A cosa serve la robotica collaborativa e quando è realmente utile
Negli ultimi anni si sente parlare sempre più spesso di robotica collaborativa (oppure di robot collaborativi) e di come possano migliorare la produttività, la qualità e la sicurezza nei processi industriali. Tuttavia, orientarsi nel mondo della robotica collaborativa non è sempre semplice: tra cobot, robot industriali e nuove tecnologie, capire quale soluzione sia davvero adatta alle proprie esigenze può risultare complicato.
Investire nell’automazione senza conoscere le caratteristiche delle diverse tecnologie significa correre il rischio di scegliere una soluzione poco adatta al proprio processo produttivo, con conseguenti costi inutili e risultati inferiori alle aspettative.
Vuoi capire a cosa serve realmente la robotica collaborativa e in quali applicazioni può fare la differenza?
In questo articolo scoprirai quali sono i principali vantaggi dei robot collaborativi, quando rappresentano la scelta migliore e perché, in alcune lavorazioni come quelle tipiche della fonderia, può essere più efficace orientarsi verso altre soluzioni di automazione.
L’obiettivo non è stabilire quale tecnologia sia migliore in assoluto, ma capire quale sia quella più adatta al tuo caso specifico. Perché un progetto di automazione efficace non parte dalla scelta del robot, ma dall’analisi del processo produttivo.
In Trebi pensiamo che sia il mercato e il processo che indichino quale è la tecnologia da usare, al di la delle mode, dei nuovi prodotti e delle tendenze momentanee.
Cos’è la robotica collaborativa e in quali contesti potresti avvantaggiarti con l’utilizzo dei cobot
Negli ultimi anni la robotica collaborativa ha assunto un ruolo sempre più importante nell’automazione industriale. I robot collaborativi sono stati sviluppati per soddisfare quelle esigenze che gli industriali non riuscivano a fare. Il Cobot nasce per andare dove l’industriale non può. Ma non è cosi semplice: oggi in molte applicazioni i cobot potrebbero essere alternativi ai robot industriali.
Informarsi prima di investire è sempre la scelta migliore. Comprendere le caratteristiche delle diverse tecnologie permette infatti di individuare la soluzione più adatta alle proprie esigenze ed evitare investimenti che potrebbero non portare i benefici attesi.
Per capire se la robotica collaborativa possa rappresentare un’opportunità per la tua azienda, è utile partire da una semplice domanda: che cos’è realmente un robot collaborativo?
Conosciuti anche con la sigla cobot (collaborative robot), questi robot sono progettati per lavorare in prossimità dell’operatore e, in determinate applicazioni, condividere lo stesso spazio di lavoro. Grazie a sistemi di controllo dedicati e a funzioni di sicurezza integrate, possono limitare forza e velocità quando necessario, favorendo una collaborazione uomo-macchina sicura e controllata.
Le loro caratteristiche principali sono la facilità di programmazione, la flessibilità, gli ingombri generalmente contenuti e la possibilità di essere riconfigurati rapidamente per nuove produzioni. Sono qualità che li rendono particolarmente interessanti per le aziende che gestiscono piccoli lotti, produzioni variabili o frequenti cambi di attrezzaggio.
Oggi i robot collaborativi vengono utilizzati con successo in numerosi settori industriali. Oltre al comparto medicale e all’elettronica, trovano applicazione nell’industria manifatturiera per attività di assemblaggio, avvitatura, controllo qualità, packaging, pallettizzazione leggera e movimentazione di componenti.
Una delle applicazioni che negli ultimi anni ha registrato una buona diffusione è il machine tending, ovvero il carico e scarico automatico di macchine utensili come centri di lavoro CNC, torni, rettifiche e macchine di misura. In questo contesto il cobot può affiancare l’operatore nelle attività più ripetitive, mantenendo la macchina in produzione anche durante le pause o nei turni non presidiati e contribuendo ad aumentare la produttività dell’impianto.
