Come i cobot stanno cambiando l’arte della saldatura

I saldatori sono tra le figure più richieste del mercato del lavoro e con una tradizione millenaria, eppure le aziende faticano a trovarne: la saldatura è un lavoro difficile che richiede molta maestria, ma allo stesso tempo pericoloso e spesso ripetitivo. In questo contesto, i robot collaborativi possono essere di grande aiuto, soprattutto per quanto riguarda saldature più ripetitive. Rolleri Robotics e Universal Robots lo sanno bene, infatti le due aziende collaborano per creare soluzioni di saldatura collaborativa che possano ridare nuova vita al settore.

Grandi opere in costruzione e grandi opere progettate per il futuro. Questo racconta il dato record dei bandi e delle aggiudicazioni assegnati nei primi dieci mesi del 2022. I più grandi progetti di costruzione in corso in Italia includono numerosi viadotti, la linea ad alta velocità Napoli-Bari, le nuove linee metropolitane di Milano e Roma. Progetti in grado di generare miliardi per l’economia italiana una volta completati. Tuttavia, è facile trascurare le competenze e i componenti individuali necessari per renderli realtà. Tutti questi progetti si affidano anche a processi di saldatura per realizzare la propria struttura e design. La saldatura è parte integrante del nostro mondo costruito e ha radici antiche, addirittura al 3.000 a.C. con i primi esempi di saldatura a pressione o forgiatura. In un primo momento, due pezzi di metallo venivano semplicemente riscaldati e martellati insieme per creare un legame solido. La saldatura come la conosciamo oggi può essere fatta risalire invece alla fine del XIX secolo con l’invenzione della saldatura elettrica. Al giorno d’oggi, secondo un rapporto di ricerca di mercato, l’industria è destinata a raggiungere una dimensione di circa 28,66 miliardi di dollari in tutto il mondo entro il 2028. Senza saldatori il mondo andrebbe in pezzi, letteralmente, poiché i lavori di saldatura sono cruciali per le comunità, le manifatture e le costruzioni di tutto il mondo, la domanda di saldatori è destinata a crescere già nel prossimo decennio. Ma la forza lavoro del settore ha un futuro incerto. Secondo l’American Welding Society, entro il 2026 negli Stati Uniti saranno necessari 336.000 nuovi professionisti della saldatura. Carenze simili si avvertono in tutto il mondo. In Italia, secondo una ricerca dell’agenzia di somministrazione lavoro Randstad compiuta su oltre 4.000 posizioni aperte, i saldatori sono saldamente fra le 15 professioni più richieste e, secondo il bollettino rilasciato da Unioncamere su 505mila assunzioni previste nel mese di luglio 2022, sono circa 204mila le ricerche di personale per cui le imprese dichiarano difficoltà di reperimento, confermando come causa prevalente la mancanza di candidati per i profili ricercati. Le figure di più difficile reperimento sono quelle del saldatore e del fonditore, con difficoltà nel 65,7% dei casi.

L’arte della saldatura

La saldatura è più che collegare semplicemente pezzi di metallo. È un processo che somma grande tecnica e creatività, richiede un occhio umano allenato e un’impressionante destrezza manuale per le saldature metalliche più complesse. Ci vogliono diversi anni per padroneggiare l’arte della saldatura e acquisire un’esperienza sufficiente per ottenere la fiducia e il riconoscimento di aziende e colleghi esperti. Con la creatività e la profonda esperienza che richiede, la saldatura è degna di essere definita una forma d’arte.

Tuttavia, non è un’attività priva di rischi. Saldare in sé è un lavoro di natura pericolosa e richiede ai saldatori di essere esposti a temperature estremamente elevate, materiali fusi e fumi tossici. Il lavoro può anche essere ripetitivo, coinvolgendo lunghe saldature semplici o centinaia di saldature identiche. Forse, quindi, non sorprende che ci siano sempre meno giovani che si dedicano alla saldatura e sviluppano queste abilità. Come alcuni altri mestieri, la professione soffre di un problema di immagine e l’abilità richiesta costituisce un’ulteriore difficoltà a reperire le risorse umane adatte. 

