Collaborazione uomo-robot: colmare il divario produttivo

In che modo la collaborazione uomo-robot genera incrementi misurabili di produttività

Suddivisione dei compiti: sfruttare la destrezza umana e la precisione robotica per ottimizzare la produttività

Quando le aziende assegnano i compiti in modo strategico, in base a ciò che persone e macchine fanno meglio, ottengono risultati complessivi molto migliori. Le persone tendono a gestire problemi che richiedono capacità di ragionamento immediato e interventi delicati, dove conta il giudizio, mentre i robot collaborativi, o cobot come vengono chiamati da alcuni, proseguono con straordinaria precisione nell’esecuzione di attività ripetitive. Questa suddivisione dei compiti allevia la pressione sia sulla mente che sul corpo, consentendo ai lavoratori di concentrarsi su quelle attività che generano davvero valore per l’azienda. Si pensi, ad esempio, ai reparti produttivi, dove questo approccio ha determinato una differenza tangibile.

• I cobot eseguono il posizionamento di componenti ad alta precisione (tolleranza ±0,1 mm)
• Gli operatori umani effettuano le ispezioni finali della qualità e la risoluzione delle anomalie
• I team misti completano gli assemblaggi complessi con una velocità superiore del 40% rispetto agli approcci esclusivamente manuali

Impatto nella pratica: incremento della produttività del 15–22% nell’assemblaggio automobilistico con l’impiego di cobot

I produttori di automobili stanno ottenendo benefici concreti introducendo i cobot nelle loro fabbriche. Secondo una ricerca pubblicata lo scorso anno e condotta su diverse linee di produzione, la maggior parte di esse ha registrato un aumento della produzione giornaliera pari a circa il 18%. Gli errori si sono ridotti di oltre due terzi, mentre il passaggio da un’attività all’altra richiede ora circa la metà del tempo rispetto al passato. Questi miglioramenti si verificano perché i cobot continuano a operare anche durante le pause pranzo e le brevi interruzioni che normalmente rallentano il processo produttivo. I lavoratori intervistati nelle fabbriche hanno riferito di sentirsi circa il 30% meno stanchi dopo aver lavorato affiancati da questi robot collaborativi. In alcuni stabilimenti si è persino iniziato a programmare interventi di manutenzione aggiuntivi durante i periodi che in passato erano considerati tempi morti, dato che i cobot svolgono ormai molte attività di routine.

Evidenza pratica: riduzione del 18% del tempo di ciclo in un importante impianto automobilistico grazie all’alimentazione dei componenti da parte di operatori umani e robot

Un importante produttore automobilistico tedesco ha completamente rivoluzionato il modo in cui i componenti vengono forniti alle linee di montaggio, impiegando robot collaborativi dotati di sistemi di visione che operano a stretto contatto con gli operatori umani. Queste macchine intelligenti esaminano i contenitori di stoccaggio mediante tecnologie avanzate di rilevamento 3D per individuare esattamente quanto necessario. Quando un tecnico richiede un componente, il sistema lo consegna in meno di mezzo secondo. Ciò che rende particolarmente impressionante questa configurazione è la sua capacità di adattarsi costantemente in base ai percorsi effettivamente seguiti dagli operatori durante il loro turno. I risultati parlano da soli: i tempi di ciclo complessivi sono diminuiti del 18% circa su tutta la linea. I tecnici non perdono più tempo spostandosi avanti e indietro: risparmiano circa 1,7 chilometri di camminata ogni giorno. Il dato più straordinario, tuttavia, è la riduzione dei tempi di fermo tra un’operazione e l’altra, scesi di un sorprendente 85%. Ciò significa che ogni cella produttiva recupera circa 34 ore preziose ogni settimana, da destinare alla produzione effettiva anziché all’attesa.

Superare le barriere all'adozione della collaborazione uomo-robot

Costi nascosti oltre l'hardware: riqualificazione, gestione del cambiamento e fiducia dei lavoratori

Quando le aziende pensano ai robot, di solito si concentrano sull’acquisto delle macchine stesse, ma in realtà sono coinvolti costi molto più elevati legati alla collaborazione tra esseri umani e robot, costi che nella maggior parte dei casi vengono trascurati. La riqualificazione del personale assorbe circa un quarto fino a quasi un terzo della spesa complessiva sostenuta dalle aziende per l’adozione di nuove tecnologie. Ciò comprende tutto, dall’insegnamento ai lavoratori su come programmare i sistemi fino all’assicurazione che tutti conoscano perfettamente le norme di sicurezza. Poi c’è la gestione di tutti i cambiamenti necessari nelle operazioni quotidiane: circa sei produttori su dieci si trovano a spendere molto di più del previsto solo per ridisegnare i propri flussi di lavoro. E non dobbiamo dimenticare l’aspetto legato all’agevolazione dell’accettazione da parte dei dipendenti. Quando le aziende dedicano tempo a dialogare apertamente con il personale e a coinvolgerlo nella pianificazione di tali cambiamenti, ciò contribuisce ad attenuare le paure legate alla perdita del posto di lavoro. Senza questo tipo di impegno, circa un terzo di tutte le implementazioni robotiche subisce ritardi di qualche tipo. In sintesi? Le aziende che prestano attenzione a queste questioni legate alle persone tendono a ottenere un ritorno sull’investimento molto più rapido, talvolta addirittura fino al 40% prima, poiché le cose funzionano in modo molto più fluido fin dall’inizio.

