Dopo quasi 2 anni senza eventi, questo 2022 riserva alla Klain Robotics grandi sorpese. Quest’anno l’azienda ha deciso di partecipare come “Race Friend Sponsor” alla 1000 Miglia per realizzare la grande passione del suo CEO Fabio Greco per questa gara. Infatti, Fabio Greco è nato il 13 maggio 1957, il giorno dopo l’ultima 1000 Miglia di velocità. Quest’anno sarà lui a portare la sua azienda nel vivo della gara, per convogliare le sue maggiori passioni: i robot, le auto d’epoca e la 1000 Miglia.

Scaldiamo i motori: si corre!

Sponsor
Presentazione sponsor Klain Robotics

Conosciamo bene il termine “sviluppo tecnologico”: ne siamo protagonisti oramai tutti i giorni. La tecnologia quotidianamente introduce qualcosa di nuovo, e le aziende sanno che maggiore tecnologia impiegata nei propri stabilimenti si tramuta in una maggiore competitività sul mercato in diversi aspetti. Questo sviluppo tecnologico di cui siamo testimoni diretti, crea quotidianamente nuove opportunità e nuovi strumenti che possono rendere più efficienti molte aree aziendali.

Nel nostro caso, siamo stati testimoni di un grande sviluppo tecnologico nelle aree logistiche, grazie all’introduzione nel panorama cinematico dei mobile robot, altrimenti chiamati AMR.

I mobile robot sono robot collaborativi utilizzati in ambito logistico, progettati con caratteristiche tecniche che gli permettono di navigare in tutta sicurezza intorno a qualsiasi ostacolo incontrino nel percorso. Questi AMR sono l’evoluzione dei noti AGV, e ne differiscono per tecnologie e logiche di localizzazione: mentre l’AGV segue bande magnetiche o specchi riflettenti fisicamente preimpostati per geo localizzarsi  nello spazio, gli AMR sono soluzioni più evolute perché vengono guidati da laser scanner e telecamere 3D che consentono di ricevere informazioni sull’ambiente circostante, riconoscere ostacoli e modificare dinamicamente il proprio percorso.

Gli AMR permettono così di automatizzare molti aspetti del trasporto interno, sia in ambienti di produzione che in magazzino, e possono essere facilmente adattati alle esigenze del cliente, perché integrabili con top moduli montati sul robot, come rulliere, sistemi di movimentazione pallet, scaffalature, nastri trasportatori, sistemi d’aggancio.

Considerate le premesse, dunque, è intuibile come i mobile robot siano in grado di aumentare la produttività, e quindi di avere un enorme successo nelle aziende. Contribuiscono alla buona riuscita del lavoro quotidiano, permettendo agli operatori di concentrarsi su attività più nobilitanti; non richiedono tracciati fisici sull’ambiente di lavoro, come dicevamo, perché gli AMR scansionano l’ambiente attraverso laser scanner e telecamere 3D; automatizzano applicazioni rendendole molto più sicure, perché non espongono gli operatori a rischi. E, anche da un punto di vista economico, gli AMR offrono i loro benefici, in quanto il ROI è quasi immediato.

Ecco che le potenzialità iniziano a diventare interessanti, ed è questo il motivo per cui moltissime aziende oggi percepiscono molto bene il potenziale di questi sistemi e decidono di implementarli per automatizzare flussi logistici e di magazzino.

Come ci siamo già detti, gli AMR oggi utilizzano sensori e software per il controllo e la percezione dell’ambiente circostante, sono in grado di navigare dinamicamente utilizzando i percorsi più efficienti, hanno consapevolezza ambientale che gli consente di evitare ostacoli o persone sul loro percorso e possono recarsi alla stazione di ricarica automaticamente quando necessario.

