La robotica sta vivendo una trasformazione senza precedenti. L’industria chiede una nuova automazione che soddisfi i criteri di una produzione flessibile. Celle di lavoro e linee di produzione vengono quindi concepite in una logica modulare. Tutto va progettato per poter essere riconfigurato in modo rapido, assecondando volumi di produzione diversificati e personalizzati. E’ in questa prospettiva che Abb ha introdotto le nuove celle robotizzate OmniVance FlexArc Compact Cell, dedicata alla saldatura, e Omnivance Machining Cell per configurazione e asservimento macchina. Annunciato a Monaco in Germania nel corso di Automatica 2022, il più importante evento tedesco dedicato alla robotica, il brand Omnivance è parte della strategia Abb per la creazione di flex factory, fabbriche resilienti basate su moduli componibili e asservite da amr e cobot.
Nella visione di Abb la robotica fornirà la nuova working class dell’industry 4.0. Uno scenario alimentato dalla domanda del mercato. Secondo un sondaggio mondiale condotto dalla multinazionale su un campione di oltre mille aziende, la flessibilità diventa un’esigenza strategica: l’84% di grandi, medie e piccole imprese europee, americane e cinesi afferma di volere introdurre o aumentare l’uso della robotica e l’automazione delle macchine nel prossimo decennio. «L’incertezza dei mercati e la scarsità di forza lavoro sono fenomeni ormai strutturali. Emergenza sanitaria, conflitti geopolitici, instabilità globale. Per le aziende la resilienza sta diventando più importante delle performance», afferma Marc Segura, presidente della divisione robotica di Abb. La filosofia del gigante della meccatronica e dell’automazione si fonda su tre pilastri: il prodotto, il software e il dominio di competenze dei processi.
«La convergenza sinergica di queste tre elementi consente a system integrator e utenti finali di creare soluzioni con un coefficiente di produttività largamente superiore a quello di ambienti di fabbrica tradizionali», dice Andrea Cassoni, managing director general industry della robotics division di Abb. Uno scenario in cui la nuova connessione 5G andrà ad assumere un ruolo centrale. Bmw, Ford e Volkswagen hanno già avviato sperimentazioni e i primi progetti pilota potranno presto diventare use case estendibili a più siti produttivi, gestendo in modo ottimale l’operatività di robot, cobot e veicoli autonomi. Prima l’acquisizione di Asti Mobile Robots, poi la partnership con Sevensense Robotics. Con queste operazioni Abb è entrata di prepotenza nel mercato della mobile robotics. Le nuove celle Omnivance, insieme alle flotte di amr e cobot, consentiranno di accelerare la crescita della divisione, oggi attestata su un fatturato di 3,3 miliardi di dollari e pari all’11% del giro d’affari complessivo del gruppo (28,9 miliardi). «La risposta del mercato è più che positiva. Nel 2021 gli ordinativi della divisione hanno raggiunto i 3,8 miliardi, un record assoluto», afferma Segura.
Verso la robotica di massa
Le soluzioni di robotica intelligente supportano le aziende ben oltre la produzione tradizionale. Per Abb produttività e flessibilità diventano parole d’ordine anche in altri segmenti come sanità, logistica, food & beverage e grande distribuzione. Insomma, la semplificazione della programmazione e l’adattabilità della robotica spostano i confini della tecnologia verso una molteplicità di nuove dimensioni di mercato.
Se per Abb l’automotive rimane sempre il primo mercato con il 33% del venduto, il robot si afferma nel comparto del machine builder (28%), nell’industria in generale (23%), nel consumer & service (10%) e nell’elettronica (10%). «La robotica non è più solo grande azienda, ma si presta a soddisfare la produzione di piccole e medie aziende, afferma Cassoni. Macchine che una volta potevano essere programmate da esperti vengono ora utilizzate da persone senza alcuna particolare competenza particolare. Non parliamo più e unicamente di singoli robot ma di vere soluzioni robotizzate. Non tecnologia da assemblare, ma tecnologia ready to use per soddisfare specifiche lavorazioni manifatturiere».
Un mercato customer centrico
La differenza che caratterizza sempre più in profondità il modo di produrre è la velocità con cui si deve capaci di soddisfare la domanda del mercato. «E’ il cliente che stabilisce le regole, dice Segura. L’e-commerce ha messo in crisi modelli di business consolidati. Tantissime aziende hanno ormai una percentuale delle vendite che passa dall’e-commerce». E’ una condizione che genera una maggiore volatilità della domanda, molto discontinua e difficilmente prevedibile, e che esige time to market più veloci rispetto al passato.
E per essere veloci, gestire rapidamente ordini di lavoro che implicano un diverso layout e setup degli asset produttivi, l’automazione robotica diventa una strada obbligata. Deve riguardare tutte fasi di processo dell’intera value chain, dall’inbound, alla produzione, all’outbound. Un’automazione che implica un’ottimizzazione del ciclo di lavoro e la movimentazione delle parti, dal magazzino alla linea alla spedizione. Ecco quindi, la mobile factory, con l’onnipresente amr, il veicolo autonomo che si sposta con puntualità e precisione nell’area di lavoro, diventando l’assistente di fabbrica per antonomasia.
