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Combinazioni flessibili di Karakuri/LCA e robotica

La fusione tra Karakuri/LCA e robotica fornisce le nuove opportunità necessarie, come dimostra CETPM con la sua fabbrica del futuro. 

Questi sono tempi difficili per l’industria. L’impatto della pandemia di COVID-19 si fa ancora sentire, i costi energetici stanno salendo alle stelle e nemmeno problemi già noti sono scomparsi: decarbonizzazione, dimensioni dei lotti sempre più ridotte e cicli di vita dei prodotti più brevi. La sola automazione non è la soluzione. Sempre più aziende si affidano a Karakuri/LCA (automazione a basso costo). Questo metodo di produzione snella di solito non utilizza azionamenti, sensori, elettricità o aria compressa. Si basa invece sulla forza di molle, sulla gravità e sui principi meccanici. Di conseguenza, non utilizza elettricità, riducendo le emissioni di CO2. Rispetto all’automazione convenzionale, anche i costi dei materiali sono notevolmente inferiori. Karakuri/LCA vive dell’impegno e della creatività dei collaboratori di un’azienda, poiché il personale crea le soluzioni da solo e le ottimizza in modo flessibile.

Nonostante tutti i suoi vantaggi, la gamma di potenziali applicazioni per questo particolare metodo di automazione è limitata quando si tratta di carichi considerevoli e manipolazioni complesse. Tuttavia, la combinazione di Karakuri/LCA con soluzioni robotiche come cobot o robot mobili autonomi (AMR) crea sinergie accattivanti. Il Professore Constantin May, fondatore e Direttore Accademico dell’istituto di formazione CETPM, è fortemente impegnato su questo argomento. La fabbrica CETPM del futuro è il luogo in cui vengono sviluppate applicazioni che mostrano i potenziali modi in cui Karakuri/LCA possono essere combinati con la robotica. Come nel caso di tutti i sistemi di questo tipo al CETPM, queste applicazioni utilizzano il sistema dei componenti lean production.

Più valore aggiunto grazie a Karakuri/LCA

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Condividere le conoscenze per il futuro dell’industria

Prima di diventare docente universitario, il Professor May ha ricoperto incarichi dirigenziali nel settore automobilistico che lo hanno portato fino in Cina. Ciò che ha scoperto lì modella ancora oggi il suo pensiero: “era impressionante quanto fosse all’avanguardia l’industria cinese a quel tempo. Ero profondamente consapevole che ci sarebbe voluto un bel po’ di lavoro per assicurarsi che la Germania, un paese con salari molto alti, potesse rimanere competitiva”. Il CETPM, da lui fondato, migliora le competenze dei lavoratori dell’industria fornendo corsi di formazione a livello universitario in modo che possa portare avanti miglioramenti operativi di propria iniziativa. L’obiettivo finale è rafforzare il successo dell’industria tedesca e quindi svolgere un ruolo importante nella salvaguardia del tenore di vita nel paese.

Costruiamo applicazioni Karakuri/LCA esclusivamente con item. È semplicemente il sistema migliore. Lavoriamo con item da diversi anni e con grande successo.

Alcuni dei problemi affrontati agli eventi organizzati al CETPM includono eccellenza operativa, gestione snella, Six Sigma e, naturalmente, Karakuri/LCA. Il CETPM collabora con successo con item su questo in questo ambito da molti anni. Il professor May e Stefan Armbruster, product manager ed esperto lean di item, ospitano regolarmente un seminario congiunto Karakuri/LCA. Insieme, hanno già formato un gran numero di specialisti in Karakuri/LCA che hanno contribuito letteralmente a smuovere le cose nelle loro aziende. “Costruiamo applicazioni Karakuri/LCA esclusivamente con item. È semplicemente il sistema migliore. Lavoriamo con item da diversi anni e con grande successo. Lavoravamo con un sistema diverso, quindi posso dirlo senza riserve e parlando per esperienza personale”, sottolinea il professor May.

Entrambe le combinazioni possibili un accanto all’altra: Karakuri/LCA con un robot mobile autonomo (a sinistra) e con una soluzione che include un cobot (a destra).

