INNOVAZIONE ROBOTICA - Elemento chiave per l'innovazione e la competitività

DOSSIER INNOVAZIONE ROBOTICA

@Danobat

A CURA DI PATRIZIA RICCI

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DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA

@Studer

ROBOT “EASY TO USE” E SOLUZIONI ROBOTICHE INNOVATIVE CHE GARANTISCONO INTEGRAZIONE, INTELLIGENZA E SICUREZZA DEI PROCESSI INDUSTRIALI.

LA ROBOTICA,

ELEMENTO CHIAVE PER L’INNOVAZIONE E LA COMPETITIVITÀ

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Da molti anni ormai, la robotica industriale è parte integrante delle nostre vite e della realtà quotidiana della produzione manifatturiera. In quest’ultimo ambito, si parla di automazione robotica industriale, a cui tendono le aziende che puntano ad automatizzare parte dei processi aziendali perché consapevoli del fatto che la robotica innalza la produttività, l’operatività, quindi la buona riuscita del prodotto finale. Le aziende percepiscono sempre di più la robotica come una tecnologia innovativa anche perché, una volta che si decide di farne uso, essa si adatta alle esigenze delle singole realtà produttive, potendo scegliere come adattarla al proprio ambiente, quali compiti far svolgere al robot e in quale

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misura. Grazie a queste tecnologie è possibile gestire la domanda, ottimizzare la produzione, organizzare e controllare da remoto l’intera fabbrica, migliorando così anche la flessibilità e di conseguenza riducendo anche i costi generali. In pratica, l’implementazione di processi robotici automatizzati consente una serie di vantaggi che sicuramente vanno individuati nella produttività, nella coerenza e nell’efficienza e può costituire la soluzione ideale per permettere di accelerare l’innovazione della propria realtà produttiva. L’industria 4.0 sta portando sempre più innovazioni tecnologiche – automazione, robotica e intelligenza artificiale – al centro dei processi produttivi, arricchendo di fatto le competenze delle persone che si trovano

a stretto contatto con i nuovi sistemi intelligenti. Quest’ultima constatazione porta a considerare il rapporto tra tecnologia e occupazione, ancora oggi vissuto in maniera fortemente divisiva. Un dibattito le cui origini si perdono nel tempo, ma che oggi, tuttavia, nell’era della quarta rivoluzione industriale non potrebbe essere più attuale perché l’impatto delle tecnologie avanzate sui sistemi di produzione è sempre maggiore, anche a seguito dell’accelerazione data dalla pandemia. Uno studio del Word Economic Forum del 2018, poneva già in evidenza come nel 2025 la metà dei lavori attuali sarà svolta da robot, con una perdita di 75 milioni di posti di lavoro e che, nello stesso tempo, proprio grazie all’automazione e robotizzazione dei posti eliminati, sempre nel 2025, si creeranno 133 milioni di posti di lavoro con mansioni diverse e più qualificate.

Secondo questo studio, “per far sì che tutto questo avvenga sarà necessario che Stati, aziende, territori, attori politici e sociali comprenderanno che sempre una nuova cultura d’anticipo delle grandi trasformazioni”. In realtà, come evidenziano anche le aziende del settore della robotica coinvolte in questo dossier, sembra proprio che in Italia la “cultura” invocata dal Word Economic Forum ci sia già e sia anche profondamente radicata. Un recente studio “Stop worrying and love the robot: An activity-based approach to assess the impact of robotization on employment dynamics” – realizzato dai ricercatori dell’Istituto Nazionale per l’Analisi delle Politiche Pubbliche (INAPP), dell’Università di Trento e dell’Istituto di Statistica della Provincia di Trento (ISPAT) – sembra confermare l’effetto previsto nel 2018 dal Word Economic Forum. Lo studio infatti, ha analizzato l’effetto della robotica sull’occupazione, distinguendo tra attività complementari ai robot e quelle dove il lavoratore rischierebbe di essere sostituito da esse, evidenziando come proprio le categorie potenzialmente esposte al rischio non abbiano risentito dell’introduzione dei robot, mentre il numero dei posti di lavoro destinati agli addetti dei robot siano aumentati del 50% in poco meno di dieci anni, soprattutto in quelle aree che hanno utilizzato i robot industriali, giungendo alla conclusione che l’adozione della robotica nelle aziende italiane nel periodo 2011-2018 non abbia portato a un aumento della disoccupazione, ma anzi ad effetto opposto, anche se in misura ridotta: ad un aumento dell’1% nell’utilizzo della robotica, ha corrisposto un aumento dello 0,29% nella quota locale di operatori dei robot. In pratica, in base al fenomeno detto “reinstatement effect”, più si investe nella robotica, più cresce il numero dei lavoratori che svolgono attività complementari. Tuttavia, “per beneficiare di questo effetto”, secondo Domenico Appendino, presidente di Siri, “occorre fornire alla forza lavoro le competenze necessarie a svolgere queste mansioni e queste professioni più specializzate”. Quello che è ormai certo, soprattutto alla luce dei cambiamenti che interesseranno la forza lavoro nei prossimi anni, è che le aziende manifatturiere Italiane non possano più fare a meno dell’automazione. Una conferma viene

anche da una recente analisi di Google Cloud, in base alla quale il 71% delle aziende manifatturiere (dato globale) ha fatto ricorso durante la pandemia a tecnologie disruptive, come l’intelligenza artificiale. Percentuale che sale all’81% nel caso delle aziende manifatturiere italiane. Secondo i dati ufficiali dell’International Federation of Robotics relativi al 2020, nonostante il forte impatto avuto dal Covid-19, nella robotica l’Italia si conferma al sesto posto come utilizzatore mondiale di robot industriali, con 74.400 unità installate, secondo paese in Europa dopo la Germania, e in crescita (+13%) nelle vendite di robot, con 11.100 unità installate. Il mercato non è rimasto immune agli effetti della pandemia. Dopo un triennio di crescita a doppia cifra, i dati dell’Associazione Italiana di Robotica Industriale relativi al 2020, hanno evidenziato infatti un calo dei consumi del 14,2% (inferiore quindi rispetto a quello registrato da altri settori), a cui si è accompagnata una flessione del 20,1% nella produzione.

I vantaggi della robotica Il concetto di robot è stato sviluppato prendendo l’uomo come esempio per replicarne e, dove possibile, amplificarne capacità e possibilità e, soprattutto, per sollevarlo dai compiti più gravosi, faticosi e pericolosi. Le applicazioni robotizzate offrono numerosi vantaggi alle aziende, a partire dall’azzeramento della possibilità di errore, grazie ai movimenti esatti che la macchina è in grado di svolgere in virtù della programmazione.

L’automatizzazione inoltre rende le applicazioni molto più sicure, in quanto evita l’esposizione dell’operatore al rischio. Grazie all’automazione industriale robotica, inoltre, ci si assicura quella continuità produttiva che un operatore umano non può garantire. Anche da un punto di vista economico, il robot offre un vantaggio, in quanto il ritorno sull’investimento è quasi immediato. Puntare su queste tecnologie offre alle aziende numerosi vantaggi. Negli ultimi anni, nel mercato è cresciuta esponenzialmente la domanda di soluzioni di automazione e dei robot mobili, grazie alla scelta delle aziende di integrare questi robot per strategie generali di automatizzazioni dei flussi logistici e del magazzino. Gli AMR hanno sviluppato infatti una tecnologia che consente loro di essere impiegati in una gamma di funzioni molto più ampia rispetto al passato, migliorando i costi e l’efficienza della gestione dei prodotti così come la qualità della vita della forza lavoro. È in grande crescita anche il mondo della robotica collaborativa, rappresentata dai cobot (COllaborative roBOT) che possono lavorare completamente a fianco degli operatori in condizioni di sicurezza e senza necessità di recinzioni perimetrali.

Le soluzioni presentate all’interno di questo dossier potranno tuttavia meglio evidenziare ed illustrare quali vantaggi in termini di competitività e di valorizzazione del lavoro degli operatori possano essere perseguibili con l’adozione di applicazioni robotizzate.

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DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA MITSUBISHI ELECTRIC

INTEGRAZIONE, INTELLIGENZA E SICUREZZA

I ROBOT MELFA FR RAPPRESENTANO L’INNOVATIVA GENERAZIONE DI ROBOT MITSUBISHI ELECTRIC PROTAGONISTA DELLA SFIDA DELLA FABBRICA DEL FUTURO. MANUTENZIONE PREDITTIVA ED APPLICAZIONI COLLABORATIVE ESALTANO L’IMPORTANZA DELLA DIGITALIZZAZIONE NEL PROCESSO PRODUTTIVO.

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Oggi la robotica rappresenta un elemento imprescindibile del processo produttivo, in quanto capace di offrire un vantaggio competitivo e di rappresentare una soluzione innovativa in grado di valorizzare il lavoro degli operatori, delegando ai robot i compiti più ripetitivi o le attività dove precisione e velocità sono fattori fondamentali. L’introduzione di robot in azienda permette di migliorare la qualità del prodotto finale e la flessibilità del sistema di produzione, preservando allo stesso tempo la produttività della linea. Inoltre, la ripetibilità garantita dalla robotica permette di ridurre gli errori in produzione e i relativi costi, mentre la possibilità di utilizzare i robot in ambienti ostili e potenzialmente dannosi per l’essere umano 40

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permette di ridurre la possibilità di incidenti e infortuni. Infine, l’integrazione con algoritmi di intelligenza artificiale conferisce alla soluzione robotica autonomia e adattabilità ad ambienti di lavoro destrutturati, garantendo la continuità del ciclo di lavoro attraverso funzioni di manutenzione predittiva.

La proposta di Mitsubishi Electric è caratterizzata da un approccio collaborativo completo, che offre alle aziende una gamma diversificata di soluzioni, in funzione della produttività richiesta dalla linea e della periodicità con cui l’operatore interagisce con il robot durante il ciclo di lavoro. Oltre ai tradizionali robot industriali e a quelli collaborativi (cobot), infatti, l’offerta include anche delle soluzioni intermedie, definite

“applicazioni cooperative”, grazie al modulo di sicurezza avanzata MELFA Safe Plus che permette di limitare la velocità e lo spazio di movimentazione del robot in funzione della presenza dell’operatore. Questa soluzione consente la condivisione dello spazio di lavoro con l’uomo, beneficiando però delle prestazioni di un robot industriale in assenza dell’operatore.

Cobot “easy-to-use” L’ultima novità in casa Mitsubishi Electric è il MELFA Assista, un robot collaborativo dal design accattivante, “easy to use” e con una ripetibilità di soli 0,03 mm. Il cobot presenta uno sbraccio di 910mm, su cui è integrata una pulsantiera che abilita comandi rapidi e led che evidenziano lo stato operativo e la relativa velocità di sicurezza, secondo un codice colore.

L’utilizzo di MELFA ASSISTA è semplificato grazie alla funzione “direct teach”, in cui l’utente ha la possibilità di trascinare il braccio verso ogni posizione desiderata; la posizione viene quindi acquisita premendo un pulsante sulla tastiera (Single Button Mode), incorporata sul braccio del cobot. Il processo è rapido e intuitivo per gli operatori. Per completare la proposta, è disponibile un ambiente software “visual” utilizzato per operazioni più complesse - il pacchetto RT Visualbox consente sia la creazione del programma con blocchi funzione selezionabili “drag and drop”, che la possibilità di modifica e “fine tuning” per ogni movimento. Ciò garantisce una programmazione notevolmente più agile, in quanto gli operatori possono modificare le configurazioni, senza know-how specialistico relativo ai robot.

