L’automotive è storicamente sempre stato il settore che maggiormente ha impiegato soluzioni robotiche, aprendo campi e scenari nuovi e sperimentando nuove e originali formule applicative. I cobot hanno fatto il loro ingresso nella produzione manifatturiera ormai 12 anni fa, automatizzando le prime produzioni meccaniche. In seguito hanno fatto il loro ingresso anche nell’industria automobilistica.
Il motivo che ha spinto un numero sempre maggiore di produttori (ad oggi Ford, PSA, Opel, Nissan e molti altri) a scegliere l’automazione collaborativa è stata la sempre maggiore richiesta di flessibilità in produzione. La mass customization ha spinto le aziende produttrici (e ancor più quella della subfornitura dell’automotive) a scegliere strumenti di automazione in grado di rispondere con rapidità a cambi linea e cambi prodotto, a sapere gestire la varietà di prodotto e le numerose variabili di ogni singolo assetto della vettura. In questo i cobot si sono dismotrati una soluzione vincente per due motivi:
- Offrono rapidità e semplicità di programmazione: cioè sono strumenti ampiamente alla portata dei tecnici del settore
- Sono di dimensioni contenute, ovvero in grado di trovar posto in layout già saturi a fianco delle automazioni in essere senza richiedere gabbie e modifiche al set up di produzione.
Questo insieme di caratteristiche ne ha decretato il rapido successo.
Costruire un’automobile con un cobot
Con un cobot è possibile eseguire numerose operazioni legate allo sviluppo di una vettura. Gli unici limiti strutturali di impiego sono quelli dettati dal payload e dallo sbraccio. Un cobot non potrà mai sollevare una scocca, ma assemblarne i singoli componenti sì. La testata di un motore è oltre le sue capacità di sollevamento, ma può facilmente eseguire test di qualità e assemblaggi anche in posizioni decisamente poco ergonomiche.
Ecco un elenco, non esaustivo, dei possibili utilizzi di un cobot in una linea di produzione dell’automotive:
- Assemblaggio: un cobot può eseguire con precisione e controllo di forza avvitature e assemblaggi complessi
- Controllo qualità: un cobot può eseguire ispezioni visive e controlli non distruttivi di singoli componenti e particolari
- Saldatura: un robot collaborativo può eseguire cordoni di saldatura di qualità superiore, assicurando precisione e ripetibilità dei movimenti
- Erogazioni: grazie al sensore forza coppia un cobot può eseguire movimenti caratterizzati da geometrie estremamente complesse, come l’erogazione di sigillante, sui cristalli della vettura
- Polishing e lucidatura: il braccio robotico è in grado di eseguire lavorazioni di grande precisione e delicatezza su particolari della carrozzeria.
- Lavorazioni meccaniche e CNC: il cobot può asservire quasi ogni tipo di macchina e automatizzare numerosi processi che entrano in gioco – ad esempio – nella filiera di produzione dei singoili componenti dell’industria automobilistica.
Ecco alcuni esempi pratici applicativi di utilizzo dei cobot in produzione.
AVVITARE IN DUE È MENO FATICOSO
PSA Group ha sviluppato un’applicazione (unica e coperta da brevetto) che include due cobot UR10 in un’attività di avvitatura di bulloni sulla scocca delle automobili. Il sensore forza/coppia nativo al polso garantisce operazioni precise e un’alta ripetibilità.
ASSEMBLAGGIO: PERCHÉ COLLABORARE È VANTAGGIOSO
Bajaj Auto Ltd., il terzo produttore al mondo di motoveicoli, ha integrato i cobot Universal Robots nei propri stabilimenti, in applicazioni di assemblaggio. L’obiettivo era migliorare performance produttive ed ergonomia delle operazioni. L’azienda è riuscita a stare al passo con la richiesta di personalizzazione costante dei modelli e ad aumentare precisione ed efficienza del processo, sollevando al tempo stesso i propri operatori (in larga parte donne) dalle operazioni più faticose e ripetitive.
IL CONTROLLO QUALITÀ COLLABORATIVO NON È UNA SPESA, MA UN INVESTIMENTO
Abbiamo già avuto modo di descrivere i vantaggi derivanti dall’automazione del controllo qualità, una fase del processo produttivo strategica. Lear Automotive, azienda tedesca da oltre 130mila dipendenti, ha applicato i cobot Universal Robots nel processo di avvitatura dei sedili, estendendo le capacità del robot collaborativo anche nelle fasi di controllo qualità: nel processo di avvitatura del sedile infatti, il cobot controlla la presenza di tutte le viti sul sedile e scarta il prodotto – emettendo un segnale e richiedendo l’intervento dell’operatore – in caso di mancanza di uno degli elementi richiesti.
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