Karakuri/LCA e soluzioni robot: una combinazione vincente per l’automazione

Grazie ai loro bassi costi di approvvigionamento, alla programmazione semplice e alle opzioni di implementazione flessibili, i robot collaborativi (cobot) stanno diventando sempre più popolari. Il meglio di entrambi i mondi viene riunito, come spiega il Professor May: “I punti di forza dei cobot, come la resistenza, l’affidabilità e la ripetibilità, si combinano con le capacità decisionali, la flessibilità e l’abilità dei lavoratori umani”. Questa collaborazione tra uomo e macchina funziona già da diversi anni, anche se non è prassi comune che i due lavorino mano nella mano. Spesso i cobot si fanno carico di lavori monotoni e non ergonomici come la pallettizzazione e l’alimentazione della macchina, permettendo ai colleghi umani di dedicarsi ad altri lavori. Inoltre, soluzioni robotizzate adeguate possono compensare le carenze di capacità causate dalla mancanza di lavoratori qualificati.

La combinazione di una soluzione robotica con Karakuri/LCA amplia notevolmente i potenziali usi della robotica e viceversa. È una vera soluzione vantaggiosa per tutti.

Tuttavia, la forza dei cobot è limitata, il che significa che possono muoversi solo in misura limitata attorno a piccole piattaforme di carico. “La combinazione di soluzioni robotizzate con Karakuri/LCA amplia notevolmente i potenziali usi della robotica e viceversa. È una vera soluzione vantaggiosa per tutti”, afferma il professor May. Lo dimostra un’applicazione per il futuro presso lo stabilimento CETPM, dove i visitatori possono osservare numerosi esempi di soluzioni di automazione innovative in azione. L’applicazione in questione è incentrata su un cobot della gamma xArm prodotto da UFACTORY. Riempie piccoli contenitori, prima di premere un interruttore e una leva e spingere un elemento in avanti per impostare l’SLC completo nel suo viaggio di andata e portare quello successivo. Una volta azionati i relativi meccanismi, tutto scorre in automatico, grazie a elementi come inclinazioni, rulli e un sistema di sollevamento.

Making even better use of autonomous mobile robots (AMRs)

Oltre ai cobot, anche i robot mobili autonomi (AMR) sono tra le stelle emergenti nel settore dell’automotive. Sebbene vi sia un certo dibattito sulle differenze tra AGV (veicoli a guida automatizzata) e AMR, i vantaggi degli AMR sono chiari. Poiché non si basano su segnali ma utilizzano scanner laser per elaborare una mappa dell’ambiente circostante, possono essere messi in funzione rapidamente. Grazie all’intelligenza artificiale, possono distinguere un ostacolo permanente (ad. es. uno scaffale) da uno temporaneo (ad. es. una persona) e prendere decisioni di conseguenza. Sono quindi in grado di superare abilmente gli ostacoli. Se dotati di adeguate sovrastrutture, possono svolgere compiti utili come nell’automazione intralogistica. “Gli AMR offrono un gran numero di vantaggi e grazie al progresso tecnologico stanno diventando un’opzione sempre più accessibile”, afferma il professor May.

Se più piattaforme di carico sono sovrapposte su un AMR, possono essere disimpilate automaticamente da un telaio Karakuri/LCA. Ciò significa che più materiali possono essere spostati nello stesso lasso di tempo.

Finora, molti AMR hanno spesso trasportato una sola piattaforma di carico alla volta. Il carico e lo scarico erano complessi, con nastri trasportatori, bracci robotici e sistemi simili per ottenere l’automazione. È qui che i Karakuri/LCA offrono la soluzione ideale: “Qui al CETPM, ci siamo resi conto che è possibile fare un uso eccellente dei meccanismi Karakuri/LCA per caricare e scaricare AMR”, afferma il professor May. Ad esempio, l’energia cinetica di un robot mobile autonomo può essere utilizzata per sollevare, abbassare o rimuovere le piattaforme di carico. Una soluzione del genere non solo consente di risparmiare sui costi, poiché l’esborso sui materiali è molto inferiore rispetto all’automazione convenzionale, ma consente anche di risparmiare energia elettrica e quindi ridurre le emissioni di CO2 perché non necessaria. Se più piattaforme di carico sono sovrapposte su un AMR, possono essere disimpilate automaticamente da un telaio Karakuri/LCA. Ciò significa che più materiali possono essere spostati nello stesso lasso di tempo, aprendo grandi opportunità e incuriosendo sul futuro di CETPM.

Un AMR trova la strada verso la destinazione e il carico e lo scarico sono anch’essi automatici grazie al telaio, realizzato in base ai principi Karakuri/LCA.

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