Digitalizzazione a piccoli passi La quarta rivoluzione industriale ha cambiato il modo di considerare e utilizzare i dati e ha alimentato lo sviluppo di nuovi modelli atti a migliorare l’efficienza delle operazioni aziendali. Tuttavia, se non si ha un’idea precisa degli obiettivi da

raggiungere si rischia di realizzare degli investimenti senza un ROI chiaro e misurabile. Inoltre, all’interno delle organizzazioni aziendali spesso non sono presenti le conoscenze tecnologiche necessarie per indirizzare correttamente gli investimenti nelle tecnologie abilitanti all’evoluzione digitale della Smart Factory.

In questo contesto è nato il nuovo approccio alla digitalizzazione proposto da Mitsubishi Electric che prende il nome di SMKL “Smart Manufacturing Kaizen Level” e che si basa sulla filosofia giapponese del miglioramento continuo.

Tale filosofia mira a conseguire obiettivi ambiziosi ma con un approccio metodico e graduale: il miglioramento deve avvenire passo dopo passo, partendo dalla raccolta, visualizzazione, analisi e ottimizzazione dei dati per il singolo processo, linea o fabbrica, fino all’intera Supply Chain. Si tratta di una filosofia basata su precisi indicatori (KPI) per un ROI (Ritorno dell’investimento) misurabile. In base alla metodologia SMKL, prima di ottimizzare un processo produttivo occorre passare per “livelli” intermedi (Maturity Level): raccogliere i dati, visualizzarli in modo comprensibile, analizzarli per capire quali informazioni ne influenzano il rendimento e poi sfruttare la conoscenza ottenuta per migliorare la produttività. Questo processo deve partire da una specifica macchina o lavorazione per poi essere esteso gradualmente a tutta la linea, all’intera fabbrica e infine coinvolgere la catena di approvvigionamento, la distribuzione e la rete di vendita (Management Level).

In ottica di smart manufacturing, una soluzione di semplice applicabilità e con un facile calcolo del ritorno dell’investimento è offerta proprio dalla robotica integrata nella linea produttiva a sostegno dell’operatore, per eseguire lavori ad elevata velocità, precisione e ripetibilità. L’integrazione dei robot con sistemi di visione e sistemi di presa, oltre alle apposite funzioni safety per permettere l’interazione con l’operatore in totale sicurezza, stanno permettendo alla robotica di diffondersi in tutti gli ambiti industriali. Con il suo portafoglio prodotti completo, Mitsubishi Electric è in grado, insieme alla propria rete di partner, di supportare i clienti nella transizione ed automatizzazione dei processi e nella completa integrazione di sistemi robotizzati, aumentando la flessibilità, l’efficienza ed abbattendo i costi di produzione. Grazie all’integrazione delle ultime tecnologie, i robot offrono anche soluzioni di Intelligenza Artificiale che garantiscono strumenti avanzati per la manutenzione predittiva e l’integrazione digitale nella fabbrica.

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DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA ROBOTECO-ITALARGON

TECNOLOGIA PER IMPIANTI

ROBOTIZZATI

IMPIANTI DI SALDATURA FORTEMENTE PERSONALIZZATI SULLE ESIGENZE SPECIFICHE DELL’UTILIZZATORE FINALE

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Nata dalla salda alleanza tra Roboteco ed Italargon, l’azienda, che rappresenta il polo italiano per la saldatura automatica e robotizzata, ha deciso di focalizzarsi sull’automazione dei processi di saldatura; una scelta rivelatasi vincente sia per la messa a punto di soluzioni innovative per la saldatura di leghe leggere per le nuove generazioni di auto elettriche, sia per la cronica carenza di manodopera qualificata. “Ci occupiamo solo di saldatura ad arco e laser e il 100% delle nostre vendite sono dirette al cliente finale, lavoriamo con integratori nel solo settore Automotive mentre per la General Industry forniamo impianti “chiavi in mano” direttamente al cliente finale – dichiara Alessandro Santamaria, CEO di RobotecoItalargon. Ascoltiamo e capiamo le esigenze del cliente per orientarlo al sistema di saldatura più adeguato, affiancando la preparazione dei nostri esperti a quella del cliente, giungendo così alla migliore 42

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soluzione studiata e creata su misura”. Tre infatti sono i principi chiave del successo dell’azienda: ascolto, co-progetto del giunto e soluzione personalizzata. La particolare preparazione degli esperti Roboteco-Italargon si affianca a quella del cliente, coinvolgendolo fin dalla progettazione del giunto. Il risultato di questa collaborazione è la migliore soluzione possibile studiata e creata su misura. “Grazie al continuo aggiornamento tecnico del nostro personale e all’accesso diretto ai più recenti software Panasonic, - continua Santamaria - proponiamo le migliori soluzioni tecnologiche e di processo sia alle aziende già utilizzatrici di robot sia a quelle che vi si avvicinano per la prima volta. Software e pannelli operatore all’avanguardia semplificano l’impiego e garantiscono la corretta gestione delle macchine dedicate e degli impianti speciali progettati sulle esigenze specifiche di ogni cliente.

Innovazione e qualità sono opzioni entrambe imprescindibili per la nostra attività e sono connaturate al DNA dell’azienda. Il miglioramento continuo dei processi di saldatura e delle applicazioni meccatroniche connesse è per noi lavoro quotidiano sia nel settore General Industry sia nell’Automotive. È necessario, specialmente nel nostro campo, seguire costantemente l’evoluzione dei materiali e trovare il giusto connubio con il nostro partner Panasonic. Il tutto poi si traduce nella massima efficienza del risultato finale in produzione”.

Sistema integrato per saldatura ad arco e laser “Uno dei nostri assi nella manica è l’integrazione, grazie ad una sola CPU che sovraintende sia alla gestione dei movimenti del robot sia al controllo dell’arco elettrico, senza utilizzo di interfacce analogico-digitali: la saldatrice e l’alimentatore del filo vengono così gestiti come un’asse robot sincronizzato” – precisa il CEO dell’azienda. I molti vantaggi derivanti da questa perfetta integrazione sono riassunti nelle funzioni Tawers. RobotecoItalargon inoltre, integra questa tecnologia nella soluzione più idonea per le esigenze dei clienti con una ampissima gamma di posizionatori e periferiche e con la possibilità di studiare e sviluppare anche attrezzature di bloccaggio pezzi.

Il concetto di integrazione si rivolge anche al sistema per

Chi siamo

Dal 1991 Roboteco S.p.A. è concessionaria esclusiva del marchio Panasonic Welding System per l’Italia e ora anche per il mercato Automotive spagnolo.

Panasonic è attiva da oltre 60 anni nella progettazione e produzione di generatori di corrente per saldatura, da quasi 40 anni nella produzione di robot industriali per saldatura e nel 2006 ha introdotto sul mercato un concetto diverso e rivoluzionario di saldatura robotizzata denominato TAWERS (The Arc Welding Robot System) basato sulla totale integrazione tra robot, generatore e alimentatore filo. Nel 2017 la società ha acquisito dal Gruppo Siad Macchine impianti, la Divisione Italargon che dal 1958 produce impianti automatici e robotizzati per saldatura e manipolazione.

La società Roboteco-Italargon conta oggi 55 esperti, in massima parte ingegneri e tecnici, una base installata di 3.500 impianti in Italia e all’estero ed oltre 900 clienti attivi. Le sedi operative sono tre: Limito di Pioltello (MI), Bolzaneto (GE) e Curno (BG). Ci sono poi due magazzini ricambi per garantire la massima efficienza del servizio pre e post-vendita, e due «Technology Center» attrezzati coi principali processi di saldatura e taglio.

la saldatura laser a diodi diretti, lanciato recentemente sul mercato denominato LAPRISS, Laser Processing Robot Integrated System Solution. Quest’ultimo riassume nell’acronimo il concetto di All In One sinonimo delle soluzioni Panasonic, i suoi principali elementi sono stati infatti sviluppati da Panasonic e integrati sotto la supervisione di un’unica e potente CPU che ne gestisce anche il processo, garantendo la gestione omogenea della movimentazione del robot, la generazione e il controllo del fascio laser emesso dall’oscillatore, la gestione dei parametri di processo laser oltre alla movimentazione del fascio laser attraverso la speciale testa di saldatura. “Questo – aggiunge Santamaria - garantisce livelli di prestazione e semplicità di utilizzo, plus particolarmente apprezzabili nel settore automotive, insieme al valore aggiunto della qualità del manufatto e dell’apporto termico che permette di scongiurare la deformazione dei pezzi saldati”.

I vantaggi della soluzione TAWERS Il contenuto di tecnologia e know how che la soluzione TAWERS porta ai clienti è un beneficio software, sia per l’ottimizzazione del processo di saldatura, sia sul fronte dell’integrazione di fabbrica, con tutta l’implicazione 4.0 del caso, derivante da software originale Panasonic, non di terze parti.

Riguardo alle lavorazioni in medi e piccoli lotti, tipiche del tessuto industriale italiano, grazie alla totale integrazione, i tempi di programmazione sia in autoapprendimento classico che in modalità off-line sono ridotti ai minimi della categoria.

“L’interfaccia utente – spiega Santamaria - sarà sempre più semplificata e una particolare funzione denominata WELD NAVIGATOR permette ad operatori anche inesperti in saldatura di impostare i parametri ottimali di processo attingendoli dai suggerimenti del sistema esperto PANASONIC”.

Un altro fronte di sviluppo della robotica di saldatura è il monitoraggio e la tracciabilità nel tempo dei parametri di processo erogati dal singolo robot sul singolo pezzo. Grazie alla particolare architettura Hardware del controllo TAWERS, i parametri di saldatura effettivamente utilizzati (fino ad un massimo di 35) vengono monitorati in tempo reale, consentendo al sistema di scartare “a priori” il pezzo difettoso senza la necessità di costosi controlli specifici a fondo linea. “Tutti i parametri – conclude Santamaria - vengono associati al codice stampigliato sul componente saldato ed archiviati in un server centrale per poter certificare e tracciare la qualità dei manufatti saldati con i nostri robot. Queste ed altre funzioni e processi operativi ci consentono da diversi anni di stare stabilmente sopra al 25% di quota di mercato in Italia. In un paio di anni abbiamo toccato anche punte vicine al 40% (riferimento indagini statistiche Anasta e SiriUCIMU)”.

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DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA TIESSE ROBOT

SOLUZIONI INNOVATIVE NELL’AUTOMOTIVE CON L’APPLICAZIONE DEI

ROBOT KAWASAKI NATI PER L’INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA, I ROBOT DELLA SERIE BX E BA A POLSO CAVO SONO PROTAGONISTI NELLE APPLICAZIONI PROGETTATE DALL’AZIENDA VISANESE PER LA COMMITTENZA INTERNAZIONALE Modello BX200L

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Nasceva quasi 30 anni fa la partnership fra Tiesse Robot Spa di Visano (BS), leader nell’automazione robotizzata industriale, e Kawasaki Robotics, prima azienda in Giappone ad inserire un robot di saldatura a resistenza nell’industria automobilistica. Il colosso nipponico vanta anche la primogenitura nell’introduzione della tecnologia del polso cavo per i robot industriali dedicati alla saldatura a resistenza del comparto automobilistico. I Robot Kawasaki sono robot antropomorfi per la saldatura ad alte prestazioni, dotati di bracci leggeri e motori a elevato rendimento, con la più recente tecnologia di controllo antivibrazione. Grazie a un ingombro contenuto e ai cablaggi alloggiati all’interno del braccio del robot, permettono di installare un numero elevato di unità all’interno di uno spazio limitato.

