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Collaborazione tra uomo e robot per l'efficienza produttiva

Industria 5.0: Aggiungere il vantaggio umano all'industria 4.0

 

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L'Industry 4.0 – o la quarta rivoluzione industriale – ha portato tecnologie “intelligenti” come l'intelligenza artificiale (AI), la connettività cloud e l'analisi dei dati in tempo reale nel mondo dell'industria e della produzione. Al centro della rivoluzione dell'Industry 4.0 c'è la spinta verso l'efficienza, la produttività e i sistemi cyberfisici. 

 

E dove l'Industry 4.0 ha messo le tecnologie intelligenti al centro della produzione e della supply chain, Industry 5.0 sta per aumentare quella trasformazione digitale con una collaborazione più significativa ed efficiente tra gli esseri umani e le macchine e i sistemi all'interno del loro ecosistema digitale. La partnership di esseri umani e macchine intelligenti sposa l'accuratezza e la velocità dell'automazione industriale con la creatività, l'innovazione e le capacità di pensiero critico degli esseri umani.

 

Le aziende moderne devono far fronte a livelli di concorrenza senza precedenti e a richieste di velocità e personalizzazione dei consumatori in costante aumento. Le tecnologie Industry 5.0 aiutano a ricavare il meglio di entrambi i mondi sostenendo la creatività umana e l'efficienza meccanizzata. 

Industria 4.0 e Industria 5.0

Ognuna delle prime tre rivoluzioni industriali era alimentata da una nuova tecnologia dirompente: la potenza del motore a vapore, l'efficienza della catena di montaggio e la velocità di elaborazione del computer. Queste epoche industriali erano note come "rivoluzioni" perché le tecnologie che le alimentavano erano dei cambiatori di gioco e rivoluzionavano il business e la manifattura. 

 

La quarta rivoluzione industriale – Industria 4.0 – è alimentata dalle tecnologie intelligenti. Essa è alla base di tutti i progressi dell'Industry 5.0 ed è, per definizione, costituita da nove "pilastri" critici:

  1. Produzione additiva
  2. Realtà aumentata 
  3. Robot autonomi
  4. Big Data e analisi 
  5. Connettività cloud
  6. Cybersicurezza
  7. Integrazione orizzontale e verticale dei sistemi
  8. L'Internet degli oggetti (IoT)
  9. Simulazione e rappresentazioni digitali 

Quindi, l'ndustria 5.0 non rappresenta tanto l'ennesima Rivoluzione Industriale ma serve piuttosto ad aumentare le tecnologie dell'Industry 4.0 rafforzando la collaborazione tra umani e robot. Con l'Industry 5.0, i nove pilastri dell'Industry 4.0 sono ampliati da una spinta a porre la creatività e il benessere umani al centro dell'industria, per fondere la velocità e l'efficienza delle tecnologie delle macchine con l'ingegno e il talento delle controparti umane. 

I seguenti concetti sono i pilastri centrali di Industry 5.0:

  • Un'industria incentrata sull'uomo pone i bisogni e gli interessi umani al centro del processo di produzione. Invece di chiedere cosa possono fare i lavoratori con la nuova tecnologia, l'Industria 5.0 chiede cosa la tecnologia possa fare per i lavoratori. Sebbene i robot siano instancabili e precisi, predono le cose alla lettera e sono privi della capacità di pensiero critico e creativo dei loro partner umani.

Lavorando insieme alle persone, i robot possono realizzare il loro scopo designato di fornire assistenza e migliorare la nostra vita.

