Che cos'è un Cobot? Nuova Era di Automazione e Collaborazione

I robot che rubano il lavoro sono il peggior incubo per la maggior parte dei lavoratori. Ma non tutti i robot sono progettati per rubarti il lavoro.

Alcuni rendono la tua vita più facile collaborando e lavorando al tuo fianco. Questi robot collaborativi aiutano le forze lavoro a ridurre gli errori umani, aumentare la produttività e operare in modo efficiente. Ad esempio, questi robot possono trasportare materiali pesanti in un edificio o automatizzare operazioni di assemblaggio.

Le aziende che utilizzano i cobot spesso li combinano con software di automazione dei processi robotici (RPA) o soluzioni IoT industriali (IIoT) per garantire operazioni fluide.

I robot collaborativi possono a malapena operare in modo indipendente o sostituire completamente i lavoratori. Invece, aiutano gli esseri umani a lavorare meglio con precisione, forza e capacità di gestione dei dati. Molti considerano i cobot la versione hardware dell'intelligenza aumentata a causa del loro ruolo assistenziale nell'aiutare i dipendenti umani.

Questi robot intelligenti coesistono nella stessa struttura degli esseri umani perché possono imitare le azioni umane senza compromettere la sicurezza o le prestazioni. Grazie alla loro intelligenza simile a quella umana, le aziende che utilizzano i cobot sperimentano tempi di reazione più rapidi e un'automazione accurata.

Oggi, alcune aziende utilizzano persino un interfaccia cervello-computer (BCI) — un percorso di comunicazione diretta — per leggere e trasferire segnali cerebrali umani ai robot. Il risultato è una collaborazione migliorata tra robot e umani. Molte industrie si stanno anche muovendo verso l'integrazione della tecnologia cobot, grazie a Industry 4.0.

Robot collaborativi vs. robot industriali

La principale differenza è che i cobot o robot collaborativi presentano abilità integrate per lavorare insieme agli esseri umani, mentre i robot industriali tradizionali lavorano al posto degli esseri umani.

I cobot sono bracci robotici fissi che puoi riprogrammare per diversi lavori. Si adattano bene anche ai cambiamenti grazie alle loro capacità di apprendimento. I design pre-ingegnerizzati e gli algoritmi dei cobot sono ideali per produrre output personalizzati in tempi minimi. I controlli di forza integrati e i sensori consentono loro di lavorare con gli esseri umani senza la necessità di recinzioni di sicurezza.

I cobot sono anche più leggeri e più piccoli, rendendoli il candidato perfetto per introdurre l'automazione nella tua struttura. Ma non dovresti trascurare le valutazioni di sicurezza e rischio prima di utilizzarli. Le industrie sfruttano i cobot con manipolatori multi-asse per automatizzare i processi e le operazioni industriali.

I robot industriali eseguono lavori ad alta capacità e alta velocità mantenendo lo stesso livello di qualità. Rimangono fissi e sono ideali per processi che non è probabile cambino nel lungo periodo. Gli operatori del settore manifatturiero utilizzano robot industriali tradizionali per la produzione pesante o processi di produzione che richiedono maggiore precisione.

Questi robot mancano di capacità di controllo della forza. Quindi, potrebbero non essere adatti per processi che necessitano di gradi variabili di sensibilità, come quelli che coinvolgono il contatto umano. Le strutture con robot industriali utilizzano barriere di sicurezza come gabbie protettive per fornire un ambiente di lavoro sicuro per gli esseri umani.

Creare questi sistemi di sicurezza può essere dispendioso in termini di tempo e costoso. Riprogrammare i robot industriali comporta anche la gestione di codici complessi e ingegneria per implementare con successo gli aggiornamenti.

Tipi di cobot

Secondo la Federazione Internazionale di Robotica (IFR), i cobot possono essere di quattro tipi, a seconda della collaborazione tra lavoratori e robot.