La serie BX Dopo il fortunato lancio del modello BX100, con portata di 100 Kg, Kawasaki ha sviluppato una gamma completa di robot fino al BX300, con oltre dieci modelli disponibili, diversificati per portata, area di lavoro e prestazioni dinamiche. La configurazione dei robot ha permesso una notevole semplificazione nelle operazioni di simulazioni virtuali delle linee di produzione con software offline, dato che l’insieme dei cavi elettrici e delle tubazioni aria ed acqua necessari al funzionamento delle pinze di saldatura non deve più essere considerato separatamente, trovandosi lo stesso all’interno del braccio robot. La soluzione consente inoltre di aumentare notevolmente la vita del gruppo dressing, poiché ne diminuisce le flessioni e torsioni, che, in applicazioni su linee normalmente operative a tre turni in modo continuativo, rappresentano centinaia di migliaia se non milioni di movimenti ciclo. La gamma di robot BX è dotata anche di un setting del servosistema di controllo del movimento, finalizzato a migliorare la dinamica del robot sui movimenti brevi, com’è tipico delle operazioni di puntatura. Oggi, la maggior parte delle applicazioni effettuate per il settore automotive prevede l’impiego di servo pinze dove il sistema di controllo robot e relativo software danno la possibilità di gestire in modo flessibile le corse di apertura/chiusura dei terminali della pinza e la forza di pressione sulle lamiere.

Casi applicativi di successo Tra gli esempi applicativi coronati dal successo e progettati da Tiesse Robot, che oltre ad avere una consolidata presenza sui mercati nazionali ha un’importante presenza sui mercati esteri, specie dei Paesi in via di sviluppo, va menzionata un’importante commessa per Tier One in Sudafrica, operante come fornitore del gruppo Ford-Volkswagen. L’azienda visanese ha realizzato una serie di applicazioni che vedono protagonista il robot Kawasaki BX 200L a polso cavo, con montate servopinze di saldatura a resistenza direttamente gestite dal controllore robot. Il modello prevede un passaggio interno al polso dei cavi per il comando della pinza di saldatura, oltre che dei tubi di raffreddamento e dei segnali elettrici necessari. La particolare

cura e la sofisticata tecnologia con cui è stato progettato nascono dalla grande esperienza di Kawasaki in quanto partner di primarie aziende costruttrici di automobili, settore in cui è da sempre attiva, specie nel design dei robot dedicati.

Il robot è equipaggiato anche con un dressing, che permette di ridurre al minimo tutte le operazioni di assemblaggio a bordo del braccio robot e degli accessori necessari al funzionamento dello stesso. Naturalmente i modelli possono essere dotati di svariate tipologie di pinze di saldatura a resistenza, oggi nella quasi totalità comandate tramite l’ausilio di servo motori per poter gestire al meglio le corse e le forze di chiusura della pinza, ottimizzando così al massimo il tempo ciclo del robot. Un’altra fornitura effettuata da Tiesse riguarda il robot Kawasaki BX200X, facente parte della medesima famiglia, che presenta uno sbraccio di 3400 mm atto a coprire aree con molteplici banchi di lavoro Tutti i equipaggiabile con dispositivo Cubic-S per una gestione in totale sicurezza delle aree di lavoro e della pinza di saldatura stessa. Come fornitrice diretta delle maggiori aziende automobilistiche Kawasaki Robotics annovera svariate applicazioni di uso massivo dei robot della gamma Kawasaki BX. Un esempio è in Cina, presso lo stabilimento Changan Automotive, nelle vicinanze della città di Chongqing, dove viene prodotta una vettura ogni 50 secondi. Come si evince dalle immagini riportate, abbiamo in azione negli impianti automatizzati per il settore sia i modelli BX200, sia i modelli montati a mensola tipo BT200, che, grazie anche alle dimensioni ridotte della base del robot e al disegno particolarmente economico, hanno permesso di concentrare un elevato numero di robot in uno spazio relativamente ridotto, permettendo quindi un risparmio per il costruttore di automobili in termini di investimento per la linea di produzione. Altre linee ancora sono allestite in parecchi stabilimenti di produzione Toyota, Ford, per esempio nella produzione del nuovo Ranger Pickup, KIA etc. Ultimo nato della serie B, specificamente destinato a questa tipologia di applicazioni industriali, è il modello BU015N a 7 assi finalizzato alle operazioni di erogazione e deposito sigillanti all’interno del corpo autovettura dove, con l’introduzione di un ulteriore asse di movimentazione per l’ugello di deposito, è stato reso possibile a questo nuovo modello di raggiungere tutte le posizioni di lavoro senza doverne suddividere il funzionamento tra l’operatività di diversi robot.

Non manca inoltre il modello BA 06N e L per le applicazioni in saldatura ad arco.

Le innovative tecnologie di Kawasaki Robotics, con la serie dei robot tipo B, incontrano un particolare apprezzamento da parte delle maggiori case costruttrici di automobili nel mondo. Tiesse Robot, assieme allo storico partner, proietta lo sguardo sul futuro per cogliere le esigenze di un mercato in costante evoluzione e che oggi, più che mai, in una fase di transizione economica e di trasformazione tecnologica, necessita di flessibilità e creatività per le nuove sfide.

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ABB

PIÙ SCELTA AI CONSUMATORI E TEMPI DI CONSEGNA PIÙ RAPIDI NELL’E-COMMERCE GRAZIE A

FLEXBUFFER™

UNA CELLA MODULARE ALTAMENTE ADATTABILE CHE IMMAGAZZINA, ACCUMULA E METTE IN SEQUENZA UNA VASTA GAMMA DI ARTICOLI PER UNA GESTIONE EFFICIENTE DI LOTTI PIÙ PICCOLI, PALLET MISTI E ORDINI PER SINGOLI CLIENTI 46

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Per rispondere alle mutevoli esigenze dei clienti e ad un aumento esponenziale delle vendite online, le aziende hanno bisogno soluzioni più intelligenti in grado di gestire gli articoli in modo flessibile. Gli operatori di molti settori industriali sono infatti chiamati a fronteggiare, sempre più spesso, diverse problematiche per soddisfare le aspettative dei consumatori in termini di consegna più rapida di una gamma sempre più ampia di prodotti. In particolar modo devono fare fronte alla carenza di manodopera e alla necessità di fornire servizi di consegna diretti al consumatore (D2C) in modo veloce e flessibile. La movimentazione automatizzata di merci è la chiave per risolvere queste problematiche, ma i sistemi attualmente disponibili sono per la maggior parte ingombranti, costosi da installare e privi della necessaria flessibilità per offrire alle aziende le capacità di accumulo e sequenziamento degli ordini di cui hanno bisogno. ABB risponde alla crescente richiesta di varietà di scelta e consegne rapide da parte dei consumatori con il lancio della cella FlexBuffer™.

FlexBuffer porta la flessibilità a nuovi livelli nei settori di logistica, alimenti e bevande, beni di consumo confezionati, ristorazione e commercio al dettaglio, offrendo una soluzione multifunzionale altamente adattabile per gestire svariati compiti di sequenziamento, accumulo, stoccaggio e consolidamento di ordini. “FlexBuffer aiuta i nostri clienti a vincere queste sfide, portando in tutti gli impianti le tecniche di stoccaggio e prelevamento automatizzato e di sequenziamento delle merci. Tutte le attività di qualsiasi dimensione, dai grandi negozi alle piccole farmacie, potranno raggiungere la massima efficienza nella movimentazione di un’ampia gamma di articoli. Con FlexBuffer i nostri clienti avranno la flessibilità necessaria per immagazzinare e prelevare merci come desiderano, in qualsiasi sequenza secondo le loro esigenze operative e le richieste dei clienti, oltre alla possibilità di espandere il sistema in caso di necessità”, dichiara Marc Segura, Group Senior Vice

President Managing Director Consumer Segments & Service Robotics di ABB.

Flessibilità ed efficienza nella gestione degli ordini Costituita da un robot ABB, una serie di pinze, un pacchetto software, scaffalature da magazzino e trasportatori di entrata e uscita, FlexBuffer offre una soluzione multifunzionale flessibile, a costi contenuti, per elaborare velocemente una grande varietà di ordini. Gli ordini in entrata vengono gestiti dal software che si interfaccia con i sistemi WMS, ERP e AMS. La suite software gestisce lo stoccaggio e il prelevamento di articoli misti, evitando collisioni e ottimizzando l’utilizzo del magazzino. Le informazioni fornite dal software consentono al robot di stoccare le merci nelle posizioni corrette sugli scaffali, in base alla sequenza con cui dovranno essere spedite. Quando gli articoli devono essere prelevati, il robot può selezionare i prodotti richiesti nella giusta sequenza e depositarli sul nastro in uscita, pronti per la spedizione. Ordinare le merci secondo sequenze predefinite assicura alle aziende il rispetto dei tempi di consegna e l’evasione di ordini personalizzati con i pesi, le temperature e altri attributi specifici corretti. FlexBuffer può inoltre aiutare le aziende a creare un Order Consolidation Buffer (OCB), una zona di accumulo nella quale stoccare temporaneamente le merci prima delle successive fasi di lavorazione. La cella è disponibile in versioni per articoli singoli e misti. La versione “monoarticolo” è progettata per movimentare le cassette standard utilizzate per trasportare merci, mentre la versione per articoli misti offre maggiore flessibilità grazie a una pinza regolabile che può afferrare diversi oggetti come pacchi, vassoi e casse. La soluzione può manipolare un carico utile fino a 50 kg ed è in grado di stoccare fino a 600 borse/ sacchetti e condurre operazioni di sequenziamento al ritmo di 500 cicli all’ora.

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DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA

Il software per la gestione configurabile dello stoccaggio Ulteriore flessibilità viene offerta dal software per la gestione configurabile dello stoccaggio di FlexBuffer, che consente di ottimizzare le operazioni di accumulo, stoccaggio e sequenziamento. Potendo controllare celle FlexBuffer singole o multiple, il software consente di potenziare ed espandere le attività operative in base al fabbisogno. Questa scalabilità è particolarmente utile in ambienti più piccoli come negozi, farmacie, ospedali e centri di fullfillment che richiedono una soluzione di stoccaggio e prelevamento più adattabile e flessibile. Il software aiuta inoltre a gestire le crescenti esigenze di tracciamento degli ordini in tempo reale, consentendo ai clienti di verificare in ogni momento lo stato di avanzamento di un ordine. Tutto ciò è reso possibile dai diversi moduli che contiene il software di controllo per la configurazione del magazzino, al fine di definire le ubicazioni disponibili, la gestione del magazzino per collegare le posizioni di stoccaggio FlexBuffer con gli articoli stoccati, la gestione delle attività del robot per controllare il movimento del robot stesso, la gestione dell’alimentazione e dell’interfaccia in ingresso e in uscita dei prodotti gestiti da altro sistema (WMS/ERP/MFC*). Inoltre, per garantire che i clienti possano raggiungere la produzione massima, ABB offre una gamma completa di servizi a valore aggiunto studiati per migliorare le prestazioni, aumentare l’operatività (uptime) e allungare la vita di FlexBuffer e della sua famiglia di celle modulari. ABB fornisce oggi anche robot mobili autonomi (AMR) per migliorare sensibilmente la flessibilità delle attività logistiche. Dopo la recente acquisizione di ASTI Mobile Robotics Group (ASTI), fra i principali costruttori mondiali di AMR, ABB è l’unica azienda con 48

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un’offerta completa di automazione flessibile di prossima generazione.

I vantaggi della soluzione FlexBuffer combina l’esperienza ABB nel settore della Robotica con un approccio incentrato sul cliente, offrendo una soluzione in grado di risolvere i problemi dei clienti in tutti i segmenti, grazie ad una soluzione che combina hardware e software con un design modulare, tutto in un unico sistema. La soluzione automatizza lo stoccaggio su piccola scala, il sequenziamento o il buffering delle attività con ampia possibilità di personalizzazione della logica di archiviazione e con un ridotto ingombro del sistema.

