Uniamo i punti: automatizziamo le attività di alimentazione per un vantaggio competitivo
Pubblicato il 18 Giugno 2024 a Flexible Manufacturing
Gli sviluppi nel settore della robotica stanno facilitando la concezione di sistemi flessibili di alimentazione e movimentazione sul lato della linea in grado di migliorare la sicurezza, la produttività e la qualità, affrontando al contempo la carenza di manodopera.
L'automazione industriale di solito inizia con i punti. Con ciò intendiamo gli impianti di grandi dimensioni che eseguono attività complesse e visibilmente a valore aggiunto, sia che si tratti di imballaggio a flusso, stampaggio a iniezione, imballaggio in blister, imbottigliamento, pallettizzazione o altri processi di produzione principali. Le linee che uniscono questi punti (sistemi di movimentazione, carico e alimentazione) tendono ad essere considerate secondarie, tanto che queste attività vengono spesso svolte manualmente.
Affidarsi a un operatore addetto al carico delle materie prime sulla linea di produzione o all'alimentazione dei componenti nelle macchine potrebbe sembrare la scelta più semplice ed economica piuttosto che investire nell'automazione. Ma questa è una visione miope che non tiene conto dei numerosi vantaggi aziendali che l'alimentazione e la movimentazione automatizzate sul lato della linea possono offrire in termini di efficienza, qualità dei prodotti, scalabilità e salute & sicurezza. È inoltre una visione sempre più obsoleta, data la pressione che l'attuale crisi del lavoro sta esercitando sul settore manifatturiero.
L'automazione industriale di solito inizia con i punti. Con ciò intendiamo gli impianti di grandi dimensioni che eseguono attività complesse e visibilmente a valore aggiunto, sia che si tratti di imballaggio a flusso, stampaggio a iniezione, imballaggio in blister, imbottigliamento, pallettizzazione o altri processi di produzione principali. Le linee che uniscono questi punti (sistemi di movimentazione, carico e alimentazione) tendono ad essere considerate secondarie, tanto che queste attività vengono spesso svolte manualmente.
Affidarsi a un operatore addetto al carico delle materie prime sulla linea di produzione o all'alimentazione dei componenti nelle macchine potrebbe sembrare la scelta più semplice ed economica piuttosto che investire nell'automazione. Ma questa è una visione miope che non tiene conto dei numerosi vantaggi aziendali che l'alimentazione e la movimentazione automatizzate sul lato della linea possono offrire in termini di efficienza, qualità dei prodotti, scalabilità e salute & sicurezza. È inoltre una visione sempre più obsoleta, data la pressione che l'attuale crisi del lavoro sta esercitando sul settore manifatturiero.
Un pool di manodopera in diminuzione
La Commissione europea riferisce che il 40% dei datori di lavoro fatica a trovare lavoratori adeguatamente qualificati, un dilemma sostenuto dalla previsione del Cedefop di una potenziale carenza di 500.000 lavoratori qualificati nel settore manifatturiero dell'UE entro il 2030. Inoltre, i dati Eurostat prevedono un calo della popolazione in età lavorativa dell'UE, da 333 milioni nel 2020 a 292 milioni entro il 2050, che si aggiunge alla tensione sull'offerta di manodopera.
In questo clima di carenza di manodopera e aumento dei costi, l'automazione sta emergendo come un imperativo strategico per le aziende che cercano di raggiungere una crescita sostenibile. E ciò significa prestare attenzione non solo ai punti, ma anche alle linee che collegano tali punti. Infatti, gli investimenti in tecnologie come l'automazione robotica, la visione artificiale, sistemi di movimentazione dei materiali e soluzioni di alimentazione intelligenti sono fondamentali per migliorare l'efficienza della produzione e ridurre il rischio di carenza di manodopera.
