L’intralogistica sta affrontando molte sfide: la crescente diversità dei prodotti, l’aumento dei volumi degli ordini e le aspettative di tempi di consegna rapidi mettono maggiormente sotto pressione le aziende per ottimizzare i loro processi. Un’importante applicazione intralogistica è il Bin Picking, che sta diventando sempre più automatizzato a causa dell’aumento delle esigenze del mercato. Festo propone la sua soluzione software GripperAI, consente ai robot e ai sistemi di movimentazione di afferrare con precisione e flessibilità oggetti disordinati di forme e dimensioni diverse, anche se sono posizionati caoticamente.
La crescente varietà di prodotti, il continuo boom dell’e-commerce e l’incremento di complessità dei processi logistici richiedono strategie di automazione intelligenti. Le aziende devono lavorare con maggiore efficienza ed economicità per rimanere competitive in questo ambiente. Il Bin Picking è la mano automatizzata dell’intralogistica: consente alle aziende di prelevare un’ampia varietà di oggetti in modo preciso e affidabile, da contenitori caotici oppure ordinati. Questa tecnologia permette, quindi, di ottimizzare il flusso di materiale ed evitare colli di bottiglia nella catena logistica.
“La grande sfida è sviluppare sistemi di presa in grado di afferrare con flessibilità e sicurezza gli oggetti più disparati – afferma Arquemino Lopes Junior, Industry Segment Manager Intralogistics di Festo – Un sistema capace davvero di afferrare qualsiasi oggetto è come cercare il Santo Graal. La varietà di geometrie e materiali dei prodotti rappresenta una sfida enorme per la presa automatizzata. Se il processo di Bin Picking non è privo di attriti, rallenta rapidamente l’intralogistica. Il rischio è che il flusso di materiale si arresti e che il sistema complessivo perda in termini di resa. L’aspetto positivo è che le aziende che riusciranno a integrare il Bin Picking intelligente nei propri processi faranno un passo avanti decisivo. Non solo ottimizzano la propria efficienza, ma creano anche le basi per sopravvivere in un mercato che richiede soluzioni sempre più veloci e flessibili”.
Un ampio assortimento di tecnologie
La vendita al dettaglio online è certamente uno dei maggiori fattori che determinano le attuali sfide dell’intralogistica. La pandemia ha dato un forte impulso al commercio elettronico e, sebbene da allora la crescita si sia leggermente stabilizzata, il trend rimane positivo e sostenuto. Ciò significa che il numero di ordini in costante aumento sta generando anche un requisito di evasione notevolmente maggiore nella logistica. Tale sviluppo è accompagnato da una crescente varietà di prodotti, il che determina la necessità di elaborare un numero maggiore di geometrie e materiali diversi nel processo di Bin Picking.
“Anche le nostre aspettative di consumatori giocano un ruolo decisivo – prosegue Arquemino Lopes Junior – Ci aspettiamo che i prodotti ordinati arrivino rapidamente, preferibilmente il giorno stesso. Quest’aspettativa pone alle aziende l’ulteriore sfida di evadere ancora più velocemente i già elevati volumi nell’e-commerce. È proprio a questo punto che diventa chiaro che il Bin Picking intelligente e automatizzato è essenziale per garantire efficienza, velocità e affidabilità. A nostro avviso, soprattutto tre sviluppi tecnologici si sono rivelati dei veri e propri ‘game changer’ per il Bin Picking: l’influenza dell’intelligenza artificiale e dell’apprendimento automatico, i progressi nell’elaborazione delle immagini e nel riconoscimento degli oggetti, nonché l’utilizzo di dati in tempo reale. Questi fattori hanno migliorato notevolmente la precisione e la flessibilità dei sistemi”.
L’obiettivo più rilevante resta quello di calcolare i punti di presa perfetti e di sviluppare il sistema di presa sul cosiddetto “End of Arm”, nel modo più efficiente possibile. Al fine di ridurre al minimo gli errori, Festo mette a disposizione tutta l’esperienza nell’automazione pneumatica, elettrica e digitale, per trovare delle soluzioni. Il suo ampio assortimento di tecnologie di presa copre quasi tutte le applicazioni. “Vorrei sottolineare – dice Arquemino Lopes Junior – in particolare le nostre Customized Solutions. Queste sono il risultato di una collaborazione mirata con i nostri clienti, per sviluppare soluzioni di presa personalizzate. Nella nostra iniziativa di sviluppo ‘Grip it’, un team transnazionale specializzato nello sviluppo di pinze speciali sta lavorando insieme”.
