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NOVEMBRE-DICEMBRE 2020 AUTOMAZIONE OGGI 426 110 AO TUTORIAL descritto sopra è inerente alla sicurezza nell’accezione espressa in inglese dalla parola ‘safety’. Vi è tuttavia un secondo ambito della sicurezza, quello espresso dal vocabolo inglese ‘security’, ovvero della sicurezza rispetto a intrusioni e a tentativi di ma- nomissione dall’esterno. Questo è probabilmente il punto più critico per la sicurezza dei robot nel prossimo futuro, in quanto la connettività estrema dei dispositivi (fra cui si possono an- noverare i robot) li espone a tentativi di hackeraggio da parte di agenti esterni. Ciò pone dei serissimi problemi in termini di sicurezza, in quanto un tentativo di manomissione andato a buon fine potrebbe provocare un’interazione violenta del robot con l’ambiente circostante, compromettendo seriamente la si- curezza di persone, animali e cose che si venissero a trovare in prossimità del robot. Collaborativo o tradizionale? Mettiamoci ora nei panni di un imprenditore o di un responsa- bile aziendale che abbia la necessità di automatizzare le proprie linee di produzione. Una domanda fondamentale, nell’ottica di una scelta efficace, è senza dubbio: “In quali casi conviene scegliere un robot collaborativo e in quali invece un robot tra- dizionale?” Chiaramente, la risposta dipende molto dal tipo di applicazione per la quale il robot viene scelto, che va incrociata con le ca- ratteristiche proprie dei due tipi di dispositivi. Le caratteristiche dei cobot, ovvero flessibilità, facilità di programmazione, basso costo, sicurezza, precisione e ripetibilità limitate, risultano infatti assolutamente complementari a quelle dei robot tradizionali. Non bisogna pertanto commettere l’errore di prediligere sem- pre e comunque i primi ai secondi. È pur vero che i cobot sono quasi sempre meno costosi dei robot tradizionali, tuttavia non tutti i compiti attualmente svolti da questi ultimi possono essere eseguiti efficacemente dai cobot, perché essi hanno prestazioni più limitate in termini di accuratezza e velocità di esecuzione. L’introduzione di robot collaborativi in una linea si giustifica so- prattutto nel caso di applicazioni a elevata complessità, per le quali un’automazione totale è impossibile, mentre una collabo- razione tra cobot e operatore può costituire la soluzione ideale. Al contrario, se sono richieste accuratezza o velocità elevate, la scelta corretta deve cadere su un robot di tipo tradizionale. In sintesi, si può dire che un robot collaborativo costituisce una scelta corretta nel caso in cui i compiti da eseguire siano: task strutturati, se non sia richiesta una precisione elevata; task non strutturati, dove sia difficile o troppo costoso utilizzare tradi- zionali robot industriali; task che richiedono un alto livello di destrezza (dexterity). Dopodiché, il modello specifico di robot, sia esso collaborativo o meno, andrà scelto considerando i se- guenti criteri: - carico massimo (carico utile, payload); - raggio d’azione (reachability); - numero di assi (di solito 5, 6 o 7 assi, anche se alcuni robot ne hanno un numero superiore); - risoluzione (spatial resolution o precision); - accuratezza (accuracy) e ripetibilità (repeatability); - velocità massima dei giunti e dell’end-effector; - costo. Per quanto riguarda i compiti per i quali vengono impiegati i robot collaborativi, attualmente sono utilizzati principalmente per operazioni di assemblaggio. È tuttavia prevedibile che in futuro possano essere utilizzati massicciamente anche in altri ambiti, purché i livelli di accuratezza richiesti non siano parti- colarmente elevati, per esempio per operazioni di pallettizza- zione e di packaging, per lavorazioni di finitura come lucidatura, rettifica e sbavatura, oppure per task di controllo qualità, per esempio con l’impiego di telecamere. Un impiego più futuristico dei cobot riguarda la sostituzione, o quantomeno l’affiancamento, dell’operatore umano in compiti di sorveglianza della linea produttiva. Si tratta, tipicamente, di compiti noiosi e anche rischiosi per l’alta probabilità che l’ope- ratore si distragga. Si immagini per esempio la sorveglianza di una macchina CNC, con l’operatore che deve restare a lungo seduto di fronte alla macchina stessa, effettuando un’unica breve operazione a bassa frequenza, come il cambio utensile o la rimozione degli scarti. Ebbene, tali compiti potrebbero, nel prossimo futuro, essere svolti in maniera efficiente da un robot collaborativo. Le cifre pre-pandemia Passando ai dati relativi alla diffusione dei robot collaborativi a livello mondiale nel 2019 e alle stime per il prossimo futuro, il report intitolato “The collaborative robot market -2019” mostra un mercato in controtendenza rispetto a quello dei robot tra- dizionali: se quest’ultimo, per la prima volta dopo molti anni, ha visto una contrazione del trend a livello globale, a causa di una riduzione della domanda da parte dei principali utilizzatori finali, ovvero le aziende dell’elettronica e dell’automotive, il comparto dei cobot ha registrato una crescita di oltre il 30%. Le stime riportate nel rapporto non tengono ovviamente conto degli effetti della pandemia scoppiata in questo 2020 e vanno quindi riviste al ribasso. Ciò detto, possono comunque costitu- ire un’utile chiave di lettura per capire il trend complessivo del mercato dei cobot. Dunque, basandosi sulle cifre pre-2020, si era ipotizzato che nel 2027 il mercato dei cobot avrebbe costituito il 30% del mercato globale dei robot, per un fatturato complessivo di 5,6 miliardi di dollari USA. Nell’ambito del mercato globale dei cobot, i mo- delli più venduti sono (e saranno nei prossimi anni) quelli con un payload basso (inferiore a 10 kg). Si stima che nel 2023 questi ultimi costituiranno l’82% dei cobot venduti (il 74% se si consi- dera il valore commerciale). Gli ambiti applicativi per eccellenza dei cobot rimarranno, anche in futuro, le operazioni di handling di materiali, di assemblaggio e di pick&place. Si stima che la quota di cobot dedicati a queste operazioni oscillerà fra il 68% e il 75% del totale dei cobot instal- lati. Per quanto riguarda i settori aziendali in cui i robot colla- borativi sono utilizzati, al momento l’elettronica e l’automotive occupano i primi due posti in classifica, ma si prevede che le aziende di logistica supereranno quelle del settore automotive per quanto riguarda l’utilizzo di cobot. A livello geografico, infine, il più grande mercato per i robot col- laborativi è la Cina, con circa un terzo dei cobot installati nel 2018. Si prevede che tale quota crescerà ulteriormente, sino a raggiungere nel 2023 la metà dei robot collaborativi installati a livello mondiale. La quota di cobot installati in Europa, che nel 2015 era del 58% a livello mondiale, si ridurrà invece al 20-25% circa.