Robot universali

  • Un'industria sostenibile aiuta le imprese a ridurre il loro impatto ambientale sviluppando processi di economia circolare. Altri cambiamenti relativi alla sostenibilità includono la riduzione del consumo di energia, delle emissioni di gas a effetto serra e dei rifiuti, nonché gli sforzi per evitare l'esaurimento e il deperimento delle risorse naturali.
  • La produzione industriale in un'industria resiliente ha un elevato grado di robustezza. È ben strutturata contro i disservizi e in grado di sostenere le infrastrutture critiche in tempi di crisi. La pandemia è servita a evidenziare le vulnerabilità industriali e l'importanza di una maggiore agilità e resilienza nelle catene di approvvigionamento e in altre componenti manifatturiere.

Integrazione dell'Industry 5.0 nelle tecnologie dell'Industry 4.0

Con l' Industry 5.0, iniziative orientate al valore e incentrate sulla persona, si sovrappongono alle trasformazioni tecnologiche dell'Industry 4.0 per creare un'interazione più fluida tra uomo e macchine. Di seguito sono elencate alcune delle tecnologie specifiche che hanno consentito di realizzare questo obiettivo: 

  • Le interazioni uomo-macchina possono essere personalizzate utilizzando sensori integrati, attuatori e tecnologie di machine learning per facilitare l'adattamento di robot collaborativi.
  • Sono in fase di sviluppo collaborazioni umane/robot alimentate dall'intelligenza artificiale per contribuire a ridurre gli sprechi, aumentare la conformità alla sostenibilità e migliorare l'efficienza intorno all'utilizzo delle risorse investite.
  • I sistemi avanzati di gestione e analisi dei dati sfruttano l'AI e il machine learning per ridurre al minimo gli sprechi e l'inefficienza e ottimizzare il talento umano.
  • I modelli di simulazione e le rappresentazioni digitali riducono al minimo l'usura sui sistemi reali e semplificano l'apprendimento e l'efficienza degli utenti umani. Ciò consente la massima innovazione e creatività con un rischio operativo minimo.
  • Robot collaborativi e strumenti esperienziali come la realtà virtuale (VR) possono aiutare le aziende a raddoppiare l'efficienza dell'automazione intelligente e la creatività e le capacità di risoluzione dei problemi dei partner umani/robot.

Fabbriche del futuro: vantaggi durevoli dell'industria 5.0

I vantaggi a lungo termine dell'adozione di Industry 5.0 si allineano ai suoi valori fondamentali. Ad esempio, una migliore attrazione e conservazione dei talenti, maggiori risparmi energetici e una maggiore resilienza generale. I seguenti vantaggi contribuiscono a migliorare la competitività e la pertinenza adattandosi con successo a un mondo in evoluzione e a nuovi mercati.

  • Attrazione e fidelizzazione dei talenti: ogni anno diventa più difficile per le aziende attrarre e trattenere quel tipo di forza lavoro qualificata e talentuosa di cui hanno bisogno per competere. Quando i lavoratori sono semplicemente operatori di macchine, viene loro negata la sfida e l'input creativo che guida la realizzazione umana. I principi e le tecnologie dell'industria 5.0 forniscono un ambiente di lavoro più progressivo e interessante, che può contribuire a migliorare la soddisfazione e la fedeltà dei dipendenti.
  • Sostenibilità e competitività: nel mondo imprenditoriale di oggi, le pratiche sostenibili non sono più un'opzione ma un'aspettativa degli stakeholder. Ciò vale in particolare per le industrie ad alta intensità di risorse e di energia. Un'impresa lungimirante, che tenga conto della sostenibilità, sarà più attraente per i potenziali investitori, i dipendenti e i consumatori. L'adozione delle pratiche dell'Industria 5.0 promuoverà i risultati economici delle industrie garantendo nel contempo la sostenibilità ambientale. 
  • Resilienza: la capacità di reagire ai cambiamenti dirompenti, come le guerre commerciali, le pandemie e gli impatti del clima, è diventata una componente essenziale per la gestione di un'impresa. Le tecnologie di settore 5.0 svolgono un ruolo importante nello sviluppo dell'agilità e della resilienza industriali, attraverso la raccolta di dati, l'analisi automatizzata dei rischi e una maggiore sicurezza. 