In questo clima di carenza di manodopera e aumento dei costi, l'automazione sta emergendo come un imperativo strategico per le aziende che cercano di raggiungere una crescita sostenibile. E ciò significa prestare attenzione non solo ai punti, ma anche alle linee che collegano tali punti. Infatti, gli investimenti in tecnologie come l'automazione robotica, la visione artificiale, sistemi di movimentazione dei materiali e soluzioni di alimentazione intelligenti sono fondamentali per migliorare l'efficienza della produzione e ridurre il rischio di carenza di manodopera.
Approcci autonomi e collaborativi
I robot collaborativi (cobot) e i robot autonomi mobili (AMR) sono due strumenti di automazione che hanno un potenziale di trasformazione in questo senso e, in futuro, ci aspettiamo che diventino sempre più prevalenti nelle strategie di alimentazione e movimentazione automatizzate. Queste sofisticate macchine fondono l'esperienza umana con la precisione delle macchine, dando inizio a un'era in cui l'automazione non è solo uno strumento, ma una componente indispensabile nell'eccellenza della produzione.
Dopo aver abbracciato la quarta rivoluzione industriale, caratterizzata dalla convergenza di tecnologie digitali e sistemi fisici, il settore manifatturiero si sta muovendo verso Industry 5.0. In questo paradigma, robot e macchine lavorano a fianco delle persone, mentre gli obiettivi di sostenibilità e resilienza aggiungono un'ulteriore dimensione. I cobot, con le loro capacità di collaborazione e adattabilità, svolgeranno un ruolo importante nella transizione verso questo nuovo modo di lavorare.
La tecnologia di supporto favorisce il miglioramento delle prestazioni
Anche gli sviluppi nel campo della robotica, dell'intelligenza artificiale e dell'analisi dei dati favoriscono l'integrazione dei cobot nella progettazione dei sistemi di movimentazione e alimentazione. Nel prossimo futuro, prevediamo la progettazione di cobot che possano essere integrati più profondamente nei flussi di lavoro di produzione e che siano dotati di maggiore autonomia e intelligenza per eseguire in modo autonomo attività sempre più complesse.
Allo stesso modo, l'agilità e la flessibilità degli AMR di spostarsi con precisione in ambienti di produzione dinamici, consegnando i componenti esattamente quando e dove servono, li rende dei validi candidati per l'integrazione nei sistemi di movimentazione dei materiali e di logistica. E, come per i cobot, i progressi nelle tecnologie di supporto stanno favorendo il miglioramento delle prestazioni e aumentando il potenziale degli AMR di aggiungere valore. Ad esempio, man mano che LiDAR e Simultaneous Localisation and Mapping (SLAM) continuano ad evolversi, le funzionalità di navigazione autonoma saranno ulteriormente perfezionate, ottimizzando i percorsi di spostamento e riducendo al minimo i tempi di ciclo. Questa maggiore efficienza e velocità di risposta consentirà ai produttori di adattarsi rapidamente ai modelli di domanda e ai requisiti di produzione in evoluzione.
Vi è inoltre un'enorme opportunità di sfruttare le sinergie esistenti tra cobot e AMR per l'ottimizzazione operativa e la competitività della produzione. Sfruttando i punti di forza complementari di entrambi i tipi di sistemi robotici, i produttori possono raggiungere livelli di agilità, efficienza, produttività e qualità senza precedenti nei processi di rifornimento sul lato della linea.
Allo stesso modo, l'agilità e la flessibilità degli AMR di spostarsi con precisione in ambienti di produzione dinamici, consegnando i componenti esattamente quando e dove servono, li rende dei validi candidati per l'integrazione nei sistemi di movimentazione dei materiali e di logistica. E, come per i cobot, i progressi nelle tecnologie di supporto stanno favorendo il miglioramento delle prestazioni e aumentando il potenziale degli AMR di aggiungere valore. Ad esempio, man mano che LiDAR e Simultaneous Localisation and Mapping (SLAM) continuano ad evolversi, le funzionalità di navigazione autonoma saranno ulteriormente perfezionate, ottimizzando i percorsi di spostamento e riducendo al minimo i tempi di ciclo. Questa maggiore efficienza e velocità di risposta consentirà ai produttori di adattarsi rapidamente ai modelli di domanda e ai requisiti di produzione in evoluzione.
