Robot e persone collaborano all'assemblaggio del prodotto

Sulla catena di montaggio di Weidmüller, i robot collaborativi premono gli elementi di contatto elettrico, uniscono l'alloggiamento del connettore e avvitano i contatti di collegamento. Foto per gentile concessione di Zimmer Group

La pinza parallela a due griffe HRC-02 è stata progettata specificamente per l'uso con i cobot. La servopinza completamente elettrica non presenta spigoli vivi e la lunghezza della corsa e la forza di presa sono regolabili. Foto per gentile concessione di Zimmer Group

La pinza HRC-02 soddisfa i requisiti di sicurezza stabiliti nello standard ISO/TS 15066 per la collaborazione uomo-robot ed è certificata dal DGUV, l'equivalente tedesco dell'OSHA. Foto per gentile concessione di Zimmer Group

I produttori tedeschi, come quelli statunitensi, si trovano ad affrontare tre problemi principali: un mercato altamente dinamico, la crescente concorrenza dovuta alla globalizzazione e una carenza di lavoratori qualificati. Questi problemi sono particolarmente impegnativi per l'assemblaggio del prodotto, poiché si tratta dell'ultimo anello della catena del valore.

Molti produttori ritengono che la collaborazione uomo-robot possa aiutarli a superare queste sfide. Tuttavia, molti produttori devono ancora implementare progetti di collaborazione uomo-robot a causa delle preoccupazioni sui costi e sul personale. Affinché la collaborazione uomo-robot possa davvero decollare, saranno necessari metodi semplici e flessibili per consentire alle aziende di diversi settori con diverse esigenze di creare postazioni di lavoro di assemblaggio collaborativo.

Questa è la premessa alla base del progetto di ricerca SafeMate, finanziato dal Ministero federale tedesco dell’Istruzione e della ricerca. L’obiettivo è creare luoghi di lavoro sicuri e accettati in cui i dipendenti riconoscano un elevato vantaggio nell’automazione robotica. Al progetto partecipano diversi importanti produttori tedeschi provenienti da diversi settori, tra cui Lenze, un produttore di tecnologia di controllo del movimento; Lufthansa Sky Chefs, produttore di cibo per aerei di linea; Miele, azienda produttrice di elettrodomestici; e Sennheiser, un produttore di apparecchiature audio.

Un'altra azienda partecipante è Weidmüller, un produttore di tecnologia di connessione elettrica ed elettronica con sede a Detmold, in Germania. I prodotti dell'azienda vengono utilizzati nelle industrie di processo, nei mezzi di trasporto, nella produzione di energia e nelle infrastrutture edili.

Fino a poco tempo fa, il processo di assemblaggio di un particolare componente elettromeccanico presso Weidmüller veniva eseguito completamente manualmente. Nell'ambito di SafeMate, un team di ingegneri di Weidmüller, guidato dall'ingegnere di processo Tobias Stuke, ha condotto un'analisi per determinare quali attività fossero meglio eseguite manualmente e quali potrebbero essere eseguite dalla macchina. Tra le altre cose, il team ha scoperto che i robot sono molto bravi a svolgere senza fatica i compiti monotoni, ripetitivi e ad alta intensità energetica del processo di posizionamento. E possono farlo con una precisione costante.

Tuttavia, l’assemblea non può essere effettuata interamente senza persone. Ad esempio, le persone sono più brave ad afferrare e rimuovere piccole parti di diverse dimensioni da una pila o da una scatola. Possono riconoscerli e ordinarli meglio. Le persone sono superiori ai loro colleghi robotici anche nel processo di ispezione.

Sulla base di questi risultati, il processo di assemblaggio manuale è stato parzialmente automatizzato seguendo un modello di collaborazione uomo-robot. Il risultato è stato un luogo di lavoro ibrido in cui persone e robot lavorano in parallelo. I compiti monotoni e ad alta intensità di forza vengono svolti dal robot, mentre i compiti cognitivamente impegnativi vengono svolti dalle persone.

Nella robotica collaborativa, persone e robot lavorano fianco a fianco nello stesso posto di lavoro. Grazie alla loro sensibile tecnologia di controllo, i cobot possono lavorare a stretto contatto con le persone senza recinzioni protettive. Tali applicazioni richiedono una convalida per garantire che i rischi siano stati sufficientemente ridotti al minimo. Ciò può essere fatto da associazioni professionali, fornitori di servizi esterni, integratori di sistemi o Technischer Überwachungsverein (TÜV) o associazioni di ispezione tecnica, che sono società di servizi internazionali indipendenti provenienti da Germania e Austria che testano, ispezionano e certificano sistemi tecnici, strutture e macchine di tutti i tipi. tipi per ridurre al minimo i rischi e prevenire danni. Anche gli strumenti all'estremità del braccio, come le pinze, possono essere convalidati in questo modo.