Robot collaborativi (cobot) e lavoratori umani

L'adozione dell'Industria 5.0 come complemento all'Industria 4.0 può potenziare in modo significativo la forza lavoro. In particolare, Industria 5.0 porta lavoratori altamente qualificati e robot collaborativi (cobot) a lavorare fianco a fianco - aumentando il valore che ciascuno porta alla produzione. Questa generazione evoluta di macchine è dotata di sensori, attuatori e controllori alimentati dall'AI che permettono loro di lavorare accanto all'uomo in modo sicuro e non invadente. I Cobot sono versatili, facilmente programmabili, sicuri e intuitivi da usare. 

 

Che cos'è un cobot?

 

Un robot collaborativo, o “cobot”, è un robot che lavora a fianco di un essere umano come guida o assistente. A differenza dei robot autonomi che – una volta programmati – lavorano in modo indipendente, i robot collaborativi sono progettati per rispondere alle istruzioni e alle azioni umane. Il rapporto cobot/umano è sinergico in cui i punti di forza innati sia degli esseri umani che delle macchine sono riuniti per compiere compiti o processi specifici. 

 

La collaborazione tra esseri umani e cobot può aiutare a sbloccare l'innovazione. Ad esempio, nella moda degli stilisti, i cobot possono essere incaricati di raccogliere, tagliare, tenere o anche cucire tessuti mentre i designer li disegnano e li drappeggiano su un modello 3D di un manichino in un computer o in un set VR - in tempo reale. In questo modo la consegna di capi designer personalizzati potrebbe diventare realtà. 

 

Inoltre, il settore automobilistico è stato uno dei primi utilizzatori di tecnologie di cobot, utilizzandole come componenti critici nelle linee di assemblaggio. Automatizzando compiti ripetitivi e pericolosi come saldatura, assemblaggio e pittura, gli esseri umani vengono liberati per dedicarsi a compiti più complessi oltre ad operare e mantenere i robot. Ciò include l'affiancamento di esseri umani e cobot in compiti di garanzia della qualità, in cui la "visione robot" può individuare autonomamente difetti o vizi non immediatamente visibili all'occhio umano. 

I cobots nelle fabbriche possono migliorare l'efficienza e l'esperienza dei loro omologhi umani.

Factory 5.0: l'automazione industriale diventa personalizzata

L'integrazione di cobot e umani porta il potenziale per personalizzare e personalizzare le merci a livello industriale. Mentre i cobot eseguono task ripetitivi con efficienza esigente e prevedibile, gli esseri umani possono supervisionare il processo per garantire che le richieste di personalizzazione in tempo reale siano comprese e realizzate. I seguenti strumenti di Industry 5.0 contribuiscono a promuovere una produzione personalizzabile:

  • Le piattaforme unificate di gestione dei dati raccolgono, archiviano e analizzano gli input dei clienti, trasformandoli in insight per i produttori.
  • Le rappresentazioni e le simulazioni digitali aiutano a massimizzare la prototipizzazione delle soluzioni per aiutare a soddisfare le esigenze dei clienti con costi minimi.
  • Sistemi intelligenti di AI e machine learning servono a comprendere e conoscere le preferenze e le esigenze dei clienti e a supportare la produzione di componenti personalizzati.
  • Sensori, attuatori, scanner 3D, VR e altri strumenti più accurati rendono l'esperienza di personalizzazione più accessibile alla forza lavoro e ai clienti.

L'industria 5.0 contribuisce ad aprire le porte a una nuova era di personalizzazione sia per i clienti che per i lavoratori.

L'Industria 5.0 renderà la fabbrica un luogo dove le persone creative potranno recarsi e lavorare, per creare un'esperienza più personalizzata e umana sia per la forza lavoro sia per i clienti.

Esben Østergaard, Chief Technology Officer e co-fondatore di Universal Robots

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