Ciò sta portando a una crescente carenza di competenze e, man mano che la forza lavoro a disposizione per eseguire task di saldatura invecchia e va in pensione, diventa sempre più difficile soddisfare la domanda. Dove si inseriscono i saldatori nell’economia moderna? Sono una parte fondamentale di un numero enorme di industrie. Pensiamo all’industria pesante e alla fabbricazione di metalli, all’industria del bianco e dell’elettrodomestico, ai settori dell’energia, delle infrastrutture, del riscaldamento e della ventilazione e del condizionamento dell’aria (HVAC), per non dimenticare, infine, l’edilizia. Una carenza di saldatori potrebbe persino mettere in discussione la realizzazione di grandi progetti infrastrutturali, come la posa di nuove tubazioni per il teleriscaldamento o la costruzione di impianti eolici. Ma cosa succederebbe se i saldatori potessero trovare strumenti migliori per rendere più soddisfacenti le condizioni e il carico di lavoro? È qui che entrano in gioco i robot.

Quali sono le prospettive?

La saldatura automatizzata esiste da diversi decenni, anche se per molto tempo è stata disponibile solo per casi d’uso specifici. Ad esempio, negli anni ‘80 sono stati creati enormi robot per aiutare a saldare l’interno delle navi. L’automazione industriale era inizialmente un’opzione praticabile solo per le grandi aziende che operavano in ambienti ad alto volume e bassa variabilità. Tuttavia, il mercato complessivo dei robot di saldatura è di grande importanza. Secondo l’International Federation of Robotics, le applicazioni di saldatura hanno rappresentato il 20% di tutte le nuove installazioni di robot nel 2021 e sono state utilizzate principalmente nell’industria automobilistica. Ma, con così tante sfumature e abilità coinvolte, affrontare la carenza di competenze sostituendo completamente gli esseri umani con saldatrici automatizzate non può essere la risposta. L’industria ha bisogno di un approccio collaborativo, che può quindi aiutare ad aumentare la produttività dei saldatori ancora attivi. Un approccio di automazione collaborativa, in cui i saldatori lavorano insieme a robot più piccoli, potrebbe aiutare a risolvere la carenza di competenze nella saldatura. Come sottolinea Fabio Farina, General Manager di Rolleri Robotics, “è necessario agire su due livelli. Sul breve termine – su cui noi aziende e integratori possiamo giocare un ruolo importante – fornendo macchine e automazioni che non ‘spaventino’ gli operatori, che facciano loro percepire ancora la centralità dell’uomo in processi come la saldatura. I cobot in questo sono perfetti perché rendono possibile lo switch psicologico nell’operatore che interpreta la macchina come un collaboratore, non come un sostituto. Sul lungo periodo è invece necessario l’intervento delle istituzioni e del decisore. Credo sia fondamentale investire con decisione negli istituti tecnici perché gli studenti vedano questi istituti come un’opportunità di carriera. E perché ciò avvenga è necessario che le scuole siano dotate di strumenti formativi moderni, tecnologicamente attuali. La formazione a scuola sulla robotica collaborativa è – ad esempio – una via promettente”. Un’automazione di questo tipo offre a questo antico mestiere la possibilità di trasferire ai robot alcune delle saldature più ripetitive. Gli sforzi umani possono invece essere concentrati sulla creazione di lavori in metallo più complessi e artistici; lavori che solo i saldatori più esperti possono eseguire. Dopotutto, saldare non significa solo soddisfare la domanda di produzione. L’industria richiede creatività e capacità di problem solving per creare risultati di qualità. È qui che un robot che collabora con una forza lavoro esperta può aggiungere valore reale, creando al contempo ambienti di lavoro più sicuri.