• Cobot co-esistenziali lavorano accanto agli esseri umani nello stesso spazio di lavoro ma senza sovrapposizione diretta nei dettagli del loro lavoro.
• Cobot collaborativi sequenziali lavorano con gli esseri umani ma non lavorano sullo stesso prodotto contemporaneamente. Questi cobot generalmente vengono prima o dopo il lavoratore umano nella sequenza di produzione.
• Cobot collaborativi reattivi rispondono direttamente alle azioni dei dipendenti umani. Operano solo nella misura in cui un essere umano esegue compiti più complicati più avanti nella pipeline.
• Cobot cooperativi operano accanto agli esseri umani mentre lavorano insieme verso lo stesso compito.

Diverse industrie utilizzano ciascuno di questi cobot per una vasta gamma di applicazioni in un modo che supporta gli esseri umani in modo significativo.

Esempi di cobot

Esploriamo alcuni esempi notevoli di cobot che illustrano le loro diverse applicazioni e benefici in diversi settori:

Singrow-Agricoltura cobot

Con sede a Singapore, Singrow sviluppa soluzioni agri-tech innovative mirate a garantire frutta e verdura di qualità premium trasformando l'agricoltura urbana. L'azienda ha collaborato con Universal Robots e Augmentus per creare un cobot alimentato da intelligenza artificiale specificamente progettato per compiti di raccolta e impollinazione. Questo robot è programmato per identificare sia i fiori che le fragole mature, migliorando l'efficienza dell'impollinazione e garantendo una selezione tempestiva dei frutti.

Fonte: Servo Dynamics

Nova-Retail cobot

Nel 2022, l'azienda cinese di bracci robotici Dobot ha presentato la sua Serie Nova di robot collaborativi progettati specificamente per l'industria retail. Questa serie include modelli come il Nova 2 e il Nova 5. Il Nova 2 è un cobot versatile in grado di eseguire vari compiti, tra cui preparare caffè, cocktail, noodles, pollo fritto e servire gelato. D'altra parte, il Nova 5 è progettato per applicazioni di terapia fisica, dimostrando il vasto potenziale dei cobot per migliorare le esperienze dei clienti e supportare i servizi sanitari negli ambienti retail.

Fonte: Dobot

Industrie che utilizzano i cobot

Come sai, i cobot contengono bracci meccanici che possono eseguire compiti di fabbrica con la giusta programmazione. Alcuni esempi includono assemblaggio, movimentazione dei materiali e ispezione della qualità. Mentre i robot si occupano di questi compiti, i colleghi umani possono concentrarsi su lavori che richiedono capacità cognitive, pensiero di soluzione o creatività.

Lasciare che i cobot eseguano lavori ripetitivi protegge anche i lavoratori umani da lesioni da sforzo ripetitivo (RSI), una condizione di salute causata dall'esecuzione frequente dello stesso movimento. Per questi motivi, le applicazioni dei cobot stanno trovando casa in diversi settori.

Automotive e produzione industriale

Un robot industriale tradizionale e completamente autonomo può essere una trappola mortale di bracci metallici oscillanti, parti in movimento e numerosi altri pericoli mortali. I cobot con caratteristiche di sicurezza integrate modulano azioni e movimenti a seconda dei loro compiti. L'industria manifatturiera utilizza i cobot per l'assistenza alle macchine, l'ispezione della qualità, l'assemblaggio e la distribuzione.

Ad esempio, un braccio cobot in una fabbrica automobilistica potrebbe muoversi più lentamente quando trasporta o manipola un pezzo di metallo pesante per evitare di ferire uno dei lavoratori umani vicini. I cobot presentano anche sensori per regolare la sicurezza degli esseri umani intorno a loro.

I cobot non richiedono un approccio tutto o niente come i robot tradizionali. Possono automatizzare processi di produzione specifici e offrire un ritorno sull'investimento (ROI) più rapido. Inoltre, puoi personalizzarli per soddisfare le esigenze di produzione in evoluzione.

Medicina

Mentre la cobotica come campo si concentra sulle applicazioni industriali dei cobot, i principi di questi dispositivi influenzano anche diversi campi medici, inclusi protesi e amministrazione.