Ciò che in più potrà essere fatto in breve tempo sarà migliorare la pianificazione del percorso e l’interazione ambientale grazie all’intelligenza artificiale (IA). Con l’IA i robot possono reagire in modo efficiente e appropriato a seconda del tipo di ostacolo che incontrano per migliorare la propria navigazione. L’intelligenza artificiale è implementata in algoritmi di apprendimento avanzati nel software del robot e in telecamere remote collegate che possono essere montate in aree ad alto traffico o nei percorsi di carrelli elevatori o altri veicoli automatizzati. Le telecamere sono dotate di computer integrati in grado di elaborare dati resi anonimi ed eseguire sofisticati software di analisi per identificare se gli oggetti nell’area sono esseri umani, ostacoli fissi o altri tipi di dispositivi mobili, come gli AGV. Le telecamere quindi trasmettono queste informazioni al robot, estendendo la comprensione dell’ambiente circostante in modo che possa adattare il suo comportamento in modo appropriato, anche prima che entri in un’area.

I robot mobili continueranno a essere entità collaborative, e con l’IA la barriera tecnologica tra loro e gli esseri umani continuerà a ridursi, aumentando la collaborazione e l’efficienza. Man mano che l’IA avanza, acquisiremo la capacità di interagire con i robot in modo più naturale, utilizzando parole o gesti. Ciò potrebbe includere alzare una mano per fermare il robot, indicarlo in una direzione o fargli cenno di passare o seguirlo.

Se ad ora gli AMR già rappresentano un valore aggiunto, lavorando in collaborazione con le persone per creare ambienti di lavoro altamente competitivi, la prossima evoluzione degli stessi dettata dall’aggiunta di intelligenza artificiale aumenterà proporzionalmente produttività e competitività.

Nel 2017 abbiamo iniziato la distribuzione dei mobile robot di MiR (acronimo di mobile industrial robot) e dal 2020 ne siamo Excellent Partner. La flotta MiR si compone di modelli più piccoli, rappresentati dal MiR 100 e dal MiR 250 (dove 100 e 250 sono le capacità di carico), e di modelli più grandi, il MiR 600 e il MiR 1350, progettati per la movimentazione di carichi pesanti. Spesso, infatti, questi due ultimi modelli vengono abbinati a top moduli superiori che consentono di sollevare, movimentare e rilasciare in modo totalmente autonomo ogni tipologia di pallet.

Ciò che rende davvero innovativi gli AMR di MiR sono le tecnologie che li rappresentano. Ciò che li differenzia dai normali AGV sono telecamere 3D e sistemi laser in grado di scannerizzare a 360° l’ambiente circostante permettendo al robot di navigare dinamicamente, pianificando i percorsi e reagendo attivamente a persone e ostacoli, deviandoli o fermandosi direttamente durante il percorso. Nel caso in cui un essere umano si ritrovi di fronte al robot, il sistema di laser scanner interpreta l’ostruzione immediatamente, così da consentire al robot di deviare o di fermarsi completamente per prevenire la collisione. È la caratteristica principale della robotica collaborativa: quella di condividere in totale sicurezza lo spazio di lavoro con le persone. Quindi niente bande magnetiche o specchi riflettenti per orientare il robot: quest’ultimo si muove in totale autonomia grazie ai segnali ricevuti da scanner laser, telecamere 3D e sensori di prossimità.

Gli AMR di MiR risultano quindi più flessibili con un impatto meno invasivo nel processo di movimentazione nel sistema logistico, permettendo di cambiare percorso o aggiungere missioni senza interventi infrastrutturali da eseguire; le mappe possono essere caricate attraverso un file esterno DWG o create dinamicamente tramite una missione di apprendimento del layout. Quindi il robot naviga usando delle mappe che possono essere caricate direttamente, o che questo costruisce autonomamente in loco. Quando le posizioni dei punti di carico e scarico vengono impostate, il sofisticato software MiR usa i dati forniti da videocamere, sensori e scanner laser montati sul robot per rilevare l’ambiente circostante e scegliere il percorso migliore in modo totalmente autonomo.

Questa flessibilità è fondamentale per il moderno settore manifatturiero, che richiede agilità e flessibilità nel caso in cui ci sia il bisogno di apportare modifiche ai prodotti o alle linee di produzione.

È, così, evidente che i campi di impiego dei robot MiR sono molteplici. Si può dire che l’unico limite è la fantasia di chi sviluppa il progetto.

