La robotica industriale, il presente e futuro dell’industria 4.0 e i
sistemi digitali intelligenti di automazione industriale
Il robot industriale: cenni storici
La vita artificiale non è un’aspirazione recente. Le prime suggestioni progettuali risalgono alle sperimentazioni di Erone di Alessandria e del suo carro azionato meccanicamente, alle speculazioni filosofiche di Aristotele e, in tempi seguenti, all’ingegno di Leonardo da Vinci. L’idea di costruire e azionare strumenti volti a facilitare il lavoro umano pervadeva non soltanto la mitologia ellenica, ma anche la cultura popolare ebraica. Tuttavia, i primi risultati degni di nota vennero conseguiti soltanto nel 1478 quando Leonardo, il celebre scienziato fiorentino, progettò un vagone semovente azionato da complessi meccanismi a molla. Quest’ultimo sarebbe stato governato da un pilota meccanico, anch’esso frutto di un attento processo di calibrazione e bilanciamento delle singole parti.
SUPATA: l’ISOLA ROBOTIZZATA DI SELEZIONE, SINGOLARIZZAZIONE E MONTAGGIO
I cenni storici dei primi robot industriali sono, di conseguenza, rintracciabili in epoche che ci sembrano remote, lontane anni luce dalla tecnologia a cui siamo abituati noi figli della modernità. A distanza di secoli, l’invenzione dell’elettricità e la sua conseguente introduzione nel mondo della fabbrica ha permesso di velocizzare l’invenzione di dispositivi tecnologici per il controllo e l’automazione del lavoro umano. Tra i nomi simbolo di questo lungo viaggio hi-tech tra le pieghe delle storia, ricordiamo anche il francese Jacques de Vaucanson e l’inventore di origini cinesi Su Song. La domanda sorge, dunque, spontanea: cosa ci riserverà il futuro?
La robotica industriale moderna: una panoramica
L’innovazione corre veloce, inutile negarlo. La robotica industriale a noi contemporanea nasce con l’invenzione del primo braccio robotizzato ad opera di due ingegneri di origini statunitensi, Joe Engelberger e George Devol. A distanza di pochi anni, gli sforzi compiuti dal duo di progettisti si tradurrà in UNIMATE, il robot completo volto a snellire le pratiche di lavoro degli operai. Verrà testato dalla General Motors nel 1961 e diventerà il cuore pulsante di una catena d’assemblaggio tra le più veloci e funzionali della storia novecentesca. Tuttavia, i robot di vecchia generazione sono pur sempre impiegati nello svolgimento di attività standard e ripetitive; non esiste intelligenza nei corpi macchina, soltanto la capacità di reiterare gli stessi movimenti in modo meccanico.
Nel settore automobilistico si passerà, infine, allo SCARA (acronimo di Selective Compliance Assembly Robot Arm) integrato nelle catene produttive automotive del 1978. Anche in questo caso, l’obiettivo ultimo era quello di minimizzare gli errori degli operai e di velocizzare le pratiche di assemblaggio. Chi l’avrà vinta, l’uomo o la macchina? Per scoprirlo, è necessario compiere un salto temporale in avanti e analizzare il risultato dell’automazione industriale alla base dello scenario 4.0 in Italia e nel mondo.
I sistemi di automazione industriale
A partire dal 1978 in poi, la robotica industriale ha compiuto notevoli passi in avanti, attestandosi come uno dei principali investimenti progettuali nel campo dell’aeronautica, dell’avanguardismo aerospaziale, della produzione di moda, del settore automobilistico e dell’automazione agricola. Il frutto di questo sforzo ha permesso di raggiungere traguardi inimmaginabili, soprattutto con l’integrazione della cosiddetta AI (Artificial Intelligence).
Al giorno d’oggi, è possibile acquistare dispositivi non soltanto efficienti e potenti, ma anche multifunzionali. A differenza dei primi bracci robotici concepiti per svolgere la stessa azione in modo più o meno continuativo, la smart factory a noi contemporanea è corredata da macchine intelligenti e versatili, capaci sia di risolvere problemi sia di computare soluzioni. Un traguardo che difficilmente si sarebbe potuto immaginare qualche decennio fa!
Nello specifico, l’automazione robotica industriale si riferisce all’impiego di sistemi di controllo e di tecnologie progettate per garantire la gestione intelligente dei processi di produzione. L’incidenza dell’industria 4.0 ricade, di conseguenza, sulla componente pratica e tangibile delle lavorazioni aziendali. Non soltanto la macchina è in grado di modificare il proprio comportamento (l’output) a seconda degli input ricevuti, ma riesce a movimentare oggetti, a seguire ritocchi di laseratura e di smerigliatura, e a ridurre notevolmente il rischio di errori “umani” che potrebbero impattare sulla salute dei dipendenti.
Gli operai saranno liberi di dedicare la propria esperienza professionale a tutte quelle attività che hanno un impatto superiore sull’azienda (sul versante decisionale, ad esempio). Infine, non bisogna dimenticare che i robot possono essere collocati in ambienti di lavoro dannosi o addirittura nocivi per l’essere umano. L’aumento della produttività industriale è direttamente proporzionale alla sicurezza dei professionisti che operano in un’attività!
L’industria 4.0 tra presente e futuro
La digitalizzazione del settore industriale tradizionale consente di incidere positivamente sui traguardi aziendali, sul futuro del business e sull’adozione di sistemi di lavoro coerenti ai nuovi standard nazionali e internazionali. Sul versante pratico della questione, non dobbiamo dimenticare che l’industria 4.0 è una realtà interconnessa e automatizzata in cui tutte le parti chiamate ad agire nel network-fabbrica possono fare affidamento sulla presenza della macchina. In aggiunta, un aspetto da non sottovalutare concerne l’utilizzo e la conservazione dei dati. La possibilità di usufruire di servizi di cloud computing consente di elaborare dati di grandi dimensioni grazie a un sistema interno machine to machine.
Inoltre, l’introduzione di funzioni interattive sempre più evolute – una tra tutte, i sensori di movimento – sono il punto di partenza da cui modernizzare le pratiche di lavoro con un occhio di riguardo alla semplicità d’uso (l’intuitività della macchina). Ti ricordiamo, infine, che l’industria 4.0 si sta dedicando allo sviluppo di nuovi processi di fabbrica, come la stampa 3D e la robotica, al fine di aprire nuove dimensioni di sviluppo rivolte alla sostenibilità ambientale.
Il futuro dell’industria 4.0 potrebbe sembrare incerto, ma non è così: nessuno può supporre quali saranno i nuovi standard produttivi e in che modo verranno integrati ai cambiamenti socio-economici che ne deriveranno.
Una cosa è certa: sanciranno una rivoluzione indimenticabile, volta a migliorare le condizioni di lavoro e la produzione industriale.