Consente quindi ai clienti di automatizzare il lavoro manuale e allo stesso tempo di aumentare prestazioni, capacità e precisione nella gestione degli ordini. La destrezza del robot consente lo stoccaggio di oggetti misti e il recupero in spazi piccoli e ristretti. L’ingombro ridotto consente un semplice retrofit dell’infrastruttura esistente e l’implementazione su larga scala. Il robot è l’unico sistema mobile della soluzione, cosa che la rende molto affidabile e richiede un basso livello di manutenzione rispetto ai sistemi tradizionali. I vantaggi offerti da FlexBuffer sono già riscontrabili in applicazioni in tutto il mondo. Fra le installazioni pilota ci sono un’applicazione di stoccaggio e prelevamento da contenitori (bin picking) di prodotti farmaceutici presso il 7th Hospital di Shanghai in Cina, un negozio automatizzato della società di comunicazioni mobili cinese Huawei, dove i clienti possono ritirare il telefono acquistato da uno sportello automatizzato, e un sistema per l’allestimento di ordini della catena britannica John Lewis & Partners.

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DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA CAMOZZI AUTOMATION

CAMOZZI AUTOMATION:

SOLUZIONI PER L’ HANDLING DEL FUTURO

I PROCESSI INDUSTRIALI MODERNI RICHIEDONO LIVELLI DI AUTOMAZIONE SEMPRE MAGGIORI E PERFORMANCE PARTICOLARMENTE ELEVATE. LE APPLICAZIONI DI MANIPOLAZIONE INDUSTRIALE RICOPRONO UN RUOLO CRUCIALE PER INCREMENTARE LA PRODUTTIVITÀ ED AFFIDABILITÀ DEI MACCHINARI ED ESIGONO IL MEGLIO IN FATTO DI QUALITÀ E PRESTAZIONI

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Nelle operazioni di assemblaggio, la precisione nella manipolazione è fondamentale, dato che anche un piccolo errore può compromettere il prodotto finale. In tal senso, componenti come le pinze pneumatiche svolgono un ruolo fondamentale.

Grazie un’ampia gamma di pinze, componenti per il vuoto e attuatori disponibili in numerose taglie e versioni per diverse esigenze di handling, Camozzi Automation è in grado di soddisfare le principali esigenze richieste dal mercato in termini di performance, affidabilità, flessibilità e adattabilità, sempre con l’obiettivo di garantire precisione e velocità.

Con una presenza capillare in oltre 70 paesi in tutto il mondo, Camozzi Automation è leader nella progettazione e produzione di componenti, sistemi e tecnologie per il motion control e il fluid control nei settori dell’Automazione Industriale, del Life science e del Transportation.

Combinando le principali tecnologie meccaniche e digitali, l’offerta Camozzi Automation comprende in misura sempre crescente la realizzazione di prodotti e soluzioni IIoT, grazie alle quali l’azienda bresciana crea valore aggiunto per i propri clienti, garantendo affidabilità, flessibilità e aumento dell’efficienza produttiva. La mission di Camozzi è quella di accompagnare i propri clienti nello sviluppo di soluzioni innovative, efficienti e ad alto valore aggiunto, che possano impattare positivamente sul futuro dell’ambiente e delle persone.

griffe che si muovono ruotando con aperture che solitamente sono di 90° per griffa e quindi complessivamente di 180°; anche nelle pinze angolari le griffe si muovono ruotando, ma l’escursione è limitata solitamente a 15° per griffa e quindi complessivamente con apertura a 30°; infine, le pinze a tre griffe hanno un movimento lineare e concentrico delle griffe, e garantiscono una miglior presa con i componenti di forma circolare. Oltre a queste, ci sono anche pinze specifiche per il settore dello stampaggio plastica, comunemente chiamate pinze materozza, che vengono utilizzate nelle mani di presa che rimuovono i pezzi stampati per iniezione plastica dagli stampi; caratteristica tipica è quella di avere le dita non autocentranti, in modo da potersi adattare nel modo migliore nella presa della materozza.

Tutte queste tipologie possono essere definite “standard”.

Accanto ad esse ci sono poi le pinze speciali, che nascono da specifiche esigenze dei clienti, con l’obiettivo di trovare la soluzione che maggiormente soddisfa i requisiti richiesti dall’applicazione, con diverse possibilità di customizzazioni: si va dallo sviluppo di dita speciali realizzate partendo dalle dimensioni e dalla forma dell’oggetto da manipolare, all’inserimento di funzioni particolari che non sono previste nelle pinze standard (ad esempio la regolazione della corsa di

L’handling del futuro Camozzi offre un’ampia gamma di componenti per la manipolazione che garantiscono la migliore soluzione in ogni settore applicativo: dal material handling al carico e scarico delle macchine utensili fino ad arrivare ai robot antropomorfi, collaborativi e sistemi gantry per applicazioni di Pick & Place, Pick & Hold, feeding e trasferimento di manufatti. Tutti i componenti sono ottimizzati in termini di peso e dimensioni, per agevolare la connessione a sistemi di movimentazione più o meno complessi, da gantry a robot antropomorfi e collaborativi.

Le pinze sono realizzate secondo i principali trend di mercato: miniaturizzazione, flessibilità, adattabilità e competitività. A queste tendenze si aggiunge oggi anche la necessità di integrare componenti in soluzioni meccatroniche per l’Industria 4.0.

In Camozzi, sono tre le diverse famiglie di prodotto che afferiscono all’handling: le pinze, gli attuatori, rotanti e guidati, e la tecnologia per il vuoto. Queste tre diverse tipologie, consentono di realizzare soluzioni di manipolazioni con un grado di complessità crescente, dalle semplici mani di presa, ottenute utilizzando una pinza o una ventosa, a prodotti in cui le tre tecnologie si fondono insieme per garantire una manipolazione di oggetti dalle dimensioni e forme complesse.

In particolare, per quanto riguarda le pinze pneumatiche, si possono trovare le classiche pinze parallele, le radiali, quelle angolari e le concentriche a tre griffe. Si tratta di un offerta completa e ben assortita, nella quale le pinze parallele, che sono anche le più diffuse, sono caratterizzate da un movimento lineare e parallelo delle griffe, mentre quelle radiali hanno le M &A | OTTOBRE 2021

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DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA

aperture e/o chiusura), fino allo sviluppo completamente da zero di pinze a disegno del cliente o in co-design.

Alcune novità di recente sviluppo La prima novità è costituita dalle pinze serie CGSP, disponibili in 4 taglie (20, 25, 32 e 40 mm), sono pinze parallele autocentranti a doppio effetto caratterizzate da guida a strisciamento a forma di T, che risulta essere molto resistente ai carichi esterni, e da un sistema di trasmissione del moto a leve ad alto rendimento, caratteristiche che fanno della serie CGSP una pinza in grado di fornire un alto rapporto forza/ingombri; pur avendo dimensioni molto ridotte, questa pinza è in grado di resistere ad alte sollecitazioni esterne ed ad esercitare elevate forze di serraggio.

Grazie ai materiali e ai rivestimenti superficiali utilizzati, il prodotto garantisce un’elevata affidabilità; inoltre, la copertura in acciaio che protegge il sistema interno di trasmissione della forza dall’ingresso di impurità rende la pinza utilizzabile anche in ambienti contaminati da polvere.

Le applicazioni in cui questo tipo di pinze sono più performanti e dove vengono maggiormente impiegate sono quelle caratterizzate da alte accelerazioni e velocità di

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spostamento del sistema di motion, come carico e scarico macchina e inserimento, tipiche del settore dell’assemblaggio di componentistica elettronica, medicale o nel mondo della cosmetica. Altro settore di applicazione è quello delle end of arm tooling (mani di presa), nello stampaggio ad iniezione plastica, dove gli oggetti da movimentare sono tipicamente leggeri ma le accelerazioni dei pickers che scaricano il pezzo dallo stampo sono molto alte. Questa pinza, inoltre, si presta bene ad essere combinata a sistemi tripode.

La seconda è la serie CGSY, ovvero pinze radiali che tipicamente hanno un’apertura delle griffe molto ampia, in questo caso di 180°, caratteristica utile in applicazioni in cui non è la pinza a muoversi verso il pezzo, ma è il pezzo ad andare verso la pinza: l’apertura a 180°, liberando lo spazio, permette al pezzo di avvicinarsi senza che la pinza debba compiere ulteriori movimenti. Un esempio è il carico/scarico di macchine di assemblaggio a tavola rotante o di macchine per il soffiaggio delle bottiglie di PET; in questa applicazione, è necessario anche che le pinze montate sull’asse in movimento si aprano e chiudano all’unisono, riducendo il tempo ciclo il più possibile. La serie CGSY viene realizzata calibrando il foro e i canali di alimentazione in modo che tutte le pinze abbiano

un comportamento identico in termini di velocità di apertura e chiusura.

La terza novità riguarda la serie CGAN, pinze angolari con apertura a 30°. Grazie all’apertura e chiusura delle griffe da -10° a 30°, le pinze angolari della serie CGAN garantiscono una presa rapida ed efficace anche in spazi di lavoro ridotti. Il design compatto e i materiali utilizzati rendono questa pinza particolarmente adatta in tutte quelle applicazioni in cui viene richiesta un’elevata precisione e ripetibilità di posizionamento come Pick&Place, Pick&Hold e trasferimento di manufatti.

I punti di fissaggio su tre lati diversi del corpo della pinza e la sua facilità di montaggio, tramite un adattatore opzionale, garantiscono un’elevata flessibilità di installazione, anche in settori industriali caratterizzati da elevati livelli di efficienza produttiva come assemblaggio, packaging e Food & Beverage.

In Camozzi Automation, lo sviluppo dei prodotti è funzione della necessità di risolvere specifiche esigenze di determinati settori e/o applicazioni. Nell’assemblaggio, ad esempio, le pinze devono essere robuste e capaci di resistere ai carichi dinamici generati dall’accelerazioni elevate dei sistemi che le movimentano, mantenendo il minor peso possibile; debbono inoltre garantire nell’arco della vita utile ripetibilità di posizionamento nell’ordine dei 0,02 mm, frequenza e velocità di apertura e chiusura elevate, consentendo risparmi dell’ordine di frazioni di secondo in tali operazioni. Infine, devono garantire il trattenimento del pezzo anche in caso di mancanza di aria o in

presenza di cali di pressione e una loro sostituzione semplice e veloce, senza necessità di ritaratura o modifiche del sistema, una volta giunte a fine vita.

Prodotti sempre più smart La richiesta del mercato è quella di avere prodotti sempre più intelligenti, che abilitino i costruttori di macchine per l’assemblaggio e robotica all’adozione di paradigmi legati a smart manufacturing. Ad esempio, l’integrazione di sensori specifici e sistemi di visione nei componenti permette l’elaborazione dei dati in locale (elaborazione “edge” o al “margine”) e consente di prendere decisioni in loco per la risoluzione di una problematica, sia essa relativa al controllo qualità o al controllo di produzione, senza aggravare ulteriormente l’infrastruttura complessiva.

Nelle pinze pneumatiche si possono utilizzare sensori di prossimità, sensori tattili, sensori di forza/coppia e sensori di posizione/velocità (per esempio accelerometri) o altri sistemi per rilevare la presa pezzo, il suo peso ed eventuali difetti dimensionali. Grazie ad un’elettronica sempre più sofisticata, è possibile adottare sistemi di autoapprendimento o di intelligenza artificiale, che una volta addestrati, non necessitano di riconfigurazione e permettono controlli di manutenzione predittiva, o aiutare a configurare e riconfigurare i prodotti in modo rapido, abbattendo i setup o i cambi formato.

DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA COMAU

ROBOTICA COLLABORATIVA

AD ALTE PRESTAZIONI, A VELOCITÀ INDUSTRIALE CON IL NUOVO

RACER-5 COBOT

IL NUOVO COBOT DI COMAU GARANTISCE FLESSIBILITÀ E SICUREZZA COLLABORATIVA CON RIPETIBILITÀ E PRECISIONE ELEVATE PASSANDO AUTOMATICAMENTE DALLA VELOCITÀ DEI ROBOT INDUSTRIALI ALLA VELOCITÀ COLLABORATIVA QUANDO UN OPERATORE ENTRA NELLA SUA AREA DI LAVORO

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Per soddisfare la crescente domanda di cobot veloci, dai prezzi contenuti che possono essere utilizzati in spazi ristretti e in diverse aree di applicazione, Comau presenta RACER-5-0.80 COBOT, un robot di piccola taglia, realizzato interamente nella sede torinese di Grugliasco, in grado di passare automaticamente dalla massima velocità industriale alla modalità collaborativa se l’operatore si trova vicino all’area di lavoro. Un nuovo paradigma nella robotica collaborativa, che smentisce la convinzione che i robot collaborativi siano lenti.

L’azienda stima che il mercato globale dei robot collaborativi compatti registrerà una crescita globale del 45% su base quinquennale, che sarà in gran parte determinata dalla necessità generale di ridurre la complessità dei processi ed eliminare le attività non a valore aggiunto.

Nella Smart Factory di Comau operatori e robot possono lavorare a stretto contatto e in totale sicurezza grazie alla robotica collaborativa: ai cobot sono affidate le operazioni più ripetitive e gravose, mentre l’uomo può dedicarsi ad attività più specializzate e meno pesanti o collaborare direttamente con il robot per rendere più efficace lo svolgimento delle sue mansioni. La possibilità di far lavorare uomo e robot vicini e in sinergia ha eliminato la necessità di barriere, creando

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isole più aperte ed ergonomiche, che vanno a ridisegnare in modo intelligente e flessibile gli spazi di lavoro. È così che la robotica collaborativa di Comau, oltre ad aumentare la produttività e la sicurezza operativa, aiuta le aziende ad ottimizzare il layout di fabbrica, abbattendo i costi strutturali e di logistica.

“Il nostro nuovo Racer-5 COBOT offre la velocità e la precisione che mancavano al mercato della robotica collaborativa a basso payload”, spiega Pietro Ottavis, Chief Technology Officer di Comau. “Aggiungendo funzionalità di sicurezza avanzate a Racer-5, il nostro robot industriale più venduto, abbiamo creato un cobot veloce, affidabile e facile da usare che può essere impiegato in qualsiasi situazione in cui i tempi di ciclo e la precisione sono fondamentali”.

Grazie ad un consolidato know-how e ad oltre 45 anni di esperienza nel campo dell’automazione in svariati settori, Comau è da sempre impegnata nello sviluppo di tecnologie innovative e avanzate, affiancando i clienti con lo sviluppo di tecnologie collaborative e IIoT, intelligenti e flessibili, adatte a rispondere a qualunque necessità produttiva e seguendo il suo approccio HUMANufacturing all’Industria 4.0.

Performance industriali, attitudine collaborativa Racer-5 COBOT è un robot articolato a 6 assi in grado di lavorare a velocità industriale fino a 6 m/s. Con un payload di 5 kg e uno sbraccio di 809 mm, assicura un’efficienza industriale ottimale, offrendo il vantaggio aggiuntivo di operazioni sicure e senza barriere. Inoltre, il cobot può passare istantaneamente da una modalità collaborativa alla massima velocità in assenza di un operatore nelle vicinanze, raggiungendo una velocità di produzione ineguagliabile grazie ad una ripetibilità di 0,03 mm e ad una avanzata fluidità di movimento. Allorché l’operatore rientra nell’area di lavoro, il cobot torna in automatico in modalità collaborativa, potendo operare con velocità fino a 500 mm al secondo.

Racer-5 COBOT permette a integratori di sistemi e utenti finali di automatizzare anche i processi di produzione più sofisticati senza sacrificare la velocità, la precisione

o l’intelligenza collaborativa. Con questo potente robot industriale, che opera in doppia modalità, i clienti possono installare un’unica soluzione ad alte prestazioni anziché impiegare due robot distinti.

Con la doppia anima del cobot, Comau garantisce, da un lato, alti livelli di produttività e riduzione dei tempi ciclo con un prodotto di automazione versatile e robusto, dall’altro, una soluzione collaborativa per la continuità del ciclo produttivo anche nel caso l’operatore debba avvicinarsi, ad esempio per il fine tuning della linea.

Il cobot può essere utilizzato in qualsiasi linea ad alte prestazioni senza la necessità di barriere protettive, riducendo efficacemente i costi di sicurezza e le necessità di ingombro a terra, con caratteristiche di sicurezza avanzate, certificate da TÜV Süd, ente di certificazione indipendente riconosciuto a livello mondiale. Ha una struttura rigida che favorisce un M &A | OTTOBRE 2021

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DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA che fornisce informazioni a 360° sul suo stato di funzionamento, con una luce verde che segnala quando il cobot sta lavorando in modalità collaborativa, mentre si spegne quando entra nella modalità industriale, ed una completa riorganizzazione dell’avambraccio per offrire servizi inediti, con allestimenti che permettono di realizzare applicazioni anche complesse evitando di avere cavi e tubi all’esterno, così da avere una soluzione di automazione più pulita. Due pulsanti posizionati sull’avambraccio consentono di entrare in modalità manual guidance, consentendo in qualsiasi momento all’operatore di muovere il robot manualmente, e di customizzare le esigenze dell’operatore, che può ad esempio utilizzarlo per avviare la registrazione di un movimento oppure per richiamare un altro programma, o ancora per mettere in pausa e far ripartire un programma. L’operatore può anche impostare la gestione del ripristino dell’attività, che si interrompe in caso di collisione.

Il software

progressivo incremento di precisione e ripetibilità e lo rende particolarmente adatto per l’assemblaggio, la movimentazione di materiali, l’asservimento macchine, applicazioni di dispensing e di pick and place nel settore Automotive, dell’elettrificazione e della General Industry.

Racer-5 COBOT dispone anche di luci a LED integrate per fornire una conferma in tempo reale dello stato della cella di lavoro. Inoltre, i connettori elettrici e dell’aria sono situati sulla parte anteriore del braccio robotico per garantire una maggiore agilità e ridurre al minimo il rischio di danni.

Tutto ciò permette a Racer-5 COBOT di garantire una maggiore qualità di produzione, migliori prestazioni, tempi di ciclo più rapidi e investimenti ridotti. Potendo essere trasportato e installato facilmente pressoché ovunque, questo cobot compatto contribuisce ad ottimizzare i processi dei clienti, salvaguardandone gli investimenti.

Come

funziona la meccanica del cobot

Per lo sviluppo di Racer-5 COBOT, Comau è partita da un prodotto industriale per ottenere un robot collaborativo che mantenesse tutte le caratteristiche e le prestazioni del prodotto originale. Tre le principali novità introdotte: l’introduzione di cover anti-pizzicamento per evitare la possibilità che le dita dell’operatore vengano pizzicate nell’interazione con il robot; l’aggiunta di una striscia LED alla base del cobot, 56

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Un software sviluppato internamente da Comau e certificato dal TÜV SUD garantisce I livelli di sicurezza e la collaboratività del Racer-5 COBOT, grazie ad uno speciale algoritmo adattativo che consente di raggiungere livelli molto elevati di precisione rispondendo alle variazioni nelle condizioni di funzionamento e al loro evolversi nel tempo, riconoscendo, ad esempio, la presenza di uno sbalzo termico, oppure una variazione nei valori degli attriti dei vari giunti del cobot causati dalla naturale usura dell’oggetto. Come ulteriore garanzia dei livelli di sicurezza del robot, Comau testa ogni Racer-5 COBOT in una cella automatica tramite un ciclo di 60 impatti, che servono a verificare che l’arresto del robot avvenga entro i limiti imposti dalle normative.

DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA KLAIN ROBOTICS

PARTNER IDEALI PER

SYSTEM INTEGRATOR

DAI ROBOT COMPATTI AI ROBOT DI GROSSO TAGLIO, UNA GAMMA SEMPRE PIÙ AMPIA PER SODDISFARE QUALSIASI ESIGENZA APPLICATIVA, DA QUELLE PIÙ SEMPLICI A QUELLE PIÙ COMPLESSE

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Fondata nel 1999 a Brescia, Klain Robotics è un’azienda specializzata nella distribuzione di robot per il mondo della Factory Automation e componenti di Meccatronica, focalizzata sul mercato italiano e della Svizzera italiana. L’alto profilo tecnico dell’azienda, il personale qualificato e costantemente aggiornato, l’accurata e attenta selezione dei marchi e dei prodotti gestiti e l’attenzione alle evoluzioni del settore sono i punti di forza che hanno reso Klain Robotics il partner ideale per System Integrator specializzati, operanti nella realizzazione di linee di assemblaggio, di macchine speciali e nell’asservimento di macchine operatrici in svariati settori. L’azienda è impegnata infine anche sul fronte dell’Active Service, sia attraverso Training di Formazione dedicati all’utilizzo dei prodotti di Meccatronica, 58

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sia tramite attività di assistenza e supporto ai clienti, in fase di scelta e sviluppo dei progetti e di start-up di prodotti già installati, oltre alla verifica di tempi ciclo con simulazioni nell’ambiente di sviluppo software. L’inaugurazione della nuova struttura, sempre a Brescia ma in Via Sergio Bresciani, più vicina al cuore pulsante della città, rappresenta un ulteriore e necessario adeguamento di questa realtà rispetto alla sempre più crescente richiesta del mercato. Klain Robotics ha infatti scelto di realizzare una nuova location che le consenta di operare in spazi più grandi, luminosi e funzionali e che, in prospettiva, possa assecondare le necessità di ulteriore espansione dei prossimi 3 anni. Una scommessa nel programma di sviluppo di un’azienda che dal 1999 sta vivendo una crescita costante e che ha portato la Klain Robotics ad essere

La famiglia MiR

un importante punto di riferimento per i System Integrator in Italia. “Siamo molto soddisfatti di come il nostro progetto si sia finalmente avverato - dichiara Fabio Greco, CEO dell’azienda – e, come ha dichiarato un famoso imprenditore italiano, con la consapevolezza che le aziende o si fanno crescere o si chiudono, il nuovo sito soddisfa pienamente le esigenze di una realtà come la nostra, fortemente dinamica e sempre orientata alla crescita.

Ci piace lavorare in un contesto che ben rappresenta l’immagine di Klain Robotics, ma soprattutto siamo lieti di poter offrire a collaboratori e clienti un ambiente confortevole in cui poter esprimere al meglio le nostre capacità”.

La gamma dei robot per il mondo della Factory Automation Il brand “storico” distribuito da Klain Robotics fin dai suoi esordi è DENSO. La gamma robot DENSO si divide in due macro famiglie. La famiglia degli SCARA offre una gamma di robot con portate da 3 fino a 20 kg passando da payload intermedi da 5, 8 e 10 kg, con sbracci che vanno da 350 fino a 1.000 mm. La gamma degli antropomorfi, invece, è composta da macchine che vanno dai 2,5 kg di payload con sbraccio da 430 mm, arrivando a robot con payload di 40 kg e 2.500 mm di area di lavoro.