Automazione Integrata, marzo 2022

Canè, che produce e commercializza sistemi infusionali e accessori per il trattamento e la cura di molteplici patologie, ha commissionato a Osai – Automation Systems una macchina custom full automatic per l’assemblaggio di siringhe Enfit per la somministrazione, via enterale, di soluzioni per nutrizione o farmaci, aspirazione o lavaggio. Sulla macchina sono stati adottati due robot della serie HRS di Denso e distribuiti in Italia da K.L.A.IN.robotics.

Quando due leader nel proprio settore si incontrano, non possono che nascere splendide storie.

Quella che vi raccontiamo oggi vede come protagonisti due aziende accomunate anche dal territorio nel quale hanno le loro radici, il Piemonte, e più precisamente Torino.

Stiamo parlando dell’azienda Canè S.p.A. di Rivoli, leader nel settore farmaceutico, dedita alla produzione e commercializzazione di sistemi infusionali e accessori per il trattamento e la cura di molteplici patologie.
L’altra è la nota azienda fondata da Carlo Ferrero, la OSAI – Automation Systems S.p.A di Parella, il cui core business è la realizzazione di sistemi di automazione custom, per i processi industriali di innumerevoli settori tra i quali automotive, manifattura elettronica e semiconduttori. Ogni sistema è sviluppato ‘ad hoc’ sulle specifiche esigenze del cliente e tutto è creato attingendo esclusivamente al meglio della tecnologia presente sul mercato.

K.L.A.IN.robotics è un altro tra gli attori di questa storia, ambientata nel mondo del pharma, che ha contribuito con i suoi robot alla realizzazione di una macchina custom full automatic, per l’assemblaggio di siringhe Enfit per la somministrazione, via enterale, di soluzioni per nutrizione o farmaci, aspirazione o lavaggio.

La sfida da affrontare

Il committente, Canè, aveva la necessità di realizzare un’applicazione che permettesse l’ispezione visiva dei 2 sottocomponenti che costituiscono il prodotto finito, il corpo siringa e il pistone, e successivamente dell’assemblato stesso. La sfida è stata brillantemente colta da Osai, che è riuscita ad individuare gli elementi più all’avanguardia che potessero portare alla realizzazione della macchina. Primo fra tutti, il sistema di visione, inteso come telecamere, ottiche e illuminatori, in grado di riconoscere e individuare una pluralità di possibili difetti presenti sui componenti caricati in macchina in rispetto delle tolleranze a disegno.

Osai A.S. S.p.A. dispone di una divisione interna di tecnici specializzati in sistemi di visione artificiali, l’Osai Inspection System, che ha progettato e testato diverse soluzioni sistemiche fino a definire quelle idonee all’applicazione.

In secondo luogo, OSAI ha dedicato particolare attenzione allo sviluppo del software, che permettesse al sistema di distinguere i particolari conformi da quelli non conformi in modo ripetibile e controllato, andando a sostituire l’attuale controllo fatto attraverso l’ispezione visiva a carico di un operatore specializzato.

L’altro elemento indispensabile per la buona riuscita di questa applicazione è stato proprio il robot, la cui scelta, tra tutti i modelli distribuiti da K.L.A.IN.robotics, è andata a beneficio del brand DENSO, distribuito da oltre vent’anni dall’azienda bresciana.

OSAI ha scelto di utilizzare due robot della serie HRS come afferma il Dott. Fabrizio Remo Cavanna, Technical & Sales Automation and Robotics Solution: ‘’La scelta dei robot DENSO è avvenuta con naturalezza in quanto gli SCARA HSR rispondono a tutti i requisiti imperativi del progetto: velocità, precisione, ripetibilità e idoneità per l’installazione in camera bianca’’.

La serie HSR di DENSO può contare su 3 modelli di robot, con sbraccio da 480mm, 550mm e 650mm, l’asse Z da 100mm a 320mm e payload di 8kg. Gli HSR sono inoltre disponibili con protezione standard IP40, Dust&Splash IP65 e Cleanroom ISO5 oppure ISO3.