In molte applicazioni di machine tending il robot collaborativo può inoltre dialogare con la macchina utensile, gestire sistemi di alimentazione dei pezzi, integrarsi con sistemi di visione artificiale e garantire una produzione continua con tempi ciclo costanti. Per questo motivo rappresenta una soluzione sempre più adottata dalle officine meccaniche che desiderano aumentare l’efficienza senza rivoluzionare completamente il proprio layout produttivo.
Nelle operazioni che richiedono precisione, ripetibilità e frequenti cambi di produzione, come l’assemblaggio, l’avvitatura o alcune applicazioni di saldatura, i cobot possono contribuire a migliorare la qualità del lavoro, ridurre gli errori e aumentare l’efficienza produttiva.
La crescente diffusione della robotica collaborativa è strettamente legata anche ai principi dell’Industria 5.0, dove l’obiettivo non è sostituire l’operatore, ma valorizzarne le competenze affidando al robot le attività più ripetitive, ergonomicamente gravose o a basso valore aggiunto.
È importante ricordare, però, che i robot collaborativi non rappresentano la soluzione ideale per qualsiasi processo industriale. In questo articolo decliniamo una analisi (e qualche consiglio) relativamente ad un settore specifico: parliamo di robotica collaborativa in fonderia.
Nella nostra esperienza, la domanda corretta non è “Mi serve un cobot?”, ma piuttosto “Qual è la tecnologia più adatta al mio processo produttivo?”
Ogni applicazione presenta esigenze differenti in termini di precisione, tempi ciclo, forza, sicurezza, produttività e ritorno dell’investimento. Per questo motivo la scelta del robot dovrebbe sempre essere una conseguenza dell’analisi del processo e non il punto di partenza del progetto.
In Trebi utilizziamo sia robot industriali sia robot collaborativi.
RivolgendoVi a Trebi non troverete quindi un fornitore limitato dalla scelta a monte di una tecnologia piuttosto che un’altra! La scelta non dipende dalla tecnologia più recente né dalle tendenze del mercato, ma dalle reali caratteristiche dell’applicazione.
Nel machine tending, ad esempio, un cobot può rappresentare una soluzione estremamente efficace quando è necessario automatizzare il carico e lo scarico di una macchina utensile con rapidità di installazione, ingombri contenuti e frequenti cambi di produzione.
Quando invece il processo richiede elevate velocità, carichi importanti o lavorazioni gravose, come la sbavatura e la finitura dei metalli, un robot industriale tradizionale rimane spesso la soluzione più performante.
Per questo motivo ogni progetto Trebi nasce sempre dall’analisi del pezzo, del processo produttivo e degli obiettivi del cliente, individuando la tecnologia che offre il miglior equilibrio tra produttività, qualità, sicurezza e flessibilità.
Un altro importantissimo aspetto a cui prestare attenzione parlando di robotica collaborativa è l’applicazione.
Non basta un robot collaborativo per avere una soluzione sicura. Bisogna guardare nel complesso la macchina e verificare se può essere realmente collaborativa.
Ecco perché l’interfaccia uomo-macchina non è la soluzione ideale per la sbavatura dei metalli
Questo non significa che la robotica collaborativa non abbia spazio all’interno di una fonderia o di un’officina meccanica.
Anzi, i robot collaborativi possono rappresentare un’ottima soluzione per attività di movimentazione, machine tending, controllo qualità o manipolazione di componenti. Tuttavia, quando si parla di sbavatura, smerigliatura, smaterozzatura e finitura dei metalli, entrano in gioco esigenze completamente diverse.
Se il tuo obiettivo è automatizzare i processi di finitura in fonderia, è fondamentale valutare con attenzione quale tecnologia adottare. Sebbene i cobot offrano numerosi vantaggi in molte applicazioni industriali, nelle lavorazioni più gravose non rappresentano, nella maggior parte dei casi, la soluzione più efficace.
Il motivo è semplice: i robot collaborativi sono progettati per favorire l’interazione con l’operatore e privilegiano aspetti come sicurezza, flessibilità e semplicità di utilizzo. Le lavorazioni di finitura tipiche della fonderia richiedono invece caratteristiche differenti.
