Nella produzione moderna le persone e i robot sono sempre più vicini. Le barriere protettive scompaiono e servono robot versatili per realizzare soluzioni di automazione flessibili ma al contempo anche sicure nell’era dell’Industry 4.0. L’azienda svedese OpiFlex ha progettato una soluzione brevettata, con la quale adesso anche i grandi robot industriali possono essere impiegati in modo mobile senza barriere di protezione grazie ai prodotti di sicurezza di SICK.
“Insieme a SICK abbiamo raggiunto l’obiettivo ambizioso di rendere possibile l’automazione per piccole quantità di lotti in presenza di elevati volumi produttivi”, dice Johan Frisk, amministratore delegato OpiFlex e aggiunge: “Una soluzione senza barriere di protezione era molto importante per noi, perché garantisce ai nostri clienti molta più flessibilità”. Le imprese medio-piccole desiderano infatti produrre le serie limitate in modo automatizzato, ma finora era difficile con celle robot con installazioni fisse e quindi poco flessibili. Grazie alle celle robot mobili senza barriere di protezione di OpiFlex e alla facile programmazione di robot, questo tipo di automazione è ora possibile.
Con un carrello elevatore, un sollevatore o un AGV, il robot mobile di OpiFlex viene spostato in produzione verso la stazione di lavoro adatta, fissato a una piattaforma precedentemente installata, collegato alla rete di alimentazione ed è subito pronto per l’impiego. “Questo ci consente di spostare grandi robot e di farli muovere a piena velocità”, dice Frisk.
Safe Robotics di SICK garantisce la sicurezza dei robot
Vengono utilizzati due laser scanner di sicurezza S300 Mini Remote di SICK, montati fissi sulla cella robot mobile e in grado di riconoscere la presenza di persone nell’area della stazione nei rispettivi punti di utilizzo. Se una persona si avvicina al robot, il laser scanner di sicurezza invia un segnale alla centralina di sicurezza Flexi Soft facendo ridurre immediatamente la velocità dei robot. Solo quando la persona accede alla zona di sicurezza, il robot si ferma completamente. In questo modo aumenta la produttività, perché il robot non deve essere sempre fermato completamente. In più, la centralina di sicurezza Flexi Soft blocca la pinza e arresta il robot appena rileva il rischio che il robot potrebbe perdere pezzi e, di conseguenza, mettere in pericolo l’ambiente circostante.
Inoltre, la soluzione di sicurezza verifica se la cella robot con posizionamento flessibile è fissata nella rispettiva stazione di aggancio quando il robot si è spostato in un’altra posizione. Robot e stazioni di aggancio sono così sintonizzati reciprocamente in modo ideale. “L’aspetto innovativo della nostra soluzione è la sua facilità di integrazione. Tutto è già pronto. Dopo avere posizionato il robot nel posto giusto, si attivano immediatamente tutte le funzioni di sicurezza”, dice Ake Tornros, Product Manager Safety Systems di SICK a Varby, Svezia.
Safety Services: consulenza fin dalla fase iniziale
Dapprima Johan Frisk e il suo team di OpiFlex erano piuttosto scettici. “Avevamo in testa questa idea innovativa, ossia realizzare una soluzione mobile senza barriere di protezione per un grande robot, ma le persone ci dicevano inizialmente che non era possibile e che non si potevano soddisfare le esigenze di sicurezza”, spiega Frisk parlando delle non facili fasi di avvio del progetto. Tuttavia gli sperimentatori di OpiFlex non si arresero e presero contatto con gli esperti di sicurezza di SICK, giungendo infine a elaborare insieme a questa soluzione vincente.
“SICK ci ha aiutato in alcuni workshop a identificare i possibili rischi”, dice Frisk. Il supporto di SICK prevedeva tra l’altro la valutazione dei rischi, la consulenza a 360° e l’elaborazione di un concetto di sicurezza per la cella robot mobile che consentisse l’implementazione adatta per OpiFlex. “Per noi era un progetto molto entusiasmante. Dall’iniziale valutazione dei rischi fino al concetto di hardware e software, abbiamo supportato e accompagnato il cliente durante l’intero processo”, dichiara l’esperto di SICK Tornros.
Nell’era dell’Industry 4.0 diventa possibile realizzare piccoli lotti con elevati volumi di produzione
La cosiddetta terza rivoluzione con robot flessibili è sostanzialmente determinata dall’esigenza di realizzare piccoli lotti con elevati volumi di produzione. I robot flessibili aumentano la produttività e la flessibilità sia per grandi sia per piccole serie di produzione in imprese medio-piccole (KMU), aziende Tier-1 e OEM. La cella robot OpiFlex era stata sviluppata originariamente per imprese medio-piccole (KMU) con serie limitate e basso utilizzo delle macchine. Nel frattempo cresce però anche presso OEM e aziende Tier-1 l’esigenza di flessibilità per realizzare piccoli lotti con elevati volumi di produzione. Alcune di queste aziende hanno già mostrato interesse per la soluzione di OpiFlex perché può essere allestita velocemente su una nuova macchina.
Inoltre OpiFlex consente una programmazione molto rapida del robot in circa dieci minuti. Invece di programmare per molte ore il robot, l’operatore deve solo rispondere ad alcune domande e inizializzarlo con un paio di facili movimenti affinché in seguito il robot si programmi automaticamente.
Una particolare esigenza delle aziende Tier-1 e OEM, che lavorano con turni da tre a cinque al giorno, è rappresentata dalla pianificazione dei fermi produzione per l’adattamento della nuova soluzione di automazione. Nell’implementazione con le attuali celle robot la produzione si ferma per oltre dieci giorni, corrispondenti alla perdita da 30 fino a 50 turni. OpiFlex riduce invece fino al 90% i tempi di installazione di una cella completa perché necessita solo del tempo equivalente a due o tre turni. Questa funzione offre grandi vantaggi per rispettare le strette tempistiche produttive e perdere il minor tempo possibile.
Per le sue innovazioni l’azienda svedese è stata insignita di vari riconoscimenti, tra l’altro come finalista allo IERA Award, uno dei premi più richiesti nel settore della robotica. L’amministratore delegato Johan Frisk ha affermato: “Per noi che siamo un’azienda piccola e innovativa, SICK ha rappresentato un grande supporto nel raggiungimento dei nostri obiettivi. Sono molto fiero di avere sviluppato insieme a SICK questa soluzione con un robot flessibile e mobile, per aiutare proprio le aziende medio-piccole nell’automazione di serie prodotte in ridotte quantità.“L’obiettivo di OpiFlex è di incentivare la terza rivoluzione di robot con la propria soluzione brevettata senza barriere di protezione, una facile programmazione robot e stazioni di aggancio. Il tutto con il supporto dei prodotti di sicurezza di SICK.
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