I plus di questa serie sono molteplici, ma sicuramente i principali sono la garanzia di elevate prestazioni, anche durante lunghi periodi di funzionamento continuo, un design altamente avanzato, che assicura una notevole riduzione delle vibrazioni, e il braccio  che, sottoposto ad uno speciale processo di fabbricazione, garantisce la massima rigidità e forza.

L’applicazione di Osai per Canè vede all’opera due robot HSR-048 con grado di protezione ISO3 e ha sfruttato un’importante funzionalità tra quelle offerte da DENSO, il ‘Dual Arm Control’. Tale funzione consente di controllare due bracci robotizzati attraverso un unico controller che, in termini di costi di installazione e ingombri è certamente un enorme vantaggio. Inoltre la programmazione di un unico controller riduce il tempo necessario per la progettazione e le regolazioni del software.

L’applicazione nel dettaglio

Ma entriamo ora nel vivo dell’applicazione: il cuore della macchina è una tavola rotante a 8 postazioni, completamente automatica, che consente il controllo del corpo siringa e del pistone, ed il loro successivo montaggio.

La tavola, progettata per produrre le siringhe Enfit, potrà in futuro adattare la produzione anche su altri prodotti con dimensioni differenti, per rispondere in maniera immediata alle diverse esigenze del cliente.

Il ciclo che intraprende la macchina prevede che il corpo siringa, alimentato attraverso un vibratore, venga prelevato dal robot e posizionato sulla tavola rotante che, appunto ruotando, porta il pezzo nella stazione di soffiatura dove, tramite una campana, la siringa viene soffiata nella parte interna e, contemporaneamente, aspirata nella parte esterna.

Successivamente, un’ulteriore rotazione della tavola accompagnerà la siringa nella stazione di controllo laterale e qui, dopo che il pezzo verrà fatto ruotare di 370°, una prima telecamera ne acquisirà le immagini, per individuarne eventuali difetti.

Un ulteriore controllo del pezzo, nella sua parte superiore e inferiore, svolto nella stazione successiva, permetterà di giungere alla fase di lubrificazione del corpo siringa. Anche il corpo pistone viene debitamente analizzato mediante 4 differenti ispezioni ottiche in ogni sua parte prima di poter giungere alla postazione di lubrificazione.

È a questo punto che, attraverso una slitta elettrica, un ugello che eroga silicone medicale lubrifica all’interno della siringa la zona di scorrimento degli anelli di tenuta del pistone.

Ora i due elementi si possono assemblare, siringa e pistone diventano un corpo solo. Il robot potrà ora prelevare il corpo dalla stazione di assemblaggio e posizionarlo in un ulteriore stazione di controllo dove, ruotando il pezzo di 370°, ne verrà verificato il corretto montaggio. Il pezzo, se avrà superato il controllo qualità, verrà depositato nella cassetta dei pezzi OK o, in caso contrario, nella cassetta dei pezzi KO.

‘’Il risultato finale si può assolutamente definire eccellente’’ dichiara il Dott. Cavanna. ‘’La macchina risponde in pieno alle aspettative del cliente Canè S.p.A., sia in termini prestazioni (rispetto del tempo ciclo e OEE) sia come stabilità, ripetibilità ed esattezza delle selezioni ottiche artificiali degli elementi’’.

In conclusione il Dott. Cavanna aggiunge: ‘’Per noi di Osai, “automazione” significa creare da foglio bianco una macchina in grado di rispondere pienamente alle aspettative di ogni specifico e diverso Cliente. Capire le singole problematiche e trasformarle in soluzioni tecnologiche in un settore esigente come quello medicale è stato per tutti noi una sfida avvincente e di successo. Tutto questo non sarebbe stato possibile senza il contributo essenziale del committente Canè S.p.A, che ci ha dato sempre la massima fiducia, e di un partner affidabile come K.L.A.IN.robotics’’.

Ancora una volta, l’unione fa la forza e la storia di OSAI – CANÈ- K.L.A.IN.robotics, ne è un chiaro esempio.

RMO, marzo 2022