Semplificare l'integrazione: piattaforme plug-and-play che riducono i tempi di distribuzione del 60%

Le soluzioni di integrazione odierne eliminano quegli obsoleti ostacoli legati alla programmazione, utilizzando connessioni hardware standard e componenti software pronti all'uso. I nuovi sistemi plug-and-play sono dotati di strumenti intuitivi basati su trascinamento e rilascio per costruire flussi di lavoro, funzionano su macchine diverse, comprese quelle più vecchie, grazie a protocolli universali e includono controlli di sicurezza già approvati. Ciò riduce il tempo necessario per ottenere le certificazioni e avviare l’operatività. Alcune aziende che hanno sperimentato queste soluzioni in fase precoce hanno registrato un aumento della produzione circa il 60% più rapido rispetto al passato, con un numero di ingegneri impegnati nell’installazione pari a circa il 45% in meno rispetto a quanto tipicamente richiesto con i metodi convenzionali del passato.

Il nuovo fronte: collaborazione uomo-robot potenziata dall’intelligenza artificiale per ambienti di lavoro adattivi

Predizione in tempo reale dell’intento mediante indossabili e fusione visiva

I sistemi di previsione delle intenzioni, potenziati dall'intelligenza artificiale, stanno trasformando il modo in cui gli esseri umani lavorano insieme ai robot, grazie alla combinazione di dati provenienti da dispositivi indossabili e da sistemi di riconoscimento visivo. I dispositivi indossabili che monitorano i movimenti rilevano, ad esempio, quando i muscoli si contraggono o come le articolazioni si piegano durante lo svolgimento di un'attività, mentre quelle sofisticate telecamere 3D sono in grado di individuare con precisione la posizione delle persone rispetto alle macchine circostanti. Questi modelli di apprendimento automatico quindi elaborano tutti questi dati per prevedere l’azione successiva di una persona con un anticipo compreso tra mezzo secondo e quasi un secondo. Ciò fornisce ai robot un tempo sufficiente per predisporre gli utensili nella posizione corretta, modificare il proprio percorso se necessario o semplicemente arrestarsi del tutto prima che si verifichi un incidente. Le fabbriche che hanno implementato tali sistemi segnalano una riduzione degli incidenti causati da collisioni tra robot e operatori pari a circa il 40%, oltre a transizioni più rapide nel passaggio dei compiti da un operatore all’altro. Tuttavia, ottimizzare questi sistemi richiede tempo, poiché le aziende devono ancora determinare con precisione quale livello di anticipazione risulti più efficace per ciascuna tipologia di mansione.

Questa tecnologia modifica gli spazi di lavoro in tempo reale, in base a come le persone si muovono effettivamente al loro interno. Se i sensori rilevano che qualcuno allunga costantemente la mano oltre la propria postazione per prendere componenti, il sistema sposterà automaticamente quei contenitori di stoccaggio più vicino. Il sistema di visione va ancora oltre: rileva segnali sottili che i normali dispositivi indossabili non sono in grado di cogliere, ad esempio quando lo sguardo di una persona inizia a orientarsi verso un oggetto ancor prima che questa lo raggiunga fisicamente. Questi tipi di aggiustamenti intelligenti favoriscono una collaborazione più fluida tra operatori e robot: essi reagiscono a ciò che sta accadendo in quel preciso istante, anziché attendere che i problemi emergano successivamente. Le fabbriche che hanno adottato questo approccio riportano una riduzione di quelle piccole perdite di tempo che un tempo intaccavano costantemente i livelli produttivi durante l’intera giornata.

Quando questi sensori operano in sinergia, creano ambienti di lavoro intelligenti che si adattano automaticamente. L’ambiente e il comportamento dei robot cambiano continuamente in base ai movimenti delle persone che li circondano. Alcune aziende che già utilizzano questa tecnologia hanno registrato un aumento della velocità delle loro linee di assemblaggio compreso tra il 15% e il 22%, poiché gli operatori non devono più interrompere così spesso il lavoro per motivi di sicurezza. Guardando al futuro, il prossimo grande passo sarà rappresentato dal momento in cui le macchine inizieranno a comprendere interi compiti anziché semplici movimenti isolati. Questo tipo di ragionamento consente una collaborazione tra robot e esseri umani mai vista prima, in cui la macchina conosce effettivamente quale fase del flusso di lavoro seguirà.

Domande frequenti

Cos'è un cobot? I cobot, o robot collaborativi, sono robot progettati per lavorare affiancati agli operatori umani, condividendo compiti per migliorare produttività ed efficienza.

In che modo la collaborazione uomo-robot migliora la produttività? Assegnando strategicamente i compiti in base alla destrezza umana e alla precisione robotica, le aziende registrano significativi miglioramenti in termini di efficienza, accuratezza e produzione.

Quali sono alcuni ostacoli all’adozione della collaborazione uomo-robot? Costi nascosti, quali la riqualificazione del personale, la gestione del cambiamento e la costruzione della fiducia dei lavoratori, rappresentano importanti ostacoli da affrontare per un’implementazione di successo.

Come può essere semplificata l’integrazione? L’utilizzo di piattaforme plug-and-play con connessioni hardware standard e strumenti software intuitivi può ridurre i tempi di implementazione e diminuire la complessità dell’integrazione rispetto ai metodi tradizionali.