi recentemente eletta Fellow (insieme alla Laschi) dall’Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), la più importante associazione al mondo di scienziate e scienziati nel campo delle scienze ingegneristiche, con sede a New York per il suo: “Rilevante contributo allo sviluppo di robot per la chirurgia minimamente invasiva” fino a MMI (Medical Micro Instruments), azienda che della precisione e della miniaturizzazione, sempre in ambito chirurgico, ha fatto il suo core business.
Il desiderata delle imprese
Da queste ricerche e dai successivi sviluppi industriali emerge che collaborazione, capacità di svolgere azioni con estrema precisione e flessibilità sono tra le caratteristiche che più si richiedono ai robot del futuro che dovranno collaborare, oltre che con gli umani anche con le intelligenze artificiali chiamate a gestire supply chain, magazzini e più in generale gli impianti. E l’industria italiana in questo contesto può svolgere un ruolo interessante dal momento che, come visto, si innesta su competenze specialistiche della ricerca universitaria, connettendo il know how della robotica tradizionale del mondo automotive con quella di PMI che vedono finalmente la possibilità di aprirsi e utilizzare nuove tecnologie a costi abbordabili.
L’Innovation Lab di Vercelli
Un mix di input che fanno dell’Italia un territorio interessante: «Abbiamo una lunga storia di sviluppo e introduzione di tecnologie all’avanguardia nella nostra rete logistica – ci spiega Stefano La Rovere, Director, WW Robotics Advanced Technology di Amazon – e continuiamo a investire per supportare i dipendenti nello svolgimento delle loro mansioni, migliorando la sicurezza sul lavoro e fornendo ai clienti un’ampia scelta di prodotti e consegne rapide e affidabili.
Lo sviluppo e l’introduzione di nuove tecnologie fa parte degli oltre 100 miliardi di euro investiti in Europa da Amazon dal 2010. Allo stesso tempo ha continuato a creare posti di lavoro, impiegando oggi più di 200mila persone a tempo indeterminato in tutta Europa. Solo nel 2021, Amazon ha creato più di 65mila nuovi posti di lavoro a tempo indeterminato nelle sue attività europee. Abbiamo recentemente annunciato di aver investito oltre 400 milioni di euro in nuove tecnologie negli ultimi tre anni, con l’obiettivo di migliorare l’experience di clienti e dipendenti in tutta Europa. Questo investimento e il lavoro svolto dal team di Advanced Technology hanno permesso l’introduzione di più di 550 nuove tecnologie nei centri di distribuzione Amazon in Europa in tre anni (il 2022 e il 2023 sembrano però registrare risultati altalenanti, tanto che, è giusto sottolinearlo, a dicembre del 2022 Amazon ha annunciato circa 18mila licenziamenti nel mondo ndr.)».
I nuovi macchinari targati Amazon
Concentrandoci sulla logistica, «Alcuni esempi di macchinari che abbiamo introdotto recentemente nei nostri centri di distribuzione in tutta Europa, conclude La Rovere sono:
- Item sorter: un sistema di smistamento completamente automatizzato che riduce l’affaticamento muscolare eliminando la necessità per un dipendente di rovistare in un tote (una grande scatola) per cercare gli articoli.
- Pallet mover: un braccio robotico di grandi dimensioni che elimina la necessità di utilizzare carrelli elevatori per trasportare i pallet e sposta automaticamente più articoli da un luogo all’altro.
- Tote retriever: una macchina che solleva i tote e li posiziona automaticamente sui nastri trasportatori.
- Veicoli a Guida Autonoma (AGV): robot di supporto che si muovono senza problemi all’interno del sito trasportando gli oggetti per le persone, riducendo il numero di passi necessari e riducendo la necessità per i dipendenti di spingere e tirare carrelli e tote. »
Comau: una storia industriale al servizio anche della logistica
«Come trend, nella robotica rivolta alla logistica», – interviene Alessandro Piscioneri, Global Head of Strategic Marketing Advanced Robotics & Digital Segments di Comau – «rilevo sicuramente una sempre maggiore richiesta di collaborazione oltre che la sostituzione dell’operatore dai compiti più faticosi o pericolosi, per assegnargli mansioni a più alto valore aggiunto.»
«Comau sviluppa i propri prodotti e soluzioni di automazione avanzata e può operare anche come integratore di tecnologie terze, in particolare nei grandi progetti. Se analizziamo il rapporto tra robotica e logistica ci sono alcuni sviluppi interessanti in cui siamo coinvolti direttamente come azienda. Relativamente agli AGV vedo sostanzialmente due strategie: AGV puramente autonomi, pensati per risolvere singoli problemi come la movimentazione di pallet, o AMR al servizio del personale che possano agevolare operazioni come il prelievo merci dal magazzino.
Inoltre, come Comau, siamo produttori di robot antropomorfi, che si stanno diffondendo sempre di più anche grazie agli sviluppi dell’intelligenza artificiale e ai sistemi di visione, che consentono di svolgere compiti fino a pochi anni fa impensabili.
