di Marco de’ Francesco ♦ Programmazione più veloce, virtual change over, più azione sicura in meno spazio. Si chiama RobotStudio il software messo a punto da Abb, che ottimizza le prestazioni dei sistemi di automazione. Robot e cobot della multinazionale svizzero-svedese intanto si arricchiscono di nuove funzionalità interattive, con le nuove performance di Irb 2600, Irb 1200 e di Yumi monobraccio e mobile
Come possono le industrie programmare al contempo tutti i robot nelle celle o in linea senza interrompere la produzione? È una questione di enorme rilievo nella pratica della manifattura, visto che ogni interruzione comporta una perdita economica; e peraltro la mass customization implica la definizione anticipata dei cambi di prodotto. In generale, si massimizza il ritorno dell’investimento solo se le operazioni di pianificazione sono realizzate fuori linea.
Oggi è possibile. Grazie ad un software messo a punto dalla multinazionale svizzero-svedese dell’automazione Abb: RobotStudio. In pratica l’operatore lavora da Pc, offline, su una copia virtuale del controllore del robot. Questo sistema consente inoltre di svolgere le attività di formazione del personale e di ottimizzazione dei processi, ma ha anche altri quattro vantaggi: l’avviamento veloce, la riduzione dei rischi, la differenziazione e l’incremento della produttività. I robot di Abb, d’altra parte, svolgono funzioni sempre più complesse. Ad esempio, l’Irb 2600, una volta dotato di un laser scanner, è in grado di svolgere analisi di metrologia per il controllo qualità delle superfici delle auto e degli aerei. O ancora, grazie al SafeMove2, Abb migliora la sicurezza degli operatori nell’area di lavoro. Ne abbiamo parlato con i due manager di Abb Italia Michele Pedretti e Fabio Golinelli.
Come funziona RobotStudio
I robot di Abb lavorano grazie ad un controller avanzato, l’Irc5, risultato di oltre quattro decenni di esperienza in materia. Offre controllo di movimento, modularità, interfacce applicative, gestione multi-robot e supporto degli strumenti per Pc. È disponibile in diverse varianti, a seconda del prezzo e del grado di personalizzazione. Sempre per la multinazionale di Zurigo, ottimizza automaticamente le prestazioni del robot riducendo i tempi di ciclo; inoltre, fornisce precisione di percorso. Supporta la maggior parte delle reti industriali di ultima generazione, e normalmente è programmato con rapid, un particolare linguaggio.
Ecco, l’Irc5 è stato virtualizzato: se ne è fatta una copia esatta. Per Golinelli, supply chain management & production processes manager di Abb Italia, «alla fine RobotStudio è un’applicazione di digital twin», e cioè riguarda i cosiddetti gemelli digitali. E ciò «consente di fare delle simulazioni molto accurate, utilizzando programmi e file di configurazione reali, identici a quelli usati sull’impianto. Così si entra nella fabbrica del futuro con la realtà virtuale». In pratica l’operatore può definire l’attività di questo o quel robot, valutare come si combina quella dell’uno e dell’altro, evitare che ci siano intoppi nella linea, simulare il lavoro fisico dei robot ottenendo feedback in anticipo sulla produzione. Tra i vantaggi già citati, con tutta probabilità il più rilevante è il virtual change over, e cioè il cambio di prodotto realizzato in sede di programmazione. Perché oggi più che mai l’agilità nella differenziazione è un fattore strategico.
Le nuove funzioni dei robot: Irb 2600 diventa metrologo
Storicamente, già nel 1974, Abb introdusse il robot Irb 6, un modello industriale importante: era dotato di azionamento completamente elettrico e controllo a microprocessore. Da allora, la forma e la funzionalità di questi apparati sono rimaste sostanzialmente le stesse; precisione, velocità di esecuzione e tempi di programmazione sono invece cambiati. La famigliaIrb 2600, assai più recente, combina una elevata capacità di carico utile (due varianti: con braccio corto, 1,65 metri, e capacità di carico di 12 o 20 kg; e un modello con braccio lungo, 1,85 metri, e capacità di 12 kg. È possibile aumentare il carico fino a 27 kg per applicazioni di pick and place e confezionamento mantenendo il polso in posizione verticale) e una ampia gamma di compiti di lavoro. Secondo Abb, è un robot in grado di ridurre i tempi di ciclo fino al 15% aumentando la produzione in una varietà di applicazioni.
Di recente, al Mecspe di Parma, fiera di riferimento dell’industria manifatturiera, gli sono stati affidati nuovi task. Lo si è visto armeggiare attorno ad una macchina da corsa elettrica, protagonista del campionato di Formula E di cui Abb è title sponsor. Il lungo braccio del robot si avvicinava con uno speciale visore, per ispezionare l’auto. «Si tratta di controlli di metrologia – ha affermato Pedretti, business development manager Abb Italia – tipici dei settori dell’automotive e avionica: si comparano le superfici reali del mezzo con quelle ideali e teoriche definite dal Cad (progettazione assistita dall’elaboratore)». Al robot è stata associata una soluzione per il controllo di qualità, FlexInspect, che svolge controlli e realizza scansioni digitali utilizzando sensori a luce bianca 3D di Nub3d, società spagnola acquisita nel febbraio del 2017.
