ROBOTICA – INDUSTRIA 4.0 IN CONCRETO
01/10/2017

KUKA Group è un’azienda globale specializzata in automazione, con un volume d’affari di 3 miliardi di euro e 13.188 addetti.

Industria 4.0 è per KUKA un concetto concreto, fatto di rapporto quotidiano con la produzione, di conoscenza dei processi e di innovazione in ogni comparto della linea, partendo dai robot, passando per la sensoristica, la connettività e il Cloud Computing, per giungere fino all’acquisto di servizi online attraverso un app store. Lo dimostrano due casi aziendali, emblematici per portata e, in un caso, anche per valore storico.

di Paolo Milani

Si parla di Industria 4.0 da quando questo concetto è stato proposto durante la Hannover Messe del 2011, dove si sono gettate le basi per la politica industriale tedesca basata su un’automazione che, lungi dal sostituire gli esseri umani, li assiste e supporta per migliorare nello stesso momento produttività e condizioni di lavoro. Un paradigma che è diventato presto lo standard di innovazione per l’industria di tutto il mondo.

Smart Factory, Smart Production, Smart Services, collaborazione uomo-robot, sistemi cyberfisici, Big Data: tutti questi aspetti alimentano quella che KUKA (www.kuka.com/it-it) definisce la quarta rivoluzione robotica, intendendo con ciò che l’interazione tra sensori, robot e sistemi può portare a una nuova forma di intelligenza artificiale capace di coadiuvare l’operatore umano nelle sue scelte. Obiettivo di Industria 4.0 è, in sintesi, produrre con elevati livelli di personalizzazione, rispondendo alle richieste di produzione dei clienti in tempi rapidi e con una straordinaria flessibilità. La fabbrica non è un sistema produttivo rigido, ma una struttura fluida dove l’analisi dei Big Data e l’estrema configurabilità della linea produttiva garantiscono massima adattabilità e risposte veloci alle sfide del mercato; prodotti personalizzati, che rispondono al paradigma e ai costi della produzione di massa, pur essendo concepiti secondo logiche tradizionali, quasi sartoriali.

Un risultato ottenuto dalla collaborazione a tutti i livelli, dei robot con gli operatori umani, dei robot tra loro per lo scambio di informazioni e comandi, dei partner aziendali, nella condivisione di informazioni e dati che permettano di migliorare ogni giorno di più qualunque aspetto analizzabile della produzione grazie al Cloud Computing e all’analisi dei dati.

Questi sono per KUKA concetti tangibili, non teoria, già applicati sul campo con clienti importanti, che operano ogni giorno in un’ottica di Smart Manufacturing. Lo dimostrano due casi aziendali, emblematici per portata e, in un caso, anche per valore storico.

Smart Factory, Smart Production, Smart Services, collaborazione uomo-robot, sistemi cyberfisici, Big Data: tutti questi aspetti alimentano quella che KUKA definisce la quarta rivoluzione robotica.

UN ACCORDO PER PROMUOVERE FLESSIBILITÀ E AUTOMAZIONE

Nell’aprile 2017 SAP, leader mondiale nello sviluppo di software gestionali, ha annunciato un accordo di collaborazione con KUKA sul fronte Industria 4.0 e Internet delle Cose per promuovere flessibilità e automazione nei processi di produzione manifatturieri, in particolare dei settori ingegneria meccanica e automotive.

L’azione mira anche a definire protocolli standard condivisi e aperti OPC UA, una piattaforma di sviluppo che rende indipendente il software dall’ambiente applicativo, garantendo un ampio margine di interoperabilità; un aspetto indispensabile quando si parla di aziende come KUKA e SAP, impegnate in contesti e settori applicativi sempre molto diversi. Ma non è solo il software al centro dell’accordo, che vede anche lo sviluppo congiunto di applicazioni robotizzate KUKA sulla base della piattaforma SAP Leonardo IoT, con l’integrazione dei robot KUKA e dei dati che producono, nell’architettura Cloud di SAP. Un’occasione per creare uno straordinario patrimonio di Big Data e conoscenza aperta, in grado di supportare le decisioni dei clienti che a questi dati e alla loro elaborazione hanno libero accesso attraverso i canali messi a disposizione secondo le logiche di Industria 4.0.

KUKA dispone infatti di un proprio Cloud interfacciato all’esterno, grazie a KUKA Connect, e di una piattaforma per la gestione integrata IoT, al centro del business della start up connyun IoT, nata per dedicarsi al business Industria 4.0 sotto ogni profilo. Il quadro di insieme mette quindi a fattor comune il portafoglio SAP Leonardo, con le sue consolidate soluzioni a sostegno di Industria 4.0, la capacità di analisi dei Big Data di SAP, unendole alle indiscusse competenze di KUKA sul fronte dell’automazione e della Smart Factory.