La natura di vita o di morte del lavoro ospedaliero significa che un semplice errore organizzativo può avere conseguenze letali per i pazienti in condizioni critiche. Ecco perché i grandi ospedali utilizzano i cobot per compiti amministrativi. Utilizzano anche i cobot per automatizzare l'inserimento dei dati, l'accettazione dei pazienti e i test di laboratorio.

Gli ospedali utilizzano anche soluzioni di automazione delle tecnologie dell'informazione (IT) per:

• E-prescrizioni
• Fatturazione automatizzata
• Gestione delle cliniche
• Gestione dell'inventario
• Automazione delle richieste di assicurazione
• Prenotazione e promemoria degli appuntamenti

Gli assistenti medici robotici possono anche aiutare i professionisti sanitari a monitorare le statistiche vitali e ricevere avvisi per le emergenze. Possono anche trasportare forniture o persino aiutare i chirurghi a raggiungere una maggiore precisione durante le operazioni.

I robot con ingranaggi e fili possono somministrare terapia fisica mentre aiutano le persone con paraplegia a muoversi. Questa collaborazione uomo-robot offre alle cliniche sollievo dai carichi di lavoro pesanti e consente loro di assistere meglio i pazienti con malattie critiche.

Elettronica e tecnologia

Le aziende tecnologiche utilizzano i cobot per compiti ripetitivi che richiedono alta precisione. Esempi includono distribuzione, etichettatura, avvitatura o inserimento. Automatizzare questi processi consente ai tuoi lavoratori di concentrarsi su compiti più strategici che richiedono capacità di innovazione o problem-solving.

Poiché i bracci cobot sono leggeri e facilmente programmabili, puoi assegnarli a diversi processi in base alle esigenze organizzative. I produttori di elettronica di piccole e medie dimensioni che utilizzano robot collaborativi spesso vedono il ritorno sull'investimento in meno di un anno.

Anche i produttori di elettronica di piccole e medie dimensioni possono permettersi robot collaborativi per aumentare la produttività. Soddisfa le richieste competitive per una produzione più rapida e costi inferiori, e vedi il ROI tipicamente in meno di un anno.

Metalli e lavorazione

Le aziende che si occupano di metalli utilizzano i cobot per automatizzare le applicazioni di assistenza alle macchine come macchine per pressofusione, controllo numerico computerizzato (CNC), presse piegatrici e tavoli rotanti. I cobot aiutano queste aziende ad automatizzare la saldatura collaborativa riducendo al minimo i costi dei sistemi tradizionali. Automatizzare i processi di saldatura ripetitivi consente ai tuoi lavoratori di concentrarsi su linee di prodotti ad alto profitto, anche.

I cobot non sono solo convenienti, ma possono anche adattarsi rapidamente ai cambiamenti con la programmazione. Questa facilità di implementazione dei cambiamenti ti aiuta a ridurre i tempi di inattività. Non devi nemmeno rinunciare alle opportunità a causa di risorse limitate.

Plastica e polimeri

Le aziende che si occupano di plastica e polimeri spesso lottano con i carichi di lavoro elevati delle operazioni di stampaggio a iniezione e soffiaggio. Inoltre, la forza lavoro affronta sfide con il lavoro stressante e soggetto a infortuni di carico e scarico delle macchine. I cobot lavorano accanto agli esseri umani o ai robot tradizionali per affrontare questi lavori.

I produttori di plastica utilizzano i cobot per la lucidatura, i processi di pallettizzazione o l'applicazione di decalcomanie su parti in plastica. I robot sono in grado di automatizzare processi additivi come la stampa 3D anche. Inoltre, puoi montare cobot leggeri su carrelli mobili per caricare e scaricare piastre di stampa.

Istruzione e scienza

Le comunità scientifiche e di ricerca utilizzano i cobot per educare gli studenti nei programmi professionali e tecnici. Questi robot aiutano anche i tecnici di laboratorio a condurre esperimenti senza il rischio di contaminazione umana.