Vi è inoltre un'enorme opportunità di sfruttare le sinergie esistenti tra cobot e AMR per l'ottimizzazione operativa e la competitività della produzione. Sfruttando i punti di forza complementari di entrambi i tipi di sistemi robotici, i produttori possono raggiungere livelli di agilità, efficienza, produttività e qualità senza precedenti nei processi di rifornimento sul lato della linea.
Fischer Gears: un caso esemplare
I vantaggi derivanti dall'adozione della tecnologia dei cobot sono evidenti presso Fischer Gears, dove l'implementazione dei cobot OMRON TM ha avuto un impatto significativo sull'efficienza della produzione, sull'utilizzo della manodopera e sulla redditività complessiva. Automatizzando il processo di alimentazione delle parti metalliche nelle macchine CNC, l'azienda ha ottimizzato la propria linea di produzione, permettendone il perfetto funzionamento anche al di fuori del normale orario di lavoro. Questa maggiore efficienza ha conferito all'azienda un vantaggio competitivo nell'evasione di ordini di varie dimensioni.Lezioni apprese
Da questo progetto e dalla nostra più ampia esperienza nella progettazione di sistemi di alimentazione e movimentazione automatizzati per i clienti del settore manifatturiero, abbiamo appreso alcune lezioni chiave che possono essere tradotte in consigli attuabili per altri produttori che stanno considerando l'automazione.
In primo luogo, è essenziale valutare accuratamente le esigenze e le sfide specifiche del processo di produzione prima di implementare soluzioni automatizzate. Ciò implica l'identificazione di colli di bottiglia, l'analisi dell'inefficienza dei flussi di lavoro e la valutazione del potenziale ROI per garantire l'allineamento con gli obiettivi aziendali. Comprendere le sfide relative alla movimentazione manuale è la chiave per elaborare strategie efficaci per superarle.
In secondo luogo, vale la pena investire in tecnologie avanzate che, a prima vista, potrebbero far aumentare i costi del progetto. I sistemi di visione intelligenti e le funzioni di sicurezza, ad esempio, migliorano l'efficacia e l'affidabilità dei sistemi di alimentazione automatizzati, garantendo un funzionamento regolare e riducendo i rischi potenziali.
Infine, il monitoraggio continuo e l'ottimizzazione dei processi automatizzati sono essenziali per un successo a lungo termine. Valutazioni delle prestazioni e analisi dei dati periodiche consentono alle aziende di identificare le aree di miglioramento e promuovere l'innovazione continua nell'automazione.
In primo luogo, è essenziale valutare accuratamente le esigenze e le sfide specifiche del processo di produzione prima di implementare soluzioni automatizzate. Ciò implica l'identificazione di colli di bottiglia, l'analisi dell'inefficienza dei flussi di lavoro e la valutazione del potenziale ROI per garantire l'allineamento con gli obiettivi aziendali. Comprendere le sfide relative alla movimentazione manuale è la chiave per elaborare strategie efficaci per superarle.
In secondo luogo, vale la pena investire in tecnologie avanzate che, a prima vista, potrebbero far aumentare i costi del progetto. I sistemi di visione intelligenti e le funzioni di sicurezza, ad esempio, migliorano l'efficacia e l'affidabilità dei sistemi di alimentazione automatizzati, garantendo un funzionamento regolare e riducendo i rischi potenziali.
Infine, il monitoraggio continuo e l'ottimizzazione dei processi automatizzati sono essenziali per un successo a lungo termine. Valutazioni delle prestazioni e analisi dei dati periodiche consentono alle aziende di identificare le aree di miglioramento e promuovere l'innovazione continua nell'automazione.