Un buon esempio è la manutenzione predittiva (Predictive Maintenance). Grazie al software innovativo Festo AX, molti dei clienti elaborano i dati in tempo reale dai propri impianti e macchine e li analizzano utilizzando l’intelligenza artificiale. Ciò consente loro di ridurre i tempi di inattività fino al 25% e di incrementare in modo sostenibile l’efficienza della produzione. Ma ci si affida a Festo AX anche per l’automazione elettrica. Analizzando il consumo di energia di un motore elettrico, possiamo vedere come ha lavorato durante la giornata. I picchi di consumo energetico spesso indicano una maggiore richiesta di coppia e problemi meccanici. Con Festo AX identifichiamo tempestivamente le cause dei cali di resa e preveniamo potenziali anomalie prima che diventino un problema. I dati in tempo reale forniscono inoltre preziose indicazioni, per capire se tutti i componenti sono stati selezionati e dimensionati in maniera ottimale. Ciò aumenta l’efficienza, riduce al minimo l’usura, prolunga la durata degli impianti e riduce i costi operativi.
Si adatta automaticamente e ottimizza il processo
GripperAI è un’innovazione assoluta per il Bin Picking: con questa soluzione software Festo consente ai robot e ai sistemi di movimentazione di afferrare con precisione e flessibilità oggetti disordinati di forme e dimensioni diverse, anche se sono posizionati caoticamente. Utilizza l’intelligenza artificiale, in particolare la Machine Learning, per adattarsi autonomamente alle mutevoli attività di presa e ottimizzare di continuo l’efficienza del processo di picking. Non sono più necessari i modelli CAD per la configurazione delle telecamere o il lungo apprendimento del robot. GripperAI rileva gli oggetti in modo indipendente e calcola i migliori punti di presa in base alla situazione. Ciò rende la soluzione particolarmente flessibile e riduce di gran lunga il lavoro manuale. “Nei test – afferma Arquemino Lopes Junior – GripperAI ha raggiunto una percentuale di successo quasi del 100%, nel caso di compiti semplici. Anche in scenari complessi con oggetti disordinati e ambienti caotici, le percentuali di successo sono state altrettanto elevate. Questo dimostra come il software possa adattarsi dinamicamente alle diverse esigenze. Il Bin Picking supportato dall’IA per processi flessibili definisce un nuovo standard per l’efficienza della sua intralogistica con un’innovativa intelligenza artificiale. Le soluzioni Festo le permettono di afferrare oggetti disorganizzati di tutte le forme e dimensioni in un processo completamente automatizzato”.
GripperAI di Festo è stata sviluppata appositamente per il Bin Picking nell’intralogistica. “Attualmente – spiega Arquemino Lopes Junior – stiamo utilizzando GripperAI in vari progetti pilota e di ricerca, al fine di testare nuove funzioni e applicazioni. In collaborazione con aziende di logistica, stiamo sperimentando la tecnologia per la presa di diverse parti, da piccoli oggetti come chiavette USB o connettori femmina, fino a scatole pesanti. I miglioramenti previsti mirano a incrementare ulteriormente la capacità di apprendimento e l’adattabilità del software. Ciò include anche l’integrazione di ulteriori sensori e tecnologie di elaborazione delle immagini, per ottimizzare maggiormente la precisione e l’efficienza dei processi di presa. Un particolare elemento di punta è il nostro progetto di ricerca FLAIROP. Stiamo studiando come le pinze possano diventare ancora più flessibili e intelligenti, grazie all’uso di telecamere integrate e all’intelligenza artificiale distribuita. Il nostro obiettivo è quello di utilizzare i dati di formazione in tutte le sedi, senza divulgare i dati aziendali sensibili”.
Il primo passo consiste nel selezionare un partner con una consolidata esperienza nel campo dell’automazione e un portafoglio completo di tecnologie di presa. Solo in questo modo è possibile sviluppare soluzioni che soddisfino i requisiti specifici dell’applicazione. Le soluzioni standard possono spesso incontrare dei limiti, specialmente nel settore del bin picking. I requisiti e le circostanze individuali variano notevolmente in molte aree applicative, rendendo essenziale l’adozione di approcci personalizzati. Pertanto, il partner scelto deve essere pronto a collaborare con l’azienda per sviluppare soluzioni su misura. Poiché molte macchine vengono utilizzate in Paesi diversi, è fondamentale che il partner di automazione abbia una presenza globale. Questo assicura la disponibilità di pezzi di ricambio e garantisce il regolare funzionamento dei sistemi. Diventa essenziale, quindi, scegliere un partner che sviluppi tutte le tecnologie e offra soluzioni da un’unica fonte, che si tratti di soluzioni pneumatiche, elettriche o digitali. La scelta della tecnologia da adottare deve sempre essere guidata dai requisiti specifici dell’applicazione da realizzare. Un partner con competenze in tutte queste aree è in grado di supportare nello sviluppo della strategia di automazione e di bin picking più adatta ai processi dell’azienda.