I principi alla base dell’Industria 4.0 sono per KUKA concetti tangibili, non teoria, già applicati sul campo da anni con clienti importanti, che operano ogni giorno in un’ottica di Smart Manufacturing.

UNA SMART FACTORY DELLA PRIMA ORA

Per KUKA, le grandi architetture software e di analisi dei Big Data sono solo una delle tante esperienze di Industria 4.0 già attive. Pochi vantano competenze di lungo corso in questo ambito: KUKA è tra questi. All’interno dello stabilimento Jeep di Toledo (Ohio), già nel 2015, nella linea di produzione della Jeep® Wrangler, KUKA presentava un progetto integrato che ha collegato i 259 robot dello stabilimento e altri 60.000 dispositivi e sensori. Il risultato è un sistema di monitoraggio dei dati in back-end con volumi tali da richiedere un sistema di analisi IoT dedicato che porta a un acronimo che definisce l’esperienza: KTPO, KUKA Toledo Production Operations.

Ogni 77’’, la linea di produzione completa una carrozzeria. Un dato straordinario, che rende questo impianto uno dei più efficienti dell’industria automobilistica degli Stati Uniti e sicuramente un’esperienza pionieristica di Industria 4.0. Lo stabilimento ha prodotto dal 2006 ad oggi quasi un milione e mezzo di carrozzerie, al ritmo di una al minuto, indipendentemente dal modello in produzione e dalle sue caratteristiche. Fino al 2006, la produzione di così elevati volumi e di un’ampia gamma di modelli e varianti sulla stessa linea di lavorazione era da considerarsi impossibile. Ma con la produzione della Jeep® Wrangler, KUKA ha dimostrato che Industria 4.0, la sua flessibilità e l’estrema personalizzazione che permette, erano realtà ben prima che il concetto venisse formalizzato: era il 2006.

Una piattaforma intelligente, che non ha mai smesso di evolvere, partita dal collegamento in rete e monitoraggio dei processi di produzione, arrivando alla formalizzazione di una piattaforma di gestione della Smart Factory che controlla ogni aspetto della catena del valore, dal ricevimento dei materiali alla produzione, all’uscita della carrozzeria finita. Tutto ciò individuando errori, correggendoli e migliorando costantemente le performances produttive.

SAP, leader mondiale nello sviluppo di software gestionali, ha annunciato un accordo di collaborazione con KUKA sul fronte Industria 4.0 e Internet delle Cose.

IL ROBOT COLLABORATIVO, SUPPORTO ALL’OPERATORE UMANO

Secondo Rohitashwa Pant, Senior Vice President Industrie 4.0 Accelerator KUKA AG, il nodo è questo: “Il supporto all’operatore umano nell’esecuzione di attività difficili sul piano ergonomico, alle volte impossibili per una persona: ecco il contributo più importante che un robot collaborativo può fornire assieme ai dati. Tutto ciò, agendo e collaborando con una gestualità naturale e massimi livelli di sicurezza. Si tratta di robot che saranno sempre più sensibili, accurati e intuitivi, ma che non potranno mai sostituirsi alla razionalità umana, anche in presenza di un’intelligenza artificiale sempre più sviluppata e capace di analizzare dati provenienti da ogni singolo passaggio produttivo”.

In sintesi, il Machine Learning, secondo Rohitashwa Pant, è un modo per imparare da modelli di condotta e dalla comparazione di dati passati e presenti per trasferire informazioni agli umani, facendo dell’intelligenza artificiale un collaboratore attivo: “C’è chi teme che le macchine siano più intelligenti degli uomini, ma è un tema più filosofico che tecnologico. Difficile pensare a una macchina che prenda decisioni autonome meglio di un essere umano; più facile immaginare che grazie alla collaborazione con una macchina, l’essere umano prenda decisioni migliori e più efficaci. Ecco perché l’incremento esponenziale di Big Data a cui stiamo assistendo è la grande sfida, analitica prima e di sicurezza informatica poi, a cui dovremo fare fronte nei prossimi 5-10 anni”.

