3,5 milioni di unità in tutto il mondo, in Italia crescono a doppia cifra
L’analisi del Gruppo Meccatronica di ANIE Automazione
È il numero più alto di ogni tempo. L’ultimo rapporto World Robotics, redatto ogni anno dalla International Federation of Robotics (IFR) registra un massimo storico di 517.385 nuovi robot industriali installati nel 2021 sul pianeta. Ciò rappresenta un tasso di crescita del 31% su base annua e supera del 22% il record pre-pandemia di installazione di robot nel 2018. Oggi, lo stock di robot operativi in tutto il mondo raggiunge un nuovo record di circa 3,5 milioni di unità.
L’Italia è in linea con questo andamento. Il mercato è in crescita dopo il rallentamento degli anni di pandemia, sia in termini di produzione, di importazioni e di consegna sul mercato interno. Lo scenario disegnato nel white paper “Robot Integrati nei sistemi automatici”, pubblicato a fine ottobre, a cura del Gruppo Meccatronica di ANIE Automazione, in collaborazione con SIRI (Associazione italiana di robotica e automazione), è di un sistema industriale sempre più attento alle nuove possibilità tecnologi- che. La domanda è quella di robot in grado di offrire flessibilità ed efficienza, evitare sprechi, migliorare le performance operative e quindi, la redditività aziendale.
I numeri
Dopo un 2020 con il segno meno, a causa della pandemia, secondo i dati elaborati da SIRI e UCIMU – l’associazione dei costruttori italiani di macchine utensili – l’industria italiana della robotica ha raggiunto nel 2021 un nuovo record. La produzione italiana di robot è cresciuta del 6,6%, rispetto al 2020, attestandosi a 2.220 nuove unità.
Determinanti per questo risultato sono stati l’aumento del 54% delle importazioni e del 22,6% delle consegne sul mercato interno, mentre le esportazioni sono invece diminuite (-7,9% rispetto al 2020). Nel complesso, il consumo di robot è tornato a crescere dopo due anni consecutivi in calo, con un totale di 11.672 unità, il 50% in più rispetto all’anno precedente, e il 28,7% in più rispetto al 2019.
Quanto alle vendite in Italia, nel 2021, l’area di applicazione pre- dominante è stata quella dei robot per manipolazione, in particolare manipolazione dei materiali, carico e scarico e pallettizzazione. Da sola, con 8.377 unità rappresenta il 72% del totale; seguono la saldatura (10,6%), e l’assiemaggio (9,8%). Quanto alla saldatura, le vendite di robot per saldatura ad arco risultano in crescita molto più di quelli per la saldatura a punti, che restano ancora dietro ai numeri del 2019. Per quanto riguarda invece l’assiemaggio, la componente inserimento e montaggio cresce più dell’assiemaggio meccanico.
Quali frontiere
Le parole chiave della robotica industriale che si affaccia al futuro sono interazione uomo-macchina, machine-to-machine e intelligenza artificiale (AI).
I cobot dotati di tecnologie riconducibili all’AI rappresentano attualmente il segmento di robotica industriale con il più alto tasso di crescita e svolgono operazioni di monitoraggio, di simulazione e analisi dei dati, nonché di previsione e diagnostica.
A questi si affiancano i robot mobili, in grado di mappare l’ambiente circostante con una localizzazione di tipo laser che mette a confronto, più volte e ogni secondo, la mappa con l’ambiente stesso. Anche in questo caso si fa sentire la spinta alla produzione, soprattutto in settori come quello automobilistico, dell’automazione dei magazzini e del food & beverage, col trasferimento di cibi dal forno al magazzino.
Proprio nell’integrazione tra cobot e robot mobili, resa più accessibile grazie al peso ridotto dei robot più recenti e alla possibilità di costruire piattaforme su robot mobili, già si registrano importanti sviluppi. Ad esempio, i robot collaborativi installati su robot mobili possono diventare elementi di nuove soluzioni logistiche, oppure garantire sottoassiemi per stazioni di assemblaggio da collocare in magazzino o nelle stazioni di controllo della qualità.
Il Futuro in fabbrica
L’analisi di ANIE prevede la crescita di alcuni filoni di ricerca principali nei prossimi dieci anni. Anzitutto la ricerca verso piattaforme robotiche che integrino nuovi concetti di “carrozzeria” e meccatronica. La ricerca di nuovi software “intelligenti”, in grado di elaborare, con- trollare, imparare e percepire; di nuovi corpi fatti di materiali speciali, utili a migliorare le prestazioni. Ma anche sviluppi socio-cognitivi, ovvero applicazioni di intelligenza artificiale dirette a incidere direttamente sulle interazioni sociali e su quelle umani-robot.
In fabbrica la presenza dei robot significa una diversa condivisione dello stesso spazio di lavoro. Se le macchine presentano vantaggi come l’affidabilità, la resistenza e la precisione delle ripetizioni, mancano del tutto di caratteristiche come abilità, flessibilità e capacità decisionale, tutte saldamente in mano umana.
Il contatto uomo-macchina inoltre, presenta potenziali pericoli di urto, di schiacciamento o di lesioni di altro tipo. Ecco quindi che i robot devono disporre dei classici avvisi sonori, pulsantiere e spie luminose, ma anche interfacce visuali (HMI) e di realtà aumentata (AR), in modo da interagire con l’operatore in maniera sicura e senza rischi connessi.
Le sfide
L’integrazione dei robot in fabbrica però, incide anche su tutto l’ecosistema dell’automazione e porta con sé diverse sfide. Il mercato si è indirizzato verso tre filosofie. La prima prevede un alto grado di standardizzazione e consente di creare soluzioni con componenti di diversi costruttori. La seconda prevede un alto grado di integrazione tra il controllore della parte d’automazione e il controller del robot, mentre la terza è una soluzione intermedia che prevede l’utilizzo di una libreria per PLC, generalmente creata dal produttore del robot.
Tra le citate sfide, c’è quella di districarsi fra diversi linguaggi di programmazione e piattaforme di ingegneria. Servono inoltre esperti, perché nonostante il rapido sviluppo del mercato della robotica non c’è stato un aumento proporzionale di specialisti nel settore; le stesse conoscenze acquisite, in molti casi, non sono spendibili su prodotti di altri concorrenti.
Ci sono anche esigenze tecniche, come quella di sincronizzare i robot tra di loro o con le altre parti della linea, o quella di integrare componenti che provengono da costruttori diversi. La meccatronica ha decisamente un’agenda fitta di impegni per i prossimi
anni, ammesso che le condizioni economiche e geopolitiche globali non mettano ulteriormente a rischio l’intero settore.
Il documento, disponibile sul sito di ANIE Automazione, presenta lo scenario attuale e i traguardi futuri delle applicazioni di robotica ed è arricchito da un’appendice aggiornata dedicata alle case history sulle soluzioni robotiche integrate nei sistemi automatici in svariati ambiti applicativi.
