Non è il robot a decidere
Molti progetti di automazione iniziano chiedendosi quale robot acquistare. È comprensibile, ma spesso fuorviante. Una pinza robusta serve a poco se i pezzi variano molto nell’alimentazione, e il miglior sistema di telecamere funziona in modo affidabile solo se illuminazione, posizione dei pezzi e tolleranze sono adeguate.
La domanda di partenza migliore è: quali prestazioni deve garantire l’impianto in modo affidabile nella produzione in serie? Tra queste:
- Tempo ciclo, compresa una riserva per l’avviamento e le varianti
- Varietà dei pezzi, dimensione dei lotti e frequenza dei cambi di produzione
- Disponibilità richiesta e tempo di funzionamento senza operatore (autonomia)
- Requisiti di qualità e obblighi di documentazione
- Spazio, ambiente e interfacce con la produzione esistente
Solo su questa base si può decidere se basta una semplice cella di manipolazione o se un impianto chiavi in mano è più conveniente.
I componenti di una cella robotizzata
| Componente | Funzione | Conseguenza di un dimensionamento errato |
|---|---|---|
| Robot | Movimento, cadenza, ripetibilità | Riserva di ciclo insufficiente o cinematica inutilmente complessa |
| Presa | Prelievo e trasferimento sicuri | Pezzi persi o danneggiati, attrezzaggi lunghi |
| Alimentazione | Presentare i pezzi in una posizione definita | Fermi, prese mancate, interventi manuali |
| Visione | Rilevamento della posizione e controllo delle caratteristiche | Orientamento errato, scarti |
| Garanzia della qualità | Controllare, rilasciare, documentare | Rilavorazioni, difetti non rilevati, tracciabilità mancante |
| Integrazione | Controllo, sicurezza, interfacce | Messa in servizio lunga, problemi di comunicazione |
Il miglior componente singolo non produce automaticamente il miglior impianto. I punti deboli si trovano di solito nelle interfacce.
Usare bene visione e controllo qualità
Un sistema di visione rileva posizione, orientamento o caratteristiche di un pezzo e trasmette queste informazioni al robot, affinché possa prelevarlo e orientarlo in modo affidabile. Il controllo qualità ha un altro compito: verifica che il risultato soddisfi i requisiti e rilascia i pezzi per la fase successiva. Entrambi possono usare la stessa telecamera, ma con criteri diversi.
Controlli il più presto possibile nel processo anziché solo alla fine. Rilevare i difetti in ingresso evita di continuare a lavorare pezzi difettosi. Con molte varianti o superfici variabili, anche piccoli cambiamenti di illuminazione o contrasto possono influire sul riconoscimento.
Fattibilità con pezzi reali
Faccia testare i concetti di presa e di elaborazione delle immagini con pezzi di serie reali prima di ordinare, compresi campioni limite ai margini della tolleranza. I pezzi di preserie sono spesso troppo perfetti.
Dall’idea all’impianto
- Capire il processo: quali fasi automatizzare e dove si trovano oggi colli di bottiglia e problemi di qualità?
- Fissare i requisiti: geometria dei pezzi, tolleranze, volumi, tempo ciclo, autonomia e ambiente in un capitolato.
- Verificare la fattibilità: testare con pezzi reali i punti critici come presa, separazione e riconoscimento.
- Definire il concetto: dimensionare insieme robot, pinza, alimentazione, visione, controllo e flusso dei materiali.
- Pianificare l’integrazione: considerare per tempo controllo, collegamento dei dati, sicurezza, facilità d’uso e accessibilità per la manutenzione.
- Collaudare e avviare: collaudo presso il fornitore, collaudo in loco e ottimizzazione strutturata fino alle prestazioni di serie.
La sicurezza delle macchine fa parte del progetto fin dall’inizio. In Svizzera è disciplinata dall’ordinanza sulle macchine, allineata al diritto europeo. L’impianto completo richiede una valutazione dei rischi e una dichiarazione di conformità. Stabilisca contrattualmente chi se ne assume la responsabilità e verifichi lo stato attuale delle prescrizioni, poiché il nuovo regolamento europeo sulle macchine si applica dal 2027 e la Svizzera sta adeguando il proprio diritto.
Redditività e scelta dell’integratore
L’automazione robotica conviene soprattutto per attività ripetitive, lunghe o soggette a errori e dove i posti sono difficili da coprire a causa della carenza di personale qualificato. Il robot rappresenta spesso solo una parte dell’investimento; vi si aggiungono ingegneria, periferiche, tecnica di sicurezza e messa in servizio.
Domande da porre a un integratore
- Quali impianti comparabili avete realizzato e possiamo visitarne uno?
- Come verificate la fattibilità prima che ci impegniamo?
- Chi è responsabile della conformità dell’impianto completo?
- Come sono organizzati formazione, documentazione, ricambi e teleassistenza?
- Secondo quali criteri avviene il collaudo, ad esempio tempo ciclo e disponibilità su un periodo definito?
Coinvolga inoltre per tempo i futuri operatori e il personale di manutenzione. Spesso conoscono le particolarità dei pezzi e del processo attuale meglio di qualsiasi capitolato. Un impianto facile da riavviare dopo un guasto raggiunge di solito nella pratica una disponibilità maggiore di una soluzione tecnicamente più ambiziosa che solo gli specialisti sanno gestire.