OmniVance FlexArc Compact Cell
Costruite con robot, controller, software e altri componenti periferici, le celle applicative OmniVance sono soluzioni modulari ready to install che possono essere integrate rapidamente nelle linee di produzione. Grazie alla capacità di supportare lotti più piccoli, soddisfano la crescente domanda di soluzioni di produzione a basso volume e alta diversificazione.
I prodotti Omnivance soddisfano celle di produzione flessibili e software, in grado di passare rapidamente da un tipo di prodotto all’altro e integrarsi facilmente con amr. OmniVance FlexArc Compact consente di risparmiare spazio e ottenere una maggiore flessibilità nelle applicazioni di saldatura, grazie all’ingombro più ridotto della sua categoria. La cella può essere integrata con amr ed è possibile aggiungere fino a quattro robot fissi per aumentare la capacità produttiva senza doverne modificare la struttura. «La saldatura è una delle applicazioni di automazione in più rapida crescita a causa della mancanza di manodopera», dice Segura.
OmniVance Machining Cell
La cella di lavorazione offre flessibilità e semplicità d’uso per una serie di applicazioni, tra cui levigatura, lucidatura, taglio e finitura delle superfici. In grado di eseguire fino a otto applicazioni diverse in un’unica cella, la nuova tecnologia può funzionare fino a 20.000 ore in condizioni difficili senza bisogno di manutenzione. Secondo quanto affermato da Abb, con la nuova cella i tempi di configurazione possono essere ridotti fino al 92%. Il software, per esempio, consente l’autocalibrazione e la messa a punto del percorso utensile, riducendo il tempo di calibrazione a 10 minuti.
«Il 90% della cella è già costruito – spiega Cassoni – il che significa che gli utenti devono concentrarsi solo sugli utensili e sulla calibrazione del robot. Questo livello di “pre-ingegnerizzazione” si traduce in una configurazione più rapida e in un ingombro più compatto, per garantire che le celle si integrino facilmente in un’ampia gamma di ambienti di produzione». Tra le novità anche FlexLoader M, una soluzione di asservimento e configurazione macchina che prevede l’integrazione di robot collaborativi e amr. All’interno della cella, i pezzi asserviti dall’amr, e rilevati dal robot grazie a sistemi di visione basati sull’intelligenza artificiale, vengono selezionati per la specificazione lavorazione. «La mobilità robotica – dice Cassani – offre una maggiore velocità, flessibilità e produttività nei processi di produzione, consentendo di trasportare i pezzi dove e quando sono necessari».
GoFa e Swifti, gli operai per una produzione flessibile e personalizzata
L’ampia gamma di robot collaborativi cobot di Abb comprende i nuovi modelli GoFa e Swifti. Offrono capacità di carico e velocità più elevate rispetto ai cobot della serie YuMi. Sono più robusti, più veloci e in grado di muovere pesi maggiori. GoFa e Swifti sono progettati per essere programmati in maniera intuitiva in modo che i clienti non debbano fare affidamento su specialisti di programmazione. «Questo porterà le industrie che hanno bassi livelli di automazione ad essere in grado di far funzionare i cobot in pochi minuti dall’installazione senza avere al proprio interno necessità di ricorrere a figure specialistiche», afferma Andie Zhang, global product manager, collaborative robots di Abb. L’espansione della gamma di cobot è pensata per aiutare i nuovi utenti di robot e quelli già esperti ad accelerare l’automazione risolvendo problemi sollevati dalla customizzazione dei prodotti e dalla carenza di manodopera.
Sono progettati per assistere i lavoratori in attività quali la movimentazione dei materiali, la manutenzione delle macchine, l’assemblaggio dei componenti e l’imballaggio nella produzione. Cobot semplice e versatile, il nuovo GoFa si presta a un’ampia gamma di applicazioni con carichi utili fino a 5 kg, dall’assemblaggio alla manutenzione di macchine e all’imballaggio. «Grazie alla semplicità della programmazione a due pulsanti e al software Wizard Easy Programming, GoFa può essere utilizzato da chiunque, a qualsiasi livello di esperienza, anche da chi lo utilizza per la prima volta», spiega Zhang. Nel corso di Automatica è stato utilizzato per impostare e posizionare una pinza e nelle operazioni di saldatura ad arco guidata dalla programmazione lead-through. Il robot industriale collaborativo Swifti è stato invece utilizzato a fini dimostrativi per un’applicazione di assemblaggio di orologi, gestendo compiti di assemblaggio e avvitamento. «Swifti – dice Zhang – combina l’alta velocità e la precisione di un robot industriale con i vantaggi dell’installazione senza barriere e della condivisione dello spazio di lavoro con gli operatori umani».