All’interno di questo range vanta robot con portate da 4, 7, 13 e 25 kg, con sbracci da 500 a 1.800 mm. I robot DENSO sono impiegati in diversi settori, tra cui il mondo della cosmesi, del fashion, del food, del controllo qualità, dell’occhialeria, medicale e farmaceutico. Per poter, poi, soddisfare appieno le esigenze del Gamma Hyundai

mercato dell’automazione, Klain Robotics distribuisce anche robot Hyundai, azienda coreana conosciuta per la produzione di robot antropomorfi di grosso taglio, che arrivano fino ai 600 kg di portata, utilizzati per applicazioni di pallettizzazione, saldatura, manipolazione e assemblaggio. Da qualche anno a questa parte anche Hyundai ha fatto il suo ingresso nella robotica di taglio compatto, lanciando sul mercato una serie di modelli con payload più contenuti.

Un altro settore su cui Klain Robotics sta puntando molto è il settore dell’intralogistica, rappresentato dagli Autonomous Mobile Robot di MiR, di cui Klain è Excellent Partner in Italia. I MiR sono robot collaborativi, progettati per lavorare al fianco degli umani. Questi AMR infatti sono caratterizzati dalla presenza di laser scanner e telecamere 3D che gli consentono di scannerizzare l’ambiente circostante a 360°, navigando dinamicamente, pianificando i percorsi da intraprendere e reagendo attivamente a persone e ostacoli che si presentano durante il percorso.

La flotta dei robot MiR si compone di 7 modelli, due dei quali da poco entrati in gamma (il MiR600 e il MiR1350), che arrivano a movimentare fino a 1350 kg. Le potenzialità sono calcolabili tramite diversi fattori, primo fra tutti, il risparmio di ore di lavoro, perché vengono automatizzati processi a basso valore aggiunto andando così a supportare il personale all’interno dello stabilimento e garantendo loro di concentrarsi su attività più nobilitanti e a più alto valore aggiunto. La sicurezza, perché l’AMR può sostituire i carrelli elevatori evitando potenziali costi di sicurezza preventiva e potenziali costi relativi agli infortuni sul lavoro; la flessibilità, perché non necessitano la posa di dispositivi di guida fisici o elettromeccanici, quindi nel caso in cui vi sia un cambio di layout il robot deve solamente effettuare la mappatura della zona d’azione; e ancora, gli AMR sono altamente personalizzabili, perché possono montare svariati tipi di top moduli che permettono di assolvere quasi tutti gli spostamenti che ad oggi vengono effettuati nelle realtà produttive, come trasporto di carrelli, pallet e box. I campi d’impiego di MiR sono perciò molteplici, l’unico limite è la fantasia di chi sviluppa il progetto.

Lo sviluppo tecnologico è, dunque, da sempre il fiore all’occhiello di Klain Robotics, che è costantemente pronta ad offrire nuove opportunità e nuovi strumenti alle aziende, per renderle sempre più efficienti, e quindi più produttive.

DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA SCHUNK

ACCESSORI PER ROBOT

E ROBOTIZZAZIONE DI PROCESSI PER ELEVATA QUALITÀ E RIPRODUCIBILITÀ DEI RISULTATI UN APPROCCIO ALL’AUTOMAZIONE SEMPLIFICATO GRAZIE ALLA GAMMA PLUG & WORK PER COBOT SEMPRE PIÙ EFFICIENTI E PRODUTTIVI E AI NUOVI TOOL DI FINITURA SUPERFICIALE PER LAVORAZIONI PIÙ PRECISE E OMOGENEE

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I cobot hanno plasmato in modo decisivo la robotica industriale negli ultimi anni e sono diventati sempre più popolari. Senza il modulo giusto per il collegamento di bracci del robot e pinze, tuttavia, nessun robot può raggiungere il suo pieno potenziale.

Per consentire agli utenti di lavorare rapidamente e facilmente con i robot industriali leggeri, SCHUNK sta ampliando il suo portafoglio Plug & Work equipaggiando in maniera semplice anche i cobot Doosan Robotics e Techman Robot, dopo il successo del portfolio Plug & Work per Universal Robots. Entrambi i produttori hanno recentemente acquisito importanza e riscuotono sempre più interesse tra gli utilizzatori di tutto il mondo. Queste soluzioni possono essere utilizzate per implementare diversi scenari di automazione in un tempo molto breve. La gamma SCHUNK di pinze standard e speciali con vari moduli rende più efficiente e produttivo l’utilizzo dei

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robot: sistemi di cambio utensile, distributori rotanti, unità di compensazione, sistemi di misurazione, sensori anticollisione e di sovraccarico e utensili di lavorazione hanno una compatibilità strutturale e funzionale ottimale e garantiscono il collegamento affidabile di bracci del robot e pinze.

Gli accessori per la robotica garantiscono in tutto il mondo connessioni sicure. SCHUNK dispone di un vastissimo portfolio di componenti per applicazioni di robotica. Alla base di questa qualità tecnologica “Made by SCHUNK” c’è la costante forza innovativa dell’azienda.

La gamma Plug & Work La gamma Plug & Work include pinze pneumatiche ed elettriche, moduli di presa Co-act per applicazioni collaborative e cambi rapidi. Le pinze pneumatiche sono facili da usare, sono caratterizzate da elevate prestazioni e da un prezzo attraente,

Pezzi perfetti grazie ai nuovi tool SCHUNK per la finitura superficiale robotizzata. Inoltre, gli utilizzatori beneficiano di evidenti vantaggi in termini di efficienza, qualità, riduzione dei costi. Foto: SCHUNK

sono particolarmente indicate per applicazioni automatizzate convenzionali, dove è richiesta principalmente robustezza.

Le pinze elettriche sono, invece, regolabili in modo flessibile nella forza di presa o nella corsa, sono versatili e offrono molte varianti. I plugin semplificano la programmazione, in particolare per gli utenti che si approcciano per la prima volta all’automazione, perché beneficiano di una messa in funzione rapida e semplificata.

Ampia selezione di componenti Tra le pinze ad attuazione pneumatica, la gamma Plug & Work comprende la pinza parallela con guida dentata e lubrificazione permanente PGN-plus-P, la pinza a 3 griffe PZN-plus, la pinza universale JGP con il miglior rapporto qualità-prezzo, nonché pinze a corsa lunga KGG e PSH. Le micro-valvole per il controllo delle pinze pneumatiche

sono già integrate nell’interfaccia Plug & Work. Per le pinze elettriche, invece, la selezione include la pinza EGP per piccoli componenti, pinze elettriche certificate per operazioni collaborative Co-act EGP-C, e il gripper elettrico più versatile di SCHUNK - EGH – che costituisce la scelta migliore per implementare automazioni con un cobot, in quanto l‘installazione e il controllo della pinza sono estremamente semplici. Questa pinza convince dal punto di vista sia funzionale sia estetico grazie al suo concept ricercato e al design attraente, tanto che la giuria del Red Dot Design Award 2021, premio conosciuto in tutto il mondo, è rimasta notevolmente colpita e ha premiato la pinza EGH nella categoria “product design”. I giurati hanno valutato sia l’estetica che il grado di innovazione dei prodotti provenienti da circa 60 paesi in un processo di selezione durato più giorni.

La messa in funzione e la programmazione della pinza M &A | OTTOBRE 2021

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DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA SCHUNK offre nuovi tool per automatizzare le operazioni di sbavatura.

L’obiettivo: risultati perfetti, maggiore efficienza a costi inferiori e gli operatori possono essere sollevati da un lavoro duro e faticoso.

universale EGH avvengono, infatti, in modo intuitivo e possono essere completate soli in 30 minuti. Con le sue dita flessibili e una corsa variabile di 80 mm, la pinza può bloccare una gamma di pezzi particolarmente ampia ed è versatile nell’uso. Tramite IO-Link, la posizione delle dita può essere definita individualmente e lo stato della pinza può essere monitorato in ogni fase del processo. La cinematica parallela assicura una forza di presa costante per l’intera corsa. La pinza per cobot EGH si distingue anche in termini di ergonomia e design: linee arrotondate e materiale softtouch la rendono esteticamente gradevole e molto più agevole nell’uso. I tipici campi di applicazione sono la manipolazione e le operazioni di Pick&Place in ambienti puliti o solo leggermente sporchi, come nell’industria automobilistica ed elettrica, o nelle aziende di lavorazione dei metalli. Lo stato della pinza si mostra tramite una banda a LED integrata, consentendo una comunicazione più semplice e immediata tra uomo e robot. Ciononostante EGH è adatta per l’impiego in celle con reti protettive o per applicazioni in cui non avviene interazione diretta tra cobot e operatore.

La gamma Plug & Work include anche il sistema di cambio rapido manuale SHS con passaggi pneumatici integrati, controllo di aggancio e sgancio e passaggi elettrici disponibili come optional. SHS si adatta perfettamente all’utilizzo nella produzione flessibile, in cui sono necessari cambi manuali particolarmente affidabili. Il cambio rapido è il componente che assicura, infatti, un utilizzo flessibile dei cobot perché 62

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permette di sostituire moduli di presa SCHUNK o altri attuatori in tempi molto rapidi. La gamma Plug & Work, pronta all’implementazione, copre vari campi di applicazione: quelli dell’automazione tradizionale ma anche delle applicazioni collaborative. Sono ugualmente adatte ad operatori senza alcuna esperienza nell’automazione ma esperti del settore meccanico, automotive, elettronico, della logistica e di molti altri settori, che vogliono scoprire le potenzialità dell’automazione con cobot.

Tool per finitura superficiale robotizzata Per ottenere superfici perfette dei pezzi lavorati, è necessario effettuare operazioni di finitura successive alla lavorazione, come levigatura o carteggiatura, per la rimozione grossolana di materiale ed in seguito di spazzolatura o lucidatura, per rifinire ulteriormente il pezzo. In questo tipo di lavorazioni, sensibilità e precisione sono importanti per ottenere risultati perfetti. Nonostante queste attività manuali - faticose e gravose – vengano eseguite con grande maestria dagli operatori più esperti, risultano essere costose, senza garantire risultati qualitativamente omogenei. La soluzione che offre l’automazione industriale oggi è quella di robotizzare questi processi, con evidenti vantaggi in termini di ottimizzazione dei costi e di elevata qualità e riproducibilità dei risultati.

SCHUNK, leader di competenza per i sistemi di presa e la tecnica di serraggio, ha ampliato ulteriormente l’assortimento dei tool per la finitura superficiale robotizzata per levigatura, spazzolatura e lucidatura. I nuovi tool SCHUNK, come la

levigatrice orbitale AOV e il mandrino di spazzolatura MFT-R, possono rendere il passaggio a processi automatizzati molto semplice, fornendo, inoltre, supporto e consulenza specifica sull’applicazione fino a reali studi di fattibilità.

Il giusto tool per ogni processo La levigatrice orbitale è un’unità specifica per levigatura e lucidatura, pneumatica, attuata da un motore a palette che raggiunge una velocità di rotazione di 10.000 giri per minuto.

Il cuscinetto assiale del motore assicura controllo e omogeneità della forza di contatto sulla superficie del pezzo: questo permette di levigare e lucidare superfici in maniera perfetta anche su pezzi con grandi irregolarità iniziali. La forza di contatto può essere controllata in due direzioni attraverso pressione pneumatica: durante il movimento assiale, è possibile, se necessario, attuare un controllo separato della forza (range: da 6,7 a 67 N.). Questo assicura che la levigatrice AOV possa levigare con forza di contatto adeguata anche in caso di applicazioni sospese. La levigatrice orbitale AOV può essere dotata di dischi abrasivi di vari diametri (125 mm o 150 mm) ed equipaggiata da un aspiratore per il materiale rimosso che, riducendo i depositi di sporco nella cella del robot, evita ulteriori tempi di fermo e si traduce in un risparmio sui costi.

