I robot stanno accelerando la costruzione di parchi eolici

• La Danimarca è da tempo leader mondiale nel settore delle energie rinnovabili.
• Nel 2019, il Paese ha stabilito un nuovo record, ricavando ben il 47% del suo consumo di elettricità dalla sola energia eolica.
• Oggi, i robot di produzione dell'azienda danese Odico sono destinati a rivoluzionare ulteriormente questo settore pionieristico.

Infilare una punta da trapano in una lastra di metallo può sembrare una cosa banale, ma quando quella punta deve fissare una pala di alluminio da 12 tonnellate a una turbina eolica nel Mare del Nord, il modo in cui vengono praticati i fori è molto importante. Se si sbaglia il posizionamento di un millimetro, si rischia di vanificare mesi di progettazione, fabbricazione e assemblaggio.

Impedire che componenti costosi e accuratamente progettati finiscano nel mucchio dei rottami è parte della missione di Odico. L'azienda è specializzata in robotica avanzata e sviluppa robot di produzione mobili e superagili che possono essere ricalibrati al volo. Ogni robot può triplicare la produttività in fabbrica per le aziende specializzate in piccole produzioni, rendendolo perfetto per la costruzione di turbine eoliche.

Questo perché i volumi di produzione tendono a essere piccoli: centinaia di unità contro le decine di migliaia che ci si aspetterebbe in una tipica produzione di fabbrica. Ciò consente agli ingegneri di apportare continui aggiornamenti, perfezionamenti e miglioramenti, ma uccide anche la standardizzazione. Ogni nuovo ordine significa tornare al tavolo da disegno.

Odico ha quindi creato Drill Mate, una "bestia di robot" in grado di forare automaticamente e ripetutamente modelli di precisione in profili metallici complessi. Ogni unità dispone di una capacità di calcolo sufficiente a supportare un flusso di lavoro continuo da file a fabbrica, il che significa che i progettisti possono eseguire prototipi rapidi al volo e gli operatori possono eseguire rapidamente le modifiche in loco.

Per i clienti di Odico nel settore danese delle energie rinnovabili, in piena espansione e destinato ad aumentare la produzione di energia eolica di quasi l'80% nel 2024, queste capacità stanno triplicando la produttività e consentono un miglioramento continuo e agile.

Produzione da un tablet

In passato, i fori in un oggetto grande come una pala di turbina venivano praticati manualmente. Un operatore umano che gestiva un'unità di perforazione di grandi dimensioni aveva il compito di garantire che ogni foro rispondesse a precise specifiche di tipo, forma, profondità, diametro, posizione e qualità.

L'elenco dei potenziali requisiti è lungo e l'unità di perforazione stessa doveva essere perfettamente calibrata, montata e sottoposta a una manutenzione rigorosa. La persona alla console doveva avere resistenza e pazienza. Inoltre, richiedeva molto tempo.

"Oggi i profili delle pale delle turbine vengono spostati con una gru per praticare ogni foro necessario", afferma Anders Bundsgaard, fondatore e CEO di Odico.

Quando gli operatori finiscono di praticare un foro, il profilo deve essere spostato in un'altra posizione e fissato in modo da soddisfare i requisiti esatti. Poiché ogni profilo richiede fino a 48 fori, l'operazione richiede molta cura e attenzione. In una buona giornata, è possibile completare circa sei profili.

Il Drill Mate di Odico semplifica tutto questo, unendo la foratura robotizzata con gli ultimi sviluppi della produzione assistita da computer (CAM). È progettato per lavori precisi e pesanti, con un'architettura modulare che consente una rapida installazione in fabbrica. Una testa di foratura multifase e un manipolatore a 6 assi rendono il robot altamente manovrabile. Riceve gli ordini di foratura dal software e poi esegue ogni foro alla perfezione, ogni volta.

Questa precisione riduce i tempi del processo e accelera notevolmente le operazioni, un vantaggio enorme per qualsiasi produttore che voglia aumentare la produttività e la reattività. Per le aziende specializzate in piccole produzioni con tempi di consegna rapidi, la maggiore programmabilità e flessibilità di Drill Mate è una soluzione quasi perfetta.