I robot leggeri, collaborativi, sono quindi l’elemento di contatto tra l’universo delle macchine e quello umano, grazie a cedevolezza e sensoristica che garantiscono una ambiente sicuro, senza rischi di collisione ma con una continua produzione di dati da analizzare. Ed è qui che si colloca la sicurezza informatica, l’altro grande tema di Industria 4.0. La necessità di proteggere i dati raccolti e le strategie di analisi non può ignorare i vantaggi della condivisione e della conoscenza aperta, che sono comunque superiori a quelli che si avrebbero con una chiusura come estrema protezione, a causa dell’inevitabile vulnerabilità di sistemi sempre connessi e aperti all’esterno grazie alla rete, che è un indispensabile veicolo di servizi a valore aggiunto. Tra questi, ad esempio, la possibilità, per il cliente di accedere alla configurazione dei robot, alla manutenzione, ai dati di funzionamento. Con KUKA Connect, la piattaforma di Cloud Computing di KUKA, un sistema “all in one” permette ai clienti di accedere ai sistemi, analizzando dati e funzionamento dei propri robot da qualunque device, ovunque e in qualsiasi momento.

Un paradigma dove il robot è l’elemento di connessione tra il sistema fisico e l’IT, e il dialogo avviene in una proficua relazione di scambio di informazioni, analisi dei Big Data e soluzioni strategiche sempre aggiornate allo stato dell’arte della produzione e delle richieste del mercato.

Il KMR iiwa in versione mobile fa parte di una gamma che spazia da robot leggeri che si possono spostare manualmente fino a sistemi che agiscono in modo indipendente nello spazio.

COLLABORAZIONE UOMO E ROBOT ANCHE IN MOVIMENTO

Abbiamo parlato di robot lightweight collaborativi, una gamma che KUKA offre sia in versione fissa, al fianco dell’operatore umano, sia in versione mobile. LBR iiwa di KUKA apre un punto di vista del tutto nuovo nel rapporto tra uomo e robot: una collaborazione diretta, ergonomica e sicura, senza alcuna forma di protezione. In quanto parte della Smart Factory, accanto all’operatore umano, e a suo sostegno, l’LBR iiwa è capace di apprendere nell’operatività quotidiana inviando dati alla piattaforma Cloud per permettere l’analisi in tempo reale dell’attività svolta, documentandola e permettendone l’ottimizzazione grazie alla comparazione dei dati, non solo dello stabilimento in cui si trova, ma anche di tutti gli altri cobot operativi in condizioni equivalenti.

Il KMR iiwa è la versione mobile e fa parte di una gamma che spazia da robot leggeri che si possono spostare manualmente, fino a sistemi che agiscono in modo indipendente nello spazio, come il KMR iiwa, che dialoga con l’intera Smart Factory, permettendo non solo lo svolgimento delle operazioni richieste, ma anche l’ampliamento dell’orizzonte operativo dei robot fissi e in generale la riconfigurazione dello spazio di fabbrica in base alle esigenze produttive o di logistica, un settore in cui i robot mobili sono già molto impiegati. Con i cobot mobili industriali come il KUKA KMR iiwa, gli attuali limiti legati all’ambiente di produzione si annullano perché la tecnologia di navigazione SLAM permette ai robot di creare da soli le mappe del loro ambiente e condividere queste informazioni con altre unità della flotta, che agiscono in modo indipendente. I robot, mobili e smart, si muovono autonomamente e trovano da soli la destinazione, allineandosi con precisione al pezzo da lavorare o invertendo semplicemente le sequenze in modo che il robot vada dal pezzo e non viceversa. La mobilità straordinaria e in spazi strettissimi, come nel caso del sistema KMP omniMove, consente una manovrabilità illimitata in ogni direzione, permettendo al robot di ruotare sui propri assi, grazie alle sue ruote omnidirezionali, che richiedono una superficie di spostamento ridotta fino al 50% rispetto alle ruote sterzanti. ©TECN’È

LBR iiwa di KUKA apre un punto di vista del tutto nuovo nel rapporto tra uomo e robot: una collaborazione diretta, ergonomica e sicura, senza alcuna forma di protezione.



Precedente | Seguente


COMMENTI
Sondaggio
Dedicato in particolare modo a chi ha esposto o visitato la EMO di Hannover, questo sondaggio vuole porre in luce il futuro della macchina utensile e la sua evoluzione.

La rivista




Newsletter



Sponsor



































































OpenFactory Edizioni
© 2017. Open Factory Srl - Via Bernardo Rucellai, 37/B - 20126 Milano - Phone + 039 02 49517730 + 039 02 49517731 - Telefax + 039 02 87153767 - C.F. e P. IVA 07222610961
È vietato riprodurre qualsiasi parte delle pubblicazioni, foto e testi senza preventiva autorizzazione scritta da parte dell'editore.
Editore e autori non potranno in nessun caso essere responsabili per incidenti e/o danni che a chiunque possano derivare per qualsivoglia motivo o causa,
in dipendenza dall'uso improprio delle informazioni qui contenute.

Privacy Policy
Powered by Joy ADV