Per gli utilizzatori che richiedono, invece, particolare flessibilità e robustezza per spazzolatura e lucidatura con compensazione radiale, MFT-R è la soluzione ideale. È dotato di un motore pneumatico a palette con una massima velocità di rotazione fino a 5.600 giri al minuto, che può essere ridotta la minimo per risultati finali ottimali. Il motore robusto ha un tempo di stop brevissimo e quindi riduce il tempo di lavorazione totale. Grazie al cuscinetto di compensazione, controllo della forza e compensazione radiale possono essere

Le lime CRT ad azionamento pneumatico sono versatili e particolarmente adatte per pezzi dalle geometrie piccole e strette.

Foto: SCHUNK

regolate in maniera indipendente. A seconda della pressione definita, la compensazione più essere impostata tra i 9 N e i 70 N. L’utilizzatore può quindi beneficiare del valore ideale in base all’applicazione, in modo da raggiungere risultati ottimali in termini di qualità elevata, riproducibilità ed omogeneità, indipendentemente dalla posizione di installazione. La tolleranza di ogni pezzo può essere compensata e questo semplifica notevolmente il processo di programmazione del robot.

Anche il processo di sbavatura può essere portato ad un livello superiore, automatizzandolo. Grazie ai nuovi tool per la finitura superficiale robotizzata di SCHUNK, oltre all’impiego per il semplice carico/scarico macchina, lo stesso robot può essere impiegato per la realizzazione di operazioni di finitura robotizzata. La sbavatura di un pezzo lavorato può essere quindi effettuata in parallelo alla lavorazione del pezzo successivo, evitando una fase di lavoro ulteriore, a seguito dell’asportazione.

La sbavatura simultanea consente di ridurre i tempi di consegna e i costi unitari, e contribuisce a massimizzare l’investimento del robot utilizzato quasi esclusivamente nell’asservimento macchina. La precisione di ripetibilità del robot assicura risultati migliori in termini di omogeneità e riproducibilità, rispetto al lavoro umano. CRT, RCV e CDB, sono le tre unità sviluppate da SCHUNK per diverse operazioni di finitura superficiale, fornendo strumenti ottimali per ogni applicazione. La lima ad azionamento pneumatico, CRT, è particolarmente adatta per la finitura di componenti dalle geometrie piccole e strette.

Il mandrino di sbavatura pneumatico RCV è attualmente il prodotto più robusto sul mercato e dimostra le sue capacità durante la finitura di pezzi grezzi o fresati. Dato che possono essere utilizzati diversi strumenti rotanti, l’RCV può essere utilizzato in modo flessibile per varie operazioni di sbavatura.

Grazie alla sua robustezza e alta qualità, è possibile ottenere risultati di lavorazione omogenei in maniera costante. Infine, l’unità CDB facilita il passaggio da processi manuali a processi automatici. Per la prima volta è, infatti, possibile utilizzare lame di sbavatura manuali già collaudate e non sono necessari ulteriori investimenti in nuovi materiali. Grazie al bloccaggio utensile uniformato e alla possibilità di cambio lama automatico, il tempo di attrezzaggio è breve e quindi anche piccole serie possono essere lavorate in modo economico. Ulteriori prodotti completano il portfolio SCHUNK, aprendo ulteriori campi di applicazione. L’unità di compensazione PCFC risulta essere molto versatile. Se un pezzo, ad esempio, deve essere lavorato con una forza definita in precedenza, fornisce prestazioni eccellenti. L’unità è universalmente applicabile e garantisce che una forza omogenea agisca in qualsiasi posizione, grazie all’utilizzo di un sensore di posizione che compensa la forza del peso insieme alle valvole di pressione del cliente. Il PCFC può essere combinato con vari strumenti ed è quindi adatto a numerosi casi applicativi.

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KUKA

CELLE ROBOTICHE MODULARI: JUST-IN-TIME,

SENZA ERRORI! LE CELLE ROBOTICHE MODULARI DELLA BUSINESS UNIT ARCLAS DI KUKA, GLI SPECIALISTI IN SALDATURA ROBOTIZZATA, ASSICURANO L’IMPLEMENTAZIONE DI NUOVE LINEE DI PRODUZIONE AUTOMATIZZATA PER IL SETTORE AUTOMOTIVE IN TEMPI RAPIDI CON UNA STRATEGIA ZERO ERRORI

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Nato circa venti anni fa da una costola della KUKA Systems, il Competence Center per la saldatura ad arco e a punti di KUKA, ora ribattezzato da KUKA Business Unit ARCLAS, cioè arc welding & laser, ha conosciuto negli ultimi anni un vero e proprio boom, grazie all’unicità delle soluzioni proposte, conquistando fette di mercato sempre più grandi in uno dei settori più esigenti, quello dell’industria automotive.

Nella sede di Grugliasco, vicino a Torino, circa 30 tra tecnici, disegnatori e project manager sviluppano concept, studi preliminari e analisi di processo finalizzati principalmente alla realizzazione di impianti di automazione industriale per l’automotive. Le tecnologie della divisione afferiscono ai sistemi di giunzione dei metalli, ovvero saldatura spot e MIG (Metal Inert Gas), ma anche roller hemming, clinciatura, rivettatura o graffatura, per la produzione di molte delle parti che compongono una automobile, come cofano, longherone, portellone, tetto e telaio. Ma qual è la vera marcia in più del Competence Center di KUKA? Abbiamo chiesto ad Osvaldo Casetta, Responsabile della Business Unit ARCLAS, di illustrarci le soluzioni robotiche per la saldatura di KUKA e spiegarci le ragioni del crescente successo della divisione.

Tre linee di business di successo “Le nostre tre linee di business”, ci dice Casetta, “sono robot KUKA allestiti per la giunzione, quindi robot “ready to use” che possono essere utilizzati dal cliente senza nessun ulteriore allestimento, celle di saldatura anch’esse “ready to use”, veri

e propri mini-impianti destinati alla realizzazione di singoli prodotti o impianti, e ovviamente, impianti chiavi in mano. Le celle per la saldatura robotizzata sono “standard”, nel senso che sono realizzate secondo un concetto modulare che ci consente di attrezzarle, in base alle richieste del cliente e alle esigenze di produzione, con uno, due o tre robot oppure con uno o più accessi per l’attrezzaggio e per gli addetti. Sono tutte impostate con una struttura comune, che può essere con pianta ad H o a T e possono eseguire la saldatura ad arco, con tecnologia MIG, in presenza di gas inerte, o la saldatura spot, sia su acciaio che su alluminio, ma anche operazioni come rivettatura o clinciatura.

Grazie alla configurazione modulare, queste soluzioni possono essere ampliate, aggiungendo alla linea postazioni e robot per aumentare la produzione contenendo al minimo l’occupazione di spazio.”

Il mercato di riferimento è sostanzialmente quello EMEA, quindi Europa, Medio Oriente e Africa, con eccezioni sempre più frequenti in Sud America, Messico e Brasile, in India e nell’Est Europa. Grazie ad alcuni progetti strategici, il concetto di cella e il modello di business dell’unità si è rivelato infatti così efficiente e vincente da superare i confini del mercato italiano, per il quale la divisione era stata originariamente creata, arrivando a vendere le proprie soluzioni ovunque, in particolare nei paesi in cui si registra una crescita dell’industria automotive.

Le ragioni di questo successo vanno ricercate non solo nei robot e nella tecnologia di KUKA, che ricoprono indubbiamente un ruolo di rilievo, ma soprattutto nel know-how interno,

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costruito in anni di lavoro, che ha portato l’unità ad acquisire competenze universalmente riconosciute nella saldatura per l’Automotive. “Il nostro Gruppo”, racconta Casetta, “nasce nel 2000 da una costola della KUKA Systems, una delle aziende del Gruppo KUKA che si occupa della produzione di impianti per le maggiori case automobilistiche, per lavorare quasi esclusivamente per il Gruppo FCA e per i suoi impianti italiani.

Gran parte delle linee che producono componenti come cofani o portiere per i modelli di punta di Fiat, Alfa Romeo, Maserati, Jeep o Iveco hanno adottato o adottano nostre soluzioni di saldatura robotizzate. Nel tempo abbiamo costruito competenze consolidate e, direi, uniche al mondo nel campo della saldatura per il settore automotive, annoverando tra i nostri clienti gruppi come BMW, Mercedes e Renault, oltre a FCA, e molti dei loro Tier1, come PMC, che lavora per diversi gruppi automobilistici ed in particolare con FCA, oggi Stellantis”. Proprio la collaborazione tra PMC e KUKA ha permesso alla Business Unit ARCLAS di penetrare il mercato dei Tier1 estendendo negli anni le collaborazioni anche ad altri Tier1 italiani, come il Gruppo Magnetto, il Gruppo Proma, la Tiberina Group, conosciuti ed apprezzati in tutto il mondo. Non a caso, l’Italia è il secondo paese manifatturiero europeo, dopo la Germania, per il settore automotive, inteso come integrazione cioè progettazione, produzione e realizzazione di impianti.

Celle robotiche a tempo record “PMC, fornitore automobilistico italiano specializzato nella produzione di parti di carrozzeria, è un nostro cliente importante”, spiega Casetta. “È una joint venture creata nel 2013 in occasione della realizzazione dello stabilimento Fiat Chrysler Automobiles di Kragujevac, in Serbia, e successivamente coinvolta nell’assemblaggio di parti dei modelli Fiat 500X, Jeep Renegade e Jeep Compass nello stabilimento Stellantis di Melfi in Basilicata, dove PMC ha due plant produttivi. Il primo impianto, nel 2014, prevedeva l’implementazione di una nuova linea di produzione automatizzata con 54 robot, una commessa 66

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di circa dieci milioni di euro, con solo sei operatori manuali che doveva essere in grado di far fronte alle esigenze di due diversi modelli di veicoli”. Questa era la sfida di partenza, ricorda Osvaldo Casetta, avviare un impianto di produzione in tempo record. “In poche parole, una linea da 54 robot con scadenze strettissime. PMC aveva previsto un massimo di sette mesi dall’inizio della progettazione alla produzione del primo pezzo: una finestra temporale estremamente breve”, commenta Casetta.

Inoltre, c’erano molti altri punti d’attenzione: “la linea di produzione doveva lavorare su 20 turni settimanali con consegna dei particolari just-in-time”. Con solo una breve pausa di manutenzione la domenica mattina, “la linea di produzione principale non permetteva alcun margine di errore”, spiega Casetta. “Di conseguenza, la nostra attenzione si è concentrata sulla massima disponibilità delle celle robotiche; PMC non poteva permettersi un guasto in nessuna circostanza. Da allora, il mercato degli integratori e dei cosiddetti ‘robottisti’ ha cominciato ad apprezzare sempre di più i robot ready to use di KUKA e le celle robotizzate sono vendute e installate in tutto il mondo”. Attualmente la produzione di PMC è estremamente automatizzata: oltre 100 robot KUKA, principalmente della famiglia KR QUANTEC, lavorano in celle robotiche modulari di saldatura, eseguendo diverse operazioni tra cui applicazione del sigillante, controllo qualità, saldatura a proiezione e di perni arco-saldati per la realizzazione di parti di carrozzeria della Jeep Renegade e della Fiat 500X.

I vantaggi del sistema La Business Unit ha una struttura molto agile. L’organico, composto da una trentina di project manager, tra ingegneri e tecnici, e una struttura organizzativa snella consente di definire e sviluppare i progetti ed anche di ridurre moltissimo i tempi di realizzazione del prodotto, che sono di circa 12 settimane per una cella completa.

“Il robot KUKA”, precisa Casetta, “è molto performante e preciso, anche se nella saldatura a spot la precisione è importante ma non basilare, ed ha un consumo energetico molto basso.

