E’ uno standard che consente di far comunicare con il sistema aziendale robot prodotti da case diverse e programmati quindi con software diversi: stiamo parlando dello Standard Robot Command Interface, che Comau e Siemens recepiscono (prime aziende del mercato a farlo) all’interno dei loro prodotti, con la Simatic Robot Library di Siemens, e Comau Next Generation Programming Platform. I vantaggi dell’applicazione della “Standard Robot Command Interface” sono molteplici, sia per i system integrator sia per i clienti finali, ovvero le imprese. Per i primi, un unico ambiente di programmazione, una piattaforma flessibile che consente anche di saltare alcuni passaggi che sono invece necessari in caso di software e architetture più tradizionali. Per le aziende, avere interfacce standard per robot di diversi vendor e per robot e Plc.
Le applicazioni, gli sviluppi, l’impatto su settori specifici (food, farmaceutica), sono stati analizzati nel corso di una Demo experience organizzata da Made – Competence Center Industria 4.0, dedicata alla soluzione dei due player che, spiega Duilio Amico, Head of Sales Emea Robotics di Comau, «serve per semplificare e velocizzare la comunicazione tra i robot Comau e i sistemi di programmazione Siemens». Grazie alla “Standard Robot Command Interface, aggiunge Cristian Sartori, Product Management Head Advanced Automation di Siemens, «i nostri Plc parlano la stessa lingua dei robot offrendo così una maggiore velocità e flessibilità nella progettazione. Questa novità tecnologica è anche un fattore abilitante per l’integrazione nelle applicazioni di diversi ambiti tecnologici come la robotica e l’intelligenza artificiale».
E’ uno dei trend del momento del mondo della robotica, «il robot sempre più integrato nel processo produttivo» sottolinea Paolo Rocco, coordinatore dei progetti di Made 4.0. E va di pari passo con un altro trend, che è quello della robotica collaborativa appunto, che a sua volta trae vantaggio dalla semplicità d’uso. Come detto, lo standard di comunicazione è applicabile a tutte le soluzioni, l’obiettivo è quello di rendere il mercato sempre più flessibile rispetto alle esigenze aziendali. Il centro di competence come sempre fa da punto di incontro fra gli attori della filiera, per consentire l’approdo delle nuove soluzioni nelle imprese. E le Demo experience, chiarisce Davide Polotto, responsabile dei rapporti con le imprese presso Made 4.0, sono «momenti in cui i nostri partner beneficiano delle infrastrutture e delle tecnologie presenti nel Centro per mostrare il funzionamento di applicazioni innovative a una platea selezionata di imprese».
Che cosa è lo “Standard Robot Command Interface”
Il protocollo è stato messo a punto dal Consorzio Profinet per la comunicazione industriale. Permette di:
- ridurre il grado di complessità nella progettazione dell’applicazione
- utilizzare le competenze di automazione e del linguaggio Plc
- creare un programma universale sia per la macchina che per il braccio industriale.
Il punto di partenza è che sul mercato attuale i produttori vendono i robot con i loro specifici programmi. Queste macchine devono lavorare su linee di produzione controllate da Plc, che quindi devono riuscire a dialogare con loro. Per mettere a punto lo standard, il consorzio Profinet ha analizzato tutti i produttori di robotica, e i rispettivi prodotti, per un anno e mezzo, sviluppando tutti i casi d’uso. Il protocollo nasce da questo lavoro, oltre che di due anni di discussioni che hanno prodotto un documento condiviso di circa 2mila pagine. Il consorzio è aperto a tutti gli attori del mercato, che possono utilizzare liberamente il protocollo.
La diffusione dei robot nell’industria è tale per cui i grandi player del mercato, nel caso specifico Siemens e Comau, recepiscono lo standard nei loro prodotti. Che, di conseguenza, oltre ad essere pronti all’uso se vengono utilizzati congiuntamente, sono compatibili con qualsiasi sistema di automazione industriale.
