Il mercato della robotica industriale è in continua crescita e trova sempre maggiori applicazioni grazie a sensori sempre più sofisticati, capaci di raccogliere dati analizzati da sistemi di intelligenza artificiale.
I robot industriali si integrano sempre di più nel layout di fabbrica, incrementando efficienza, produttività e sicurezza anche con l’apporto dell’intelligenza artificiale. Ecco come SICK, leader della sensoristica, interpreta un mercato in continua espansione.
di Patrizia Ricci
Le dimensioni del mercato globale della robotica industriale dovrebbero raggiungere i 60,56 miliardi di dollari entro il 2030 secondo la società di analisi Research and Markets, crescendo a un CAGR del 10,5% dal 2023 al 2030. L’adozione di robot industriali nelle fabbriche è in continua crescita. Nel 2022 sono stati installati 553.052 robot in tutto il mondo, il 5% in più rispetto al 2021. Questi i dati del report “World Robotics, Industrial Robots 2023”, presentato a fine settembre dall’International Federation of Robotics.
Secondo l’IFR, l’area geografica in maggior crescita è quella delle Americhe (+8%), mentre Asia ed Europa crescono del 5% rispetto all’anno precedente. In Italia i numeri sono migliori della media europea: nel 2022 sono stati installati 11.620 robot (+8%). I primi cinque Paesi per numero di robot installati all’interno dell’UE sono Germania, Italia, Francia, Spagna e Polonia, con una quota pari al 70% di tutti i robot industriali installati nell’UE nel 2022.
Nell’ambito dell’industria 4.0, la robotica industriale, soprattutto quando potenziata dall'intelligenza artificiale (AI), rappresenta una delle principali leve di crescita dell’automazione industriale, contribuendo ad aumentare l’efficienza dei sistemi produttivi, consentendo una maggiore standardizzazione produttiva, la riduzione dei costi e dei margini di errore e, fattore determinante, sollevando l’uomo da mansioni pesanti e pericolose.
SFIDE E PROMESSE PER IL FUTURO
Grazie all’integrazione dell’AI nella robotica industriale, è possibile migliorare le performance di macchine e impianti, ottimizzare i percorsi di movimentazione e prevenire rischi di collisioni o di incidenti, laddove protagonisti della fabbrica 4.0 sono i cobot e i robot autonomi. L’uomo e il robot sono sempre più vicini. Agli smart sensor, a cui si deve l’interconnessione tra robot e PLC, sono affidati il monitoraggio, la localizzazione, la misurazione delle distanze e, soprattutto, una prima raccolta ed elaborazione dei dati, nell’ottica di processi sempre più data-driven. I sensori consentono ai robot di percepire la realtà con maggiore precisione,
condizione essenziale per una collaborazione alla pari che soddisfi tutte le esigenze della robotica: Robot Vision, Safe Robotics, End-of-Arm Tooling e Position Feedback. In questo contesto, SICK, tra i leader di mercato a livello globale nel settore della sensoristica e dell’automazione industriale, fornisce una gamma completa di sensori per tutte le applicazioni e le sfide della robotica nei settori della produzione industriale, in tema di safety e di interazione con l’ambiente di fabbrica, indoor e outdoor.
Grazie alla tecnologia Robot Vision e ad applicazioni di robotica liberamente accessibili, in grado di garantire la massima sicurezza, le soluzioni SICK assicurano la massima flessibilità dei sistemi, caratteristica fondamentale nell’epoca dell’industria 4.0 per soddisfare le richieste del mercato.
I sistemi ottici e a telecamera trasformano i robot in veri e propri collaboratori in grado di vedere e localizzare gli oggetti; le soluzioni di Safe Robotics garantiscono la sicurezza del personale e comprendono tutte le misure necessarie per rendere la zona sensibile in prossimità dei robot un luogo di lavoro sicuro.
Per l’End-of-Arm Tooling, SICK offre sofisticati sensori per pinze e utensili che consentono di lavorare con la massima precisione, mentre per il Position Feedback, i sistemi Motorfeedback integrati negli azionamenti forniscono i dati relativi a velocità e posizione nonché quelli sullo stato dell’azionamento, costituendo, quindi, la base sensoriale per tutti i movimenti del robot.
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SICK fornisce una gamma completa di sensori per tutte le applicazioni robotiche in tema di safety e di interazione con l’ambiente di fabbrica, indoor e outdoor.
PER OGNI FASE INDUSTRIALE
I robot industriali devono essere in grado di assolvere a una serie di funzioni, tra le quali posizionare, ispezionare e misurare con grande precisione gli oggetti sia in ambito produttivo che di magazzino, evitando danni meccanici e in piena sicurezza per gli operatori. Tutto ciò è reso possibile da diversi sistemi e tecnologie di sensoristica, applicabili in base alle esigenze ambientali (indoor, outdoor), alla mansione che deve svolgere il robot, alla posizione (fissa o in movimento).
L’offerta SICK spazia dalle telecamere al LiDAR (Laser Detection and Ranging – sistema basato sull’emissione di raggi laser che permette di misurare o rilevare una superficie), alle soluzioni di lettura e di RTLS (Real time location system) RFID e UWB (Ultra Wideband). Alla base di entrambe le tecnologie, RFID e UWB, c’è l’utilizzo delle radiofrequenze. La differenza di frequenze utilizzate, che per il protocollo UWB può essere dell’ordine delle decine di GHz, permette di estendere nell’UWB il raggio utile per la lettura, che per l’RFID si aggira sul metro o poco più nei varchi, fino a superare il centinaio di metri.
Installando una rete di lettori UWB, detti ancore, è possibile quindi identificare centinaia di oggetti e triangolarne la posizione in tempo reale su tutta la superficie del magazzino con una precisione inferiore al metro, consentendo di fatto la realizzazione di un vero e proprio Real Time Locating System.
La conoscenza in tempo reale della posizione di ogni singolo attore all’interno del magazzino ne consente la gestione ottimizzata e lo scheduling delle operazioni di intralogistica e movimentazione industriale. L’applicazione della robotica industriale nel settore della logistica sta cambiando in modo radicale la distribuzione ed è una delle tendenze in costante crescita.
Per quanto riguarda la Robotic Vision, i sensori di visione 2D e 3D e i sistemi di guida robot di SICK consentono al robot di localizzare un oggetto definito e di afferrarlo in modo autonomo e corretto, senza più bisogno di utilizzare dispositivi meccanici come guide per oggetti. Queste soluzioni prevedono anche l’elaborazione industriale delle immagini, che rendono i processi produttivi più efficienti e concorrenziali. Possono anche effettuare controlli di qualità, come misurazioni in fase produttiva o verifica del posizionamento in fase di imballaggio.
Per consentire la presenza contemporanea, anche in aree ristrette, di macchine e operatori in totale sicurezza, SICK propone una gamma di sensori di sicurezza (laser scanner e barriere di sicurezza. Grazie a queste soluzioni si possono abbattere così i rischi di incidenti sul lavoro e ridurre i costi per la locazione dei locali.
Il principio di funzionamento è valido sia per i veicoli a guida automatica (AGV) che per quelli a guida autonoma (AMR), nei magazzini così come in ambito produttivo: il robot rallenta fino a fermarsi, quando l’operatore si avvicina oltre una certa distanza, per poi riprendere velocità una volta che l’uomo si sia allontanato, senza dover bloccare completamente il flusso di lavoro. ©TECNeLaB
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I sensori SICK consentono a pinze e utensili robotici di lavorare con la massima precisione oppure, attraverso il Position Feedback, forniscono i dati di velocità e posizione alla base di tutti i movimenti dei robot.