Operazioni come smaterozzatura, nastratura e smerigliatura generano forze elevate sull’utensile e richiedono robot con una struttura particolarmente rigida, elevata capacità di carico e una dinamica che consenta di mantenere precisione e ripetibilità anche durante cicli di lavoro intensivi.
Per ottenere risultati costanti non è sufficiente scegliere il robot corretto. È necessario progettare l’intero processo di lavorazione: utensili, sistemi di serraggio, strategie di lavorazione, software di controllo e gestione dei parametri devono essere sviluppati come un unico sistema. Solo a questo punto saremo in grado di capire, per il progetto specifico, se la robotica collaborativa è integrabile o meno.
Un esempio concreto in cui, ad oggi, la robotica collaborativa potrebbe non essere la soluzione migliore.
Chi lavora in fonderia conosce bene le criticità della sbavatura manuale: tempi ciclo variabili, qualità non sempre uniforme, rilavorazioni, scarti e condizioni di lavoro impegnative dovute a polveri, rumore, vibrazioni e movimentazione dei pezzi.
Automatizzare questa fase significa aumentare la sicurezza degli operatori, migliorare la qualità del prodotto finito, standardizzare la produzione e ottenere una maggiore prevedibilità dell’intero processo.
Bisogna però dire che negli ultimi anni anche la robotica collaborativa si è evoluta rapidamente. Oggi esistono cobot con capacità di carico sempre più elevate e prestazioni molto superiori rispetto al passato. Quindi questo mette in discussione tutto quanto detto prima. Per avere un’idea del ruolo futuro che la robotica collaborativa potrà avere, è utile leggere questo articolo (in inglese, ma i numeri e i grafici sono di immedata comprensione)
Tuttavia, quando si valuta un’applicazione collaborativa, non bisogna concentrarsi esclusivamente sul robot. Occorre analizzare l’intero processo produttivo.
Un robot collaborativo può infatti essere tecnicamente in grado di eseguire una determinata lavorazione, ma questo non significa automaticamente che l’applicazione possa essere realmente collaborativa.
Un esempio concreto è la sbavatura di fusioni in alluminio. Durante la lavorazione possono svilupparsi polveri che, in determinate condizioni, richiedono il rispetto della normativa ATEX. In questi casi la progettazione della cella deve tenere conto non solo del robot, ma anche dei sistemi di aspirazione, delle protezioni, delle apparecchiature installate e dell’intera architettura dell’impianto.
Per questo motivo, nelle applicazioni di sbavatura e finitura dei metalli, la scelta tende ad evitare solozione basate su robotica collaborativa e ricade ancora molto spesso su celle robotizzate completamente automatizzate equipaggiate con robot industriali tradizionali.
Esiste comunque la possibilità di usare il cobot dentro una cella di sbavatura chiusa. In questo modo si usano i vantaggi del cobot (compattezza, collaboratività) e si tiene in considerazione anche la sicurezza necessaria per applicazione stessa. Quindi il mercato ora si sta muovendo nell’utilizzo di cobot all’interno di celle robotizzate che normalmente usano robot industriali.
Questi i robot industriali che dovresti utilizzare in fonderia
Le macchine da sbavatura per fonderia e alla finitura dei metalli sono progettate per operare in modo completamente automatico, all’interno di aree protette, garantendo elevati livelli di sicurezza, precisione e continuità produttiva.
Quando l’obiettivo è ottenere elevate prestazioni nelle lavorazioni di finitura, il robot più indicato è generalmente un robot antropomorfo industriale, progettato per sviluppare elevate forze di lavorazione, mantenere una notevole rigidità strutturale e movimentare senza difficoltà anche pezzi di grandi dimensioni o con geometrie particolarmente complesse.
Queste caratteristiche permettono di affrontare lavorazioni impegnative come sbavatura, smaterozzatura, smerigliatura e nastratura mantenendo una qualità costante anche durante cicli di lavoro continuativi.