Il robot “ready to use” consiste nel robot e nell’application box, un applicativo che consente la saldatura, progettato e assemblato in Italia, presso la nostra unità, che viene realizzato in parallelo, e non in serie, con il robot stesso, quindi non aggiunto al robot successivamente. Questo consente una consegna del prodotto molto più rapida, di circa 12 settimane, e ci garantisce il minore tempo di consegna sul mercato, contro le 15/17 della concorrenza”. Inoltre questo modello di business, unico per quanto riguarda le organizzazioni KUKA nel mondo, libera le risorse interne a una maggiore creatività, per un continuo ripensamento e miglioramento del prodotto: “Le celle “standard” che, in realtà, standard non sono mai, ma sono in costante evoluzione, si avvalgono delle più aggiornate tecnologie non soltanto in fatto di saldatura - KUKA è leader nello spot welding per l’Automotive -, ma anche per la sicurezza degli operatori, l’integrazione con logistica e produzione, le interfacce e i sistemi di controllo, il cablaggio

e la trasmissione dei dati e tutto quanto può contribuire a un’automazione del processo sempre più spinta e a misura d’uomo”, continua Casetta. “La cella è un impianto in miniatura che, in piccolo, ha tutto quello che deve avere un impianto: ci sono tanti componenti, a partire dal robot per la saldatura, e l’attrezzatura viene progettata specificatamente per il modello di riferimento. È un prodotto pensato per fare dei mini lotti o dei pezzi piccoli. Più complesso è il prodotto, più grande è la linea. Il punto di forza della soluzione è proprio la sua modularità, che consente di avviare un impianto molto rapidamente, essendo le celle già semiprogettate, riducendo il time to market da 8/9 mesi a 4/5. Questo è possibile perché l’attrezzo viene personalizzato, ma l’80% della componentistica rimane la stessa. Le soluzioni già pronte sono comunque tantissime”. Le competenze della Business Unit riguardano sia produzione di nuovi impianti che il retooling di quelli esistenti che consente il riutilizzo degli impianti per adeguarli ai più recenti sviluppi tecnologici anche in ottica di Industry 4.0 senza grandi nuovi investimenti. Per essere in grado di implementare tutte le specifiche degli impianti nuovi o esistenti, il team KUKA si avvale della simulazione in virtual commissioning del futuro ambiente di produzione fin nei minimi

dettagli, ottimizzando i processi e i flussi di lavoro. Tramite la tecnologia 3D del virtual commissioning infatti è possibile creare un modello di simulazione di un impianto di produzione in modo che le modifiche e gli aggiornamenti proposti possano essere testati prima di essere implementati nell’impianto reale.

Non solo il settore automotive ma anche altri settori produttivi possono trarre vantaggio da queste celle di saldatura, tanto che la stessa KUKA ha deciso di affidare al Competence Center italiano lo sviluppo delle proprie celle di saldatura spot.

DOSSIER I N NOVAZ ION E ROBOTICA UNIVERSAL ROBOT Un particolare della fase di rullatura.

Il cobot, con rullino integrato al polso, segue un complesso tracciato sull’ossatura dello sportello assicurando la completa sigillatura contro le infiltrazioni.

STELLANTIS VINCE LA

SFIDA ERGONOMICA CON I COBOT UNIVERSAL ROBOTS STELLANTIS HA INTEGRATO 11 COBOT UNIVERSAL ROBOTS ALL’INTERNO DEL PROPRIO STABILIMENTO DI MIRAFIORI SULLA DORSALE DI PRODUZIONE DELLA NUOVA 500 ELETTRICA. I COBOT, IMPIEGATI IN COMPLESSI TASK DI ASSEMBLAGGIO, AVVITATURA E CONTROLLO QUALITÀ, HANNO MIGLIORATO PRODUTTIVITÀ ED ERGONOMIA DELLE LINEE

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Stellantis, uno dei maggiori gruppi multinazionali dell’automotive al mondo, ha scelto di implementare la robotica collaborativa Universal Robots sulle linee di produzione della 500 elettrica, uno dei nuovi modelli in produzione presso lo stabilimento di Mirafiori, a Torino. Lungo la dorsale della 500 elettrica alcuni processi di assemblaggio e controllo qualità richiedevano l’introduzione di automazioni specifiche per assicurare la qualità e la ripetibilità necessarie agli standard di prodotto. Infine - considerata l’età media piuttosto elevata degli operatori dello stabilimento – si trattava di migliorare gli standard ergonomici dell’intero processo. In particolare, sono state automatizzate con i cobot UR 7 applicazioni per un totale di 11 cobot.

Rullatura collaborativa, una sfida ergonomica e di processo complessa Due cobot UR10e (12,5 kg di payload e 1300 mm di sbraccio) operano in parallelo sulla linea di assemblaggio degli sportelli.

Un sistema di visione rileva il passaggio dello sportello e attiva il cobot che, grazie a un rullino integrato al polso, applica una pressione costante sul telino che viene così applicato all’ossatura porta. Il percorso che il cobot deve seguire è complesso, esso deve infatti muoversi fra i rilievi push pin del pannello, in uno spazio limitato traguardando la sigillatura completa per evitare infiltrazioni d’acqua. Il vantaggio garantito dall’applicazione è sia di qualità del processo, che ergonomico: malleva infatti gli operatori dall’eseguire un’operazione che causava disturbi articolari al polso.

Collaborativi nel controllo qualità Sulla linea di assemblaggio della capote (installata sulla versione cabrio della 500) i cobot integrati sono 2 modelli UR10e. Il primo modello esegue due diverse operazioni.

Grazie a un tampone sorretto da un apposito organo di presa, esegue la pulizia e la preparazione della pista del primer, su cui verrà in seguito applicato il collante necessario a fissare il telo della capote sull’ossatura. La seconda operazione è un controllo qualità: grazie a un sistema di visione il cobot verifica la continuità geometrica del cordolo di collante e la sua conformità dimensionale.

Il secondo cobot opera in sinergia con un robot antropomorfo. La capote, una volta assemblata, viene aperta su un apposito

Universal Robots

Universal Robots è stata fondata nel 2005 per rendere la robotica accessibile a tutti, sviluppando robot industriali flessibili, acquistabili con investimenti ragionevoli, facili da usare, adatti a operare in sicurezza insieme all’uomo.

Dall’introduzione del primo robot collaborativo al mondo nel 2008, denominato “cobot”, UR ha sviluppato un portafoglio di prodotti che include i modelli UR3e, UR5e, UR10e e UR16e, riflettendo un’ampia gamma di sbracci e payload. Ogni modello è supportato da una vasta gamma di end-effector, software, accessori e kit applicativi facenti parte dell’ecosistema UR+. Ciò consente ai cobot di essere utilizzati in una vasta gamma di settori e ne permette il reimpiego flessibile in diverse attività. La società, che fa parte di Teradyne Inc., ha sede a Odense, in Danimarca e ha uffici in molte nazioni, quali Stati Uniti, Germania, Francia, Spagna, Italia, Repubblica Ceca, Romania, Russia, Turchia, Cina, India, Giappone, Corea del Sud e Messico. Universal Robots ha installato oltre 50.000 cobot in tutto il mondo.

Per ulteriori informazioni: www.universal-robots.com/it blog.universal-robots.com/it

sostegno e poi prelevata dall’antropomorfo.

Il secondo cobot UR a questo punto esegue un controllo dimensionale (tramite sistema di visione) del telaio della capote per deliberarne la conformità dimensionale.

Una volta accertata la conformità del pezzo questo viene nuovamente movimentato dall’antropomorfo e rimosso dalla linea.

Questa applicazione ha garantito diversi vantaggi inerenti produttività e qualità. I cobot, infatti, assicurano che l’estrusione del collante sia conforme e verificano con puntualità la conformità dimensionale dell’ossatura della capote.

Assemblaggio collaborativo sulla linea sportello cabrio Sulla linea di preparazione dello sportello cabrio della 500 elettrica è implementato un cobot (1 modello UR10e) per il piantaggio di 10 rivetti a strappo che giuntano i rinforzi cerniera del baule all’ossatura del baule. L’operatore carica l’ossatura dello sportello e i rinforzi cerniera sulla stazione lasciando poi spazio al cobot che posiziona la testa di piantaggio dei rivetti sui punti designati ed esegue la giunzione. I vantaggi garantiti dall’applicazione sono innanzitutto di produttività e di ergonomia. Inoltre, il monitoraggio costante dei parametri di input e output della stazione assicura una qualità più elevata e costante del processo.

La complessa applicazione che assicura il corretto montaggio dei parafanghi. I cobot operano sinergicamente su 24 fissaggi.

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Un particolare dell’avvitatura dello sportello laterale posteriore supplementare della 500 door.

Avvitare ad occhi chiusi con i cobot ur Avvitatura cofano In questa applicazione la scocca arriva in stazione con il cofano montato in posizione vettura chiuso, e le viti delle cerniere del cofano imboccate dagli operatori nella stazione immediatamente precedente. Una volta vincolata la geometria del cofano il cobot (1 modello UR10) si porta in posizione sulle 4 viti e le serra alla coppia finale. I vantaggi offerti da questa applicazione sono principalmente di qualità, efficienza ed ergonomia, in quanto il cofano perviene in stazione chiuso. Questa configurazione rende estremamente difficoltoso eseguire un’avvitatura corretta.

Avvitatura cerniere 600 door’s Per la versione della 500 dotata di portino supplementare laterale posteriore, era necessario integrare un’automazione in grado di eseguire un complesso ciclo di avvitatura. Con l’ausilio di un attrezzo evoluto la porta viene posizionata nei riferimenti della scocca. Dopodiché viene dato avvio al cobot per il ciclo di avvitatura che, dalla parte posteriore del vano portellone, va ad eseguire i fissaggi necessari.

Il cobot risponde a due diverse esigenze di processo: da un lato solleva l’operatore dall’eseguire l’avvitatura in una postura poco ergonomica; dall’altro previene il contraccolpo dato dall’utensile di avvitatura (che opera con una coppia di 75 Nm) al braccio dell’operatore.

Avvitatura parafanghi In questa stazione della linea 70

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Stellantis

Stellantis N.V è un’impresa multinazionale di diritto olandese produttrice di autoveicoli. Nata dalla fusione tra i gruppi PSA e Fiat Chrysler Automobiles, la società ha sede legale ad Amsterdam, sede operativa a Lijnden e controlla quattordici marchi automobilistici: Abarth, Alfa Romeo, Chrysler, Citroën, Dodge, DS Automobiles, FIAT, Jeep, Lancia, Maserati, Opel, Peugeot, Ram Trucks e Vauxhall.

Il gruppo ha siti produttivi, di proprietà o in joint venture, in ventinove Paesi situati tra Europa, America, Africa e Asia.

Per ulteriori informazioni https://www.stellantis.com/it

di lastratura la scocca arriva con i parafanghi destro e sinistro già imbastiti. Sull’attrezzo evoluto sono installati 2 cobot UR5 e 2 UR10. L’attrezzo si cala sull’asse z e si riferisce sulla scocca. La chiusura delle ali dell’attrezzo blocca la geometria e dà avvio al ciclo di avvitatura sulle 24 viti necessarie al fissaggio. Ciascuno dei 4 cobot è dotato di avvitatore automatico con controllo di coppia. I vantaggi offerti da questa applicazione sono diversi. L’automazione collaborativa garantisce infatti un vantaggio ergonomico per gli operatori, inoltre, con il serraggio delle viti che avviene per coppie, vengono eliminati i tensionamenti dei lamierati. Infine, anche il tempo ciclo ne risulta ridotto con un aumento della produttività dell’intera stazione.

Il cobot esegue il fissaggio del cofano in posizione vettura, operando a sportello chiuso e generando una migliore precisione della fase.

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