Nel campo della depalletizzazione e della logistica, questi bracci stanno acquisendo la capacità di prendere scatole di dimensioni diverse, spostare pezzi misti. Come Comau abbiamo proprio un know how specifico in questo senso, abbiamo infatti sviluppato una famiglia di sistemi di visione, denominata Mi.Ra, che, per esempio, permette alla macchina di capire quale sia la scatola corretta da movimentare senza che sia stata settata una sequenza predefinita». È un passaggio che sembra banale, ma che è il frutto di anni di lavoro nell’ambito dell’intelligenza artificiale e che va proprio nella direzione auspicata dalle aziende (il caso di cui abbiamo già parlato nel primo articolo con IVECO e nel precedente con Bonfiglioli).
L’avvento degli esoscheletri
«Un’altra categoria di intervento, riguarda gli esoscheletri. Nel nostro caso sono device passivi, quindi senza motore, che servono ad aiutare gli esseri umani a svolgere alcune funzioni facendo meno fatica o senza sovraccarichi dannosi. MATE-XT realizzato per gli arti superiori, agevola operazioni in cui bisogna tenere le braccia a un livello elevato per molto tempo. Tra i tanti clienti, in settori diversi, nel campo della logistica possiamo citare un’azienda italiana, Temi SPA licenziataria GSL, dove i nostri esoscheletri sono appunto utilizzati.»
Per dare un’idea dei vantaggi riscontrati, da numerosi dati d’uso raccolti direttamente sul campo presso clienti Comau, è stato dimostrato che questo esoscheletro può ridurre l’attività muscolare e lo sforzo percepito a livello delle spalle del 30%. L’esoscheletro può inoltre contribuire ad aumentare del 27% la precisione di lavoro e migliorare la produttività all’incirca del 10%, con una riduzione dei tempi ciclo di almeno il 5%.
«Di questo esoscheletro, – continua Piscioneri – è stata lanciata una nuova versione, MATE-XT 4.0, che permette di raccogliere dati sul suo utilizzo e dare indicazioni su come sta aiutando l’operatore consentendo anche il controllo della manutenzione predittiva.»
Combina un supporto muscolare leggero – si legge nel comunicato stampa – con sensori avanzati e funzionalità IoT, fornendo metriche operative e dati, digitalizzati quasi in tempo reale, tramite un pannello di controllo digitale intuitivo.
Comau sta sperimentando soluzioni robotiche indomabili passive anche con Esselunga collaborando con la controllata Iuvo, uno spin off della Sant’Anna di Pisa, lo scopo è sempre lo stesso: supportare i lavoratori e ridurre l’impatto fisico delle operazioni manuali più pesanti e ripetitive proteggendo le parti più “critiche” del corpo umano. In questo caso, il nuovo prototipo in fase di test è progettata per salvaguardare la zona lombare del corpo.
Arriva il Raas (robot as a service)
Il mix di competenze e tecnologie coinvolte evidenzia come si stia sviluppando l’ecosistema tecnologico 4.0: l’evoluzione della robotica si intreccia con l’IoT e con la capacità di recuperare e analizzare i dati, il risultato sarà, probabilmente un nuovo modello di business RAAS (robot as a service) su cui stanno lavorando in molti, come vedremo.
«A proposito di Raas – conclude Piscioneri – è sicuramente una tendenza in corso e già diffuso non solo in ambito logistico, stiamo valutando e discutendo con potenziali partner. Per portarci avanti su questo settore abbiamo creato la piattaforma digital in.Grid, il cui scopo è far sì che sia possibile raccogliere dati da diverse parti dell’automazione, collezionarle e utilizzarle sia per fare monitoraggio su come viene utilizzata e relativa qualità e performance dell’automazione, sia per fornire informazioni aggiuntive come manutenzione da remoto e quant’altro. Questo per dire che sistemi del tipo as a service, siano essi come prodotto (e quindi come numero di robot “affittati”) o come box (inteso come servizio legato allo svolgimento di un certo lavoro – considerata l’unità di misura del caso, sia essa bancali, colli… quindi in una sorta di pay per use) sono certamente nel nostro radar e ci stiamo portando avanti per renderli reali nei prossimi anni».
Ovviamente questi sono solo brevi approfondimenti che stiamo realizzando con alcuni player di settore, per avere una visione più ampia del settore non possiamo che invitarvi a seguirci e a restare informati sulle tante iniziative che, come INTRALOGISTICA ITALIA stiamo mettendo in campo fino ad arrivare alla Fiera di Maggio 2025.
L’intralogistica è un fattore abilitante, risolve problemi e crea le condizioni perché si realizzino i processi, i modelli produttivi e quelli di business di imprenditori e industriali di tutto il mondo. Rappresenta inoltre il punto di caduta di moltissime tecnologie che attraverso attenti processi di technology transfer sono riadattate e utilizzate all’interno dei nostri magazzini.
Questo blog, lanciato e curato da INTRALOGISTICA ITALIA, si pone come il luogo dove questi due aspetti si ritrovano. Analizzeremo l’evoluzione dei settori a cui le aziende provider offrono prodotti e soluzioni di nuova generazione. Lo faremo scandagliando le nuove tecnologie cercando di capire come i singoli provider le stanno declinando nell’ottica di offrire un servizio sempre migliore ai propri clienti.
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