Secondo Abb, il rilevamento della società di Barcellona è stato un passo importante, perché i processi di automazione delle aziende clienti diventano sempre più avanzati e i cicli produttivi si accorciano sempre di più; dunque la possibilità di automatizzare in modo efficiente i controlli di qualità diventa un vantaggio competitivo di rilievo. La tecnologia iberica è stata integrata nella piattaforma Abb Ability, un portafoglio all’avanguardia di oltre 180 soluzioni e servizi digitali industriali. Abb Ability aiuta le aziende nei settori delle utility, delle industrie, dei trasporti e delle infrastrutture a sviluppare nuovi processi e a far evolvere quelli esistenti, fornendo analisi e ottimizzando attività di programmazione di attività operative in tempo reale.
La nuova collaborazione tra robot
Le altre due novità importanti presentate al Mecspe da Abb, lo YuMi single-arm, e il modello mobile, e cioè montato su Agv (automated guided vehicle), sono già state anticipate e trattate da Industria Italiana in questo articolo. Sinteticamente, si può ricordare che il primo è leggero (9,5 kg) ed è più compatto ed agile rispetto al modello a due braccia. Utilizza la stessa modalità di programmazione, e questo significa che gli operatori che hanno già avuto a che fare con il modello precedente possono “insegnare” al robot movimenti e posizioni, semplificando notevolmente questa attività, con risparmio di tempi e di soldi. Il braccio singolo, in magnesio ultraleggero, ruota su sette assi invece che sei, e questo consente di imitare meglio i movimenti umani. Ma soprattutto il nuovo cobot si presta ad essere installato in qualsiasi direzione, dal soffitto al tavolo e alla parete, permettendo l’integrazione con linee di produzione esistenti. Si adatta a spazi ristretti.
Il secondo, quello montato su Agv, opera su banchi di lavoro mobili a guida automatizzata (in molti casi utilizzano il laser) che comunicano con le macchine e con il sistema gestionale, interagiscono con l’ambiente e costituiscono elementi attivi della catena intralogistica. In genere le navette sono operative nel recupero e nel trasporto di componenti per l’assemblaggio, e sono dirette ad apposite isole dove sono presenti operatori umani. Ma le cose possono anche andare diversamente. Per Golinelli «Il robot mobile, molto agile, può fare picking di componenti e pezzi in questa o quella stazione, e asservire una postazione dove opera un cobot YuMi a una o due bracci. I due robot ad un certo punto si fronteggiano. E si scambiano il materiale, senza alcun intervento umano. A mio avviso, si tratta del massimo livello di collaborazione per ora ottenuto. Così, gli operatori umani sono liberati da attività routinarie. E il trasporto intralogistico avviene in sicurezza, visto che il robot mobile si ferma nel caso in cui incroci persone».
Irb 1200, questione di footprint
Si è già accennato al fatto che lo YuMi single-arm fa risparmiare spazio. Lo stesso si può dire per il robot industriale Irb 1200. Questo robot è progettato specificamente per applicazioni di movimentazione di materiali e asservimento macchine, quelle in cui, secondo l’azienda, offre flessibilità, facilità d’uso, compattezza e tempi di ciclo brevi abbinati a un ampio inviluppo di lavoro. La nuova versione con SafeMove2 è il più piccolo robot di Abb equipaggiato con il software avanzato di monitoraggio e controllo per la sicurezza certificata, grazie al quale robot e operatori possono lavorare a stretto contatto limitando l’azione del robot ai movimenti strettamente necessari per una specifica applicazione.
Secondo Pedretti, «quando l’operatore si avvicina per cambiare il pallet dei pezzi il robot rallenta e si ferma; quando si allontana, il mezzo riparte, senza che sia necessario resettare la macchina. Non è peraltro necessario che l’operatore conosca le funzionalità di Irb 1200. Tutto si svolge con grande naturalezza». Ora, le limitate dimensioni, le funzioni di safety, la possibilità di montaggio con qualsiasi angolazione, rispondono ad unaprecisa strategia. Se non sono necessarie griglie, tipiche dei robot industriali che operano con grande velocità, l’azienda cliente necessita di spazi minori nel disegno complessivo di linee e isole. «Si riduce il footprint, che per l’industria è una spesa». In effetti, lo spazio costa. «Molto: bisogna rendere le macchine di tre categorie più piccole, più semplici da gestire, più efficienti». È un nuovo trend di cui si inizia a parlare, anche in Italia, anche in un contesto accademico. Ci sono di mezzo questioni ambientali, relative al consumo del suolo. Ed è la strada intrapresa da Abb.
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Il Tunnel dell’Innovazione
L’offerta di Abb per l’elettromobilità, in particolare la stazione di ricarica veloce per auto elettriche, è stato al Mecspe uno dei temi del “Tunnel dell’Innovazione”, il nuovo cuore della fiera realizzato in collaborazione con il Cluster Fabbrica Intelligente (Cfi). In questo spazio sono stati presentati quattro progetti di Lighthouse Plant (Lhp): Ansaldo Energia, Tenova/ORI Martin, Hitachi Rail Italy e, naturalmente, Abb Italia. Abb Italia ha presentato le applicazioni di robotica e automazione interconnessa che rendono possibile la gestione dei processi all’interno delle Digital Factory. Secondo la multinazionale svizzero-svedese, grazie alla piattaforma Abb Ability™ e alla collaborazione con partner tecnologici e università, è stato possibile progettare impianti di produzione multi-prodotto automatizzati e altamente flessibili, in cui i processi produttivi siano tracciabili, trasparenti e interconnessi, per una totale digitalizzazione della fabbrica.
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