Alimentare e bevande

Gli operatori della catena di approvvigionamento alimentare e delle bevande sfruttano i robot collaborativi per compiti ripetitivi in ambienti sfavorevoli come stanze refrigerate o serre. Inoltre, i cobot possono aiutarti con l'imballaggio e l'assistenza alle macchine.

La parte migliore è che i cobot integrano i lavoratori umani lavorando 24 ore su 24 durante i picchi stagionali. Oltre ad aiutarti a soddisfare i volumi di produzione crescenti, i cobot rendono facile per te avviare nuove linee di prodotti.

Vantaggi dei cobot

I robot collaborativi funzionano bene per le aziende che vogliono dare priorità alla sicurezza e ridurre i costi di implementazione mentre scalano le operazioni. Inoltre, queste organizzazioni devono facilitare le collaborazioni uomo-robot in un modo in cui i lavoratori umani guidano i robot e monitorano i processi. Quando fatto correttamente, queste aziende possono godere dei seguenti vantaggi con i cobot.

• Sicurezza: I cobot riducono gli incidenti eseguendo compiti soggetti a infortuni che possono danneggiare i lavoratori umani. Inoltre, sono dotati di sensori integrati per evitare collisioni, garantire la conformità passiva e limitare le forze in caso di contatto umano non pianificato.
• Automazione flessibile: Le aziende possono assegnare robot collaborativi a più processi senza cambiare il layout di produzione. Questa facilità di eseguire cambiamenti di linea rende la tua struttura di produzione agile e riduce i costi di automazione.
• Implementazione a basso costo: I cobot sono dotati di caratteristiche di sicurezza integrate. Quindi, non è necessario integrarli con attrezzature di sicurezza industriale prima dell'implementazione. Puoi iniziare a utilizzare i robot collaborativi molto più velocemente rispetto ai robot industriali.
• Conveniente: I cobot non richiedono un grande investimento iniziale, rendendoli più economici rispetto ai loro omologhi industriali. Inoltre, il numero di compiti che ogni robot automatizza ti dà ritorni sul risultato netto in pochi mesi.
• Mobilità: Puoi spostare facilmente i cobot per diversi lavori in caso di carenza di manodopera. Inoltre, puoi persino montarli su banchi di lavoro mobili per eseguire lavori in posizioni difficili da raggiungere.

I cobot sono la scelta robotica ideale per le aziende che cercano di automatizzare il lavoro di routine e reindirizzare la forza lavoro verso compiti più strategici.

Diversi strumenti per cobot

I cobot possono eseguire senza problemi lavori complessi grazie agli strumenti che utilizzano. Scopri gli strumenti che consentono ai cobot di collaborare con gli esseri umani e svolgere compiti ripetitivi.

• Presa: Consente ai cobot di raccogliere oggetti e rimetterli giù.
• Strumenti di fine braccio (EOAT): Aumenta la capacità produttiva consentendoti di montare strumenti sui cobot.
• Cambiatori di strumenti: Consentono ai cobot di cambiare strumenti autonomamente in base alle esigenze delle operazioni che stanno eseguendo.
• Sistemi di visione: Si basano su telecamere 2D/3D e intelligenza artificiale per identificare oggetti, individuare modelli o scansionare codici a barre.
• Estensori di portata: Consentono ai cobot di aumentare la loro portata sull'asse X o Y.
• Sistemi di alimentazione: Includono dispositivi che forniscono ai robot oggetti come viti per l'assemblaggio o altre operazioni.

Pronto a diventare un'organizzazione alimentata dai cobot?

Quindi, da dove inizi se vuoi aggiornare i sistemi legacy con nuove tecnologie e soluzioni cobot? Il primo passo è trovare processi adatti ai cobot. Poi, puoi esaminare i vincoli della linea di produzione per elaborare il miglior design del layout per soluzioni robotiche.

Alcune aziende preferiscono lavorare con consulenti tecnologici o integratori di robot per creare una strategia di implementazione dei cobot. Inoltre, valuta i pro e i contro prima di investire nei cobot.

Scopri come le leggi della robotica e dell'IA stanno plasmando il futuro.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato nel 2021. È stato aggiornato con nuove informazioni.