Andare incontro alle esigenze delle produzioni a breve termine

Per perfezionare l'offerta dell'azienda in questo mercato in crescita, Bundsgaard e il suo team di sviluppo del prodotto hanno sperimentato modi per integrare Drill Mate in modo più semplice in un flusso di lavoro CAM standard e rendere ancora più facile per gli operatori di prima linea l'esecuzione di modifiche a una specifica di foratura.

Odico ha collaborato con Autodesk per integrare Drill Mate con Autodesk Fusion 360. Bastano pochi tocchi su un tablet e le modifiche alle coordinate e ai requisiti di foratura possono essere eseguite in fabbrica utilizzando l'interfaccia CAM di Fusion 360. Si tratta di un'innovazione rivoluzionaria che è esattamente in sintonia con le tendenze del settore, come la produzione a bassa tiratura e la stampa 3D.

“Per i bassi volumi di produzione, da 100 a 120 pezzi, non è possibile automatizzare la produzione in modo tradizionale", afferma Bundsgaard. "Per un settore giovane e dinamico come quello delle energie rinnovabili con le turbine eoliche, è nel DNA dei team di progettazione innovare e migliorare continuamente. Ma la maggior parte dei sistemi di produzione robotizzata affonda le sue radici nell'industria automobilistica, dove si creano 100.000 auto o componenti alla volta. Non sono predisposti per il cambiamento rapido".

Migliorare la produttività e salvare i posti di lavoro

Finora, l'impiego del robot di Odico ha dato risultati impressionanti. Utilizzando il sistema manuale e i macchinari precedenti, i clienti della produzione di turbine eoliche potevano completare circa sei profili al giorno, una situazione tipica del settore. Con la soluzione di Odico, possono realizzare 18 profili con 48 fori ciascuno, per un totale di quasi 900 fori.

Ma anche con un salto di produttività così impressionante, Bundsgaard non pensa che i robot debbano sconvolgere l'equilibrio tra uomo e macchina sul posto di lavoro. A suo avviso, l'automazione robotica non sta mangiando posti di lavoro, ma sta semplicemente cambiando il modo in cui l'uomo e i dispositivi lavorano insieme.

"I robot stanno salvando i posti di lavoro nel settore manifatturiero", afferma. "Al momento, rischiamo di trovarci in una corsa al ribasso con mercati a basso salario. Le persone che ne risentiranno maggiormente sono i lavoratori in prima linea. Rendendo i robot più adattabili alle esigenze individuali, stiamo andando nella direzione del mercato. L'aggiornamento professionale sarà ovviamente necessario, ma invece di essere sostituiti, vediamo che i ruoli professionali si evolvono per adattarsi a una gamma più ampia di applicazioni robotiche".

Il Future of Jobs Report 2020 del World Economic Forum mostra che un numero crescente di datori di lavoro è d'accordo con Bundsgaard: secondo le stime, anche se 85 milioni di posti di lavoro potrebbero essere spostati da un cambiamento nella divisione del lavoro tra uomini e macchine entro il 2025, potrebbero emergere 97 milioni di nuovi ruoli, più adatti alla nuova divisione del lavoro tra uomini, macchine e algoritmi.

Queste applicazioni includeranno quasi certamente soluzioni più agili e portatili, come la Factory on the Fly di Odico, un mini impianto di produzione ospitato in un rimorchio portatile. Progettata per l'industria delle costruzioni, promette di consentire a chiunque di utilizzare in modo sicuro e semplice i robot per costruire elementi edilizi con un tablet. La produzione può essere effettuata vicino alla catena di fornitura, riducendo la necessità di spedire i pezzi dall'altra parte del pianeta.

"Per noi, lo scenario da sogno è quello di poter passare il controllo della tecnologia alle persone che lavorano in fabbrica o in cantiere", afferma Bundsgaard. "Perché ciò accada, è fondamentale che questi strumenti mantengano la loro facilità d'uso. L'ideale sarebbe poter prendere qualcuno dall'officina e formarlo in 15 minuti, per poi lasciarlo lavorare".