L’inserimento di un’isola robotizzata, se attentamente progettata, consente inoltre di affidare agli operatori attività a maggior valore aggiunto, riducendo l’esposizione alle lavorazioni più pesanti, ripetitive e usuranti e migliorando sensibilmente l’ambiente di lavoro.
I vantaggi derivanti dall’inserimento della robotica industriale, però, non riguardano soltanto la sicurezza.
Un processo automatizzato permette di standardizzare i tempi ciclo, pianificare la produzione con maggiore precisione, ridurre la variabilità tipica delle lavorazioni manuali e diminuire il numero di rilavorazioni e scarti. Il risultato è una qualità più uniforme del prodotto finito e una maggiore affidabilità nelle consegne.
Leggi anche: Soluzioni (definitive) per la sbavatura metalli nei processi industriali
Le moderne celle robotizzate sono gestite da software evoluti che controllano ogni fase della lavorazione, integrando, quando necessario, sistemi di visione artificiale, controllo utensili, monitoraggio dei parametri di processo e raccolta dati per l’ottimizzazione continua della produzione.
In Trebi il robot rappresenta solo uno degli elementi della cella robotizzata. Il risultato finale dipende anche dalla progettazione dell’unità di lavoro, dalla scelta degli utensili, dalle strategie di lavorazione, dal software di controllo e dall’integrazione con gli altri sistemi della linea produttiva.
È proprio l’equilibrio tra tutti questi elementi a determinare qualità della lavorazione, produttività, affidabilità dell’impianto e ritorno dell’investimento.
Negli ultimi anni abbiamo visto molte aziende affacciarsi al mondo della robotica collaborativa e chiedere espressamente un cobot perché considerato la soluzione più innovativa. Nella pratica, però, capita spesso che, dopo l’analisi del processo, emerga una soluzione completamente diversa.
In alcuni casi il robot collaborativo rappresenta effettivamente la scelta migliore, essendo la robotica collaborativa la scelta d’elezione per quella specifica applicazione. In altri casi un robot industriale tradizionale garantisce maggiore produttività, precisione e continuità operativa.
Per questo motivo ogni progetto dovrebbe partire sempre dall’analisi del pezzo da lavorare, del processo produttivo e degli obiettivi dell’azienda, non dalla scelta del robot.
Robotica collaborativa: le nostre conclusioni
Scegliere il robot più adatto non significa individuare il modello più innovativo o quello con le caratteristiche tecniche migliori sulla carta. Scegliere la robotica collaborativa perchè è di tendenza non può diventare una scelta aprioristica. Significa trovare la soluzione che risponde realmente alle esigenze del proprio processo produttivo.
Ogni applicazione presenta caratteristiche differenti e richiede un’attenta valutazione di numerosi fattori: tipologia del pezzo, tempi ciclo, livello di automazione desiderato, qualità richiesta, condizioni operative, sicurezza e ritorno dell’investimento.
Per questo motivo non esiste una soluzione valida per tutti, non essendo quindi nemmeno la robotica collaborativa una soluzione per tutto o per tutti.
L’automazione rappresenta un investimento importante che deve tradursi in maggiore produttività, qualità costante, sicurezza per gli operatori e competitività nel lungo periodo.
Da oltre quarant’anni in Trebi progettiamo sistemi robotizzati per la finitura dei metalli e realizziamo anche soluzioni dedicate al machine tending, all’asservimento di macchine utensili e ad altre applicazioni di automazione industriale.
Questa esperienza ci ha insegnato una cosa: non esiste il robot perfetto, ma esiste la soluzione più adatta a ogni applicazione.
Per questo analizziamo sempre il pezzo, il processo produttivo e gli obiettivi del cliente prima di progettare un impianto, scegliendo di volta in volta se integrare la robotica collaborativa o un robot industriale tradizionale.
Leggi anche: Sbavatura metalli: questo il metodo più efficiente e completo
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