Il ruolo di Siemens e Comau
«E’ necessario che lo standard sia sviluppato da due parti, come se fossero un collettore maschio e uno femmine che devono unirsi – spiega Amico – Siamo stati i primi nell’industria ad aderire a questo standard, che è stato sviluppato da produttori di plc e robotica industriale per facilitare la programmazione dei robot e la loro integrazione» in fabbrica, chiarisce. I due prodotti sono disponibili sul mercato, per chiunque abbia già o voglia avere un Plc Siemens e un robot Comau.
Simatic Robot Library recepisce lo standard Srci. Spiega Federica Madeo, Technical Support Simulazione di Siemens: è «il prodotto che programma il robot mantenendo le perfomances che avrebbe con il suo controller. La differenza è che i comandi arrivano direttamente da Plc». E’ possibile abbinarla a un robot integrato, per esempio tutti i prodotti Comau, ma anche con le altre tecnologie sulla linea. Come si concretizza questa integrazione fra Plc e robotica? Innanziuttto, come detto, la Simatic Robot Library consente di usare i robot di vendor differenti senza riprogrammare tutto, perchè la library ha un protoollo di comunicazipne specifico. L’ambiente di sviluppo è unico, e questo è un vantaggio in particolare per i system integrator. Per gli uteni finali, invece, quindi gli operatori che lavorano in produzione, c’è un’unica interfaccia per ogni tipo di robot. Non si limita all’handling, ma è applicabile ad altre tipologie di attività della robotica. Assicura standard base di safety, e ha i tool di dignostica. La Comau Next Generation Programming Platform è l’architettura presente nei controller dei robot Comau, è a sua volta basato su Srci, ed è integrato con l’intero ecosistema Siemens sopra descritto. L’utilizzo della Simatic Robot Library con la “Comau Next Generation Programming Platform” consente di ridurre la difficoltà nell’utilizzo di soluzioni d’automazione in aziende che già da tempo adottano un PLC Siemens e che vogliono introdurre nelle proprie linee robot Comau, senza investire in tecnologie complesse o dover affrontare una curva di apprendimento impegnativa.
Comau ha verificato una riduzione dei costi di configurazione e programmazione utilizzando la risoluzione della cinematica nel controllore del robot, e sfruttando la singola interfaccia di programmazione per Plc e robot. Oltre al settore automobilistico, le applicazioni comprendono tutti i processi di fine linea, il pick and place, la gestione delle operazioni di inscatolamento e pallettizzazione, la logistica e altro ancora. Un altro importante vantaggio è la possibilità di programmare virtualmente i robot Comau con il controllore PLC virtuale Siemens in un’unica operazione. Ciò consente agli utenti finali e agli integratori di sistemi di perfezionare la sequenza di programmazione, scaricare il programma in loco e iniziare immediatamente a far funzionare il robot. Ma consente anche di far dialogare i robot Comau con altre piattaforme, che eventulamente adottino lo stesso standard Srci.
Digital twin
Durante l’evento a Made, 4.0 grazie a tre livelli di simulazione, è stato mostrato il gemello digitale del robot Comau in uno spazio libero, all’interno della postazione di lavoro e il software Process Simulate, del braccio robotico all’interno dell’intera linea produttiva.
Il digital twin consente anche di simulare non solo il lavoro del robot partendo da comandi che vengono fatti partire direttamente dal Plc, ma anche la parte del lavoro umano che viene effettuato sulla specifica area di montaggio che viene analizzata. IN questo modo, può per esempio essere anche utilizzato per avere dati sulla safety e sulla sicurezza sul lavoro. Comau utilizza questi dati per collaborare con Inail sul fronte, ad esempio, dell’ergonomia delle postazioni di lavoro.
