L’assemblaggio di domani, mattoncino su mattoncino

Le celle di assemblaggio che troveremo nelle fabbriche, in un futuro sempre più prossimo, saranno sì flessibili e riadattabili, ma soprattutto modulari, con sistemi di produzione composti da diverse unità, indipendenti tra loro ma integrabili come se fossero mattoncini Lego. Con gli operatori, quanto mai centrali in questo scenario, a dialogare con robot tradizionali, collaborativi e AGV. Tutto questo rientra nella visione di Comau.

di Fabrizio Dalle Nogare

“Rispetto a qualche anno fa, i trend nella progettazione dei sistemi di assemblaggio stanno cambiando: non c’è più una ricerca ossessiva di sistemi completamente automatici, ma ci si rende conto sempre più che qualità prettamente umane come affidabilità, adattabilità e flessibilità sono insostituibili”. Ugo Ghirardi, Global Solution Development Director della divisione Powertrain Assembly di Comau, ha condiviso con noi il suo pensiero, nel corso di una chiacchierata in cui abbiamo cercato di delineare le tendenze dell’assemblaggio nella fabbrica digitale in un futuro sempre più prossimo. Un futuro in cui i prodotti saranno sviluppati praticamente insieme alle linee; di conseguenza, aggiustamenti e bilanciamenti in corso d’opera saranno inevitabili.

Un ausilio collaborativo all’operatore
“Nel processo di standardizzazione dei nostri sistemi di assemblaggio che da alcuni anni stiamo portando avanti in Comau, cerchiamo di dare all’operatore un aiuto nell’affrontare compiti gravosi e ripetitivi”, spiega l’ingegner Ghirardi, chiarendo il senso dello slogan HUMANufacturing che ha scandito la presenza dell’azienda, per esempio, alla fiera di Hannover. Proprio lì era in mostra una cella automatizzata Comau SmartRob, equipaggiata con due veicoli a guida autonoma AGILE1500 e un robot industriale collaborativo ad alto payload AURA (Advanced Use Robotic Arm), connessi tra loro in modalità wireless raccogliendo e gestendo le informazioni generate dai PLC.
Nell’ottica di un’interazione uomo-macchina ancora più completa e intelligente, Comau ha sviluppato, in partnership con la società Engineering, uno smartwatch in grado di eseguire i primi passaggi necessari per verificare e confermare le operazioni di avvio e tracciabilità del ciclo di lavoro, nonché come HMI a disposizione dell’operatore per interfacciarsi con l’automazione.

Le cyber-physical units
Parlando di celle e linee di assemblaggio, un concetto che sarà sempre più cruciale è quello di modularità, che si esplicita nella necessità di avere sistemi di produzione composti da unità modulari (le cyber-physical units) indipendenti tra loro, capaci di operare sinergicamente con l’uomo, connesse in rete con le altre tecnologie di fabbrica e adattabili a qualsiasi richiesta di personalizzazione del processo produttivo.
“Il principio base per rendere indipendenti questi moduli è creare sistemi di congiunzione tra le varie stazioni – automatiche o manuali – che siano flessibili”, prosegue Ghirardi. “Si configurano così soluzioni composte da tre moduli completamente indipendenti: logistico, di processo e operativo. Al centro rimane, appunto, il processo, costituito da operazioni diverse (montaggio, misura, visione, testing o altro) e in cui può essere utilizzato un robot tradizionale con dei tool che si possono cambiare, alla ricerca della massima flessibilità”.
Per usare una metafora che rende l’idea, siamo di fronte a sistemi composti da diversi blocchi funzionali, che si possono integrare tra loro come se fossero dei mattoncini Lego. “I singoli mattoncini, che sono ben definiti, possono essere messi insieme tra loro secondo le esigenze del cliente e si possono aggiungere, man mano, altri pezzi, come robot, assi verticali e così via”.

Come si inserisce il robot AGV
All’interno della cella di assemblaggio, due veicoli AGV Comau AGILE1500 trasportano in completa autonomia, con traiettorie e velocità differenti, due componenti meccanici per il settore automotive: un motore endotermico e un cambio automatico oleodinamico. Seguendo un percorso preconfigurato, il primo AGV Comau conduce il motore in prossimità del robot collaborativo AURA, che lo preleva tramite un gripper, anch’esso collaborativo, e in interazione sicura con l’uomo lo avvicina all’operatore, all’interno di un’area ergonomica, per permettergli di eseguire operazioni di controllo qualità e interventi di precisione. Appena terminate le operazioni di controllo, il motore viene riposizionato dal robot sul veicolo AGV, che lo trasporta verso la stazione di assemblaggio automatizzata. Al suo interno, un robot Comau NJ4 110-2.2 esegue operazioni di assemblaggio meccanico. Il secondo AGILE1500 Comau, che trasporta il cambio automatico oleodinamico, attraversa la cella in modalità continuous moving, ovvero con elevata sensibilità e a velocità ridotta, lavorando in completa ergonomia con l’uomo. “Pur non essendo un prodotto nuovo, sono le varie tecnologie (navigazione, software, gestione del movimento) a renderlo particolarmente adatto a un contesto del genere, oltre alla semplicità nel riprogrammarlo per ambienti industriali e di logistica. Stiamo continuando a sviluppare ulteriormente l’AGV per rendere sempre più semplice l’interazione tra sistemi tradizionali e sistemi innovativi puntando, come fine ultimo, a migliorare l’ergonomia dell’operatore”, conclude Ghirardi.