Liberare il potere della saldatura collaborativa

Tuttavia, anche con una tecnologia ampiamente disponibile, l’uso dell’automazione collaborativa per la saldatura è stato relativamente lento a decollare. Quando i robot collaborativi più piccoli sono stati introdotti per la prima volta nell’industria nei primi anni 2000, si pensava che la saldatura fosse un compito estremamente difficile per i robot più leggeri. Di conseguenza, la saldatura robotica collaborativa ha iniziato a diffondersi solo negli ultimi cinque anni, a seguito di un’impressionante innovazione in diverse aziende di specializzate in saldatura.
“Rolleri crede fermamente nella saldatura collaborativa – commenta ancora Farina – perché offre numerosi vantaggi. Da un lato la semplicità di utilizzo e di accettazione da parte degli operatori. Dall’altro il vantaggio forse più evidente è la standardizzazione, la possibilità, cioè, di assicurare processi ripetibili, non più dipendenti dalla bravura e dal know-how del singolo operatore, ma riproducibili con continuità. Questo permette alle aziende di fare previsioni basate sui numeri, di impostare strategie di crescita attendibili”.
L’adozione ritardata è in parte una questione di consapevolezza e in parte dovuta alle percezioni dei saldatori, che sono artigiani esperti. È probabilmente più difficile vedere il ruolo dell’automazione in un mestiere come la saldatura, che in alcune altre attività di produzione, come l’handling, il packaging e l’erogazione. Ma in realtà un cobot è solo uno strumento. Il suo scopo principale è completare compiti ripetitivi, piuttosto che assumere l’elemento creativo all’interno del processo. Questo è un sentimento ripreso da Will Healy III, Global Welding Segment Manager di Universal Robots, che afferma: “Non dobbiamo dimenticare che i saldatori si considerano artisti – e giustamente – ma una forza lavoro in calo e una crescente domanda di competenze di saldatura significa che il mestiere ha bisogno di evolversi. Lavorando a stretto contatto con i saldatori, vedo i modi in cui l’automazione potrebbe aggiungere un serio valore alla loro attività. Vedere i cobot come un fantastico strumento aggiuntivo per il loro toolkit significa che possono sfruttare al meglio la loro esperienza”. Con l’aumento della domanda di lavorazione dei metalli in processi ad alto mix e basso volume e una crescente carenza di lavoratori qualificati, i produttori dovrebbero mettere la saldatura collaborativa in prima linea per sostenere l’evoluzione e la crescita del proprio settore.

La rivoluzione dei cobot

Per un settore che ha migliaia di anni, la saldatura è rimasta per molti versi sorprendentemente tradizionale, considerando che i progetti di ingegneria e costruzione più all’avanguardia del mondo fanno affidamento su di essa. Ora, di fronte a una forza lavoro che invecchia e al basso numero di nuovi tirocinanti che entrano nella professione, l’industria della saldatura ha l’opportunità di sostenere il proprio futuro unendo le forze con la tecnologia dei cobot. Gli esperti del settore vedono la saldatura ad arco, la saldatura MIG e TIG come il primo obiettivo per le tecniche di saldatura collaborativa, seguite rapidamente da taglio al plasma, rettifica e saldatura laser e a punti. I cobot non solo possono consentire ai saldatori di sfruttare al meglio la propria arte, ma migliorano anche la soddisfazione sul lavoro per i saldatori. Stanno rimuovendo le parti ripetitive e pericolose del processo, mettendo al primo posto gli operatori più qualificati. I saldatori che utilizzano i cobot mantengono la propria libertà creativa e sono ancora necessari per insegnare al cobot dove saldare e quali parametri applicare. Alleviando lo sforzo fisico e la monotonia di alcuni lavori di saldatura, i cobot potrebbero aiutare a far fronte alla carenza di forza lavoro nella professione, prolungando la permanenza dei saldatori più esperti e coinvolgendo talenti più giovani, con la prospettiva di poter utilizzare una tecnologia all’avanguardia come quella della robotica collaborativa.