Applicazioni di Ai al nuovo protocollo Srci
Vengono per esempio previste dai prodotti Siemens e Comau. Fra le prime applicazioni di intelligenza artificiale a robotica e automazione industriale, forme di deep learning basate sulla immagini. I sistemi vision dei robot collaborativi sono una delle ultime frontiere, e consentono ai robot di passare flessibilmente a diverse tipologie di handling, oppure di essere più veloci nel riconoscere gli oggetti che devono spostare o comunque lavorare. Si va dalla semplice classificazione delle immagini, che consente alla macchina semplicemente di riconoscere un’immagine che le è già stata caricata in memoria, a meccanismi più sofisticati che consentono di contestualizzare l’oggetto, o di riconoscerlo in base a una segmentazione semantica (in questo caso, il robot riconosce l’oggetto non perché ne abbia già conosciuto uno identico, ma perché ne riconosce alcune caratteristiche che gli consentono di identificarlo).
Simatic Robotics Ai, la soluzione di Siemens le applica le tecnologie di intelligenza artificiale sopra descritte, consente ai robot di localizzare con precisione oggetti sparsi in un ambiente circoscrtitto. Fra l’altro, sta per uscire un nuovo modulo.
Il metaverso industriale
Qui il tool che viene utilizzato insieme a Siemens Xcelerator è Ndivia Omniverse. Crando immagini sintetiche è possibile insegnare al robot nuove funzionalità, ed estrarre dati dalle simulazioni che avvengono nel metaverso. Nel corso della Demo experience di Made sono stati presentati casi d’uso relativi per esempio alle industrie del food, o del pharma. Per esempio, grazie a queste simulazioni, il Racer-5 SE di Comau è stato testato per la sopportazione di tutti gli agenti chimici che avvengono nel corso di un processo di lavorazione.
Il mercato
Qui ci sono una serie di considerazione che vengono proposte dal management delle due aziende che per prime stanno sperimentando il nuovo standard della robotica sui propri prodotti. Gli ultimi anni hanno visto una forte crescita della robotica, che fra l’altro vede l’Italia protagonista a livello internazionale. Secondo i dati pubblicati nel White paper di Anie che cita come fonte l’Ucimu e l’associazione Siri dal 2008 la crescita media annua della domanda di Robot sul mercato italiano è stata del 7,5%. Di fatto dal 2008 è più che raddoppiato. Questo è dovuto a tanti a fattori, tra cui c’è la riduzione dei costi che ha consentito l’utilizzo dei robot in settori e applicazioni al di fuori del settore automotive, Elettronica che erano i tipici mercati di sbocco di questi prodotti. Si è fatta sempre più stringente la necessità di integrare in maniera efficiente i Robot all’interno dell’automazione di macchina.
L’automotive, spiega Amico, è un settore in cui sono già stati fatti molti progetti di digitalizzazione, utilizzando le tecnologie robotiche, per cui oggi, nella maggior parte dei casi prevede progetti di sostituzione. La crescita del mercato della robotica è per lo più dovuta all’Industria in generale, che ha necessità di meccanismi flessibili. Il nuovo standard di comunicazione che integra nel sistema aziendale robot di diversi vendor va in questa direzione. La flessibilità della produzione è anche spesso una caratteristica delle piccole e medie imprese, non a caso nuove protagoniste di questa fase di digitalizzazione anche acquistando robotica. I competence center come Made 4.0 hanno come mission proprio quella di avvicinare il mondo delle imprese a quello della digitalizzazione, sia partecipando a progetti di digitalizzazione, sia facendo formazione, consulenza, servizi alle imprese. Made 4.0, lo ricordiamo, è uno degli otto competence cenetr nazionali che si sono formati nell’ambito del Piano Transizione 4.0, gli altri sono: Cim 4.0 (Torino), Bi-Rex (Emilia Romagna), Artes 4.0 (Pisa), Smact (Veneto), MedITech Competence Center (Napoli – Bari), Start (Genova), Cyber 4.0 (Roma).
