La sfida

Il progetto LIAA è stato avviato per trovare una soluzione tecnologica come la formazione virtuale per mantenere i posti di lavoro di assemblaggio, la parte più laboriosa della produzione, in Europa. Piccole dimensioni dei lotti, un gran numero di varianti, un numero significativo di parti e processi e limitate opportunità di automazione rendono il processo di assemblaggio laborioso e costoso. Di conseguenza, il processo di assemblaggio, che è l’ultimo passo del processo di produzione, è spesso esternalizzato a paesi salariali più bassi come la Cina e l’India. Applicando soluzioni tecniche innovative, il progetto LIAA è alla ricerca di modi che aumentino l’efficienza mantenendo la flessibilità necessaria per le configurazioni piccole o personalizzate.

LIAA ha ricevuto una sovvenzione dal settimo programma quadro dell’Unione europea per la ricerca, lo sviluppo tecnologico e la dimostrazione di 8 m.

Costo elevato dell'automazione

L’automazione su larga scala produce un’enorme efficienza quando c’è un processo altamente ripetibile. I costi di implementazione della robotica e di altre tecnologie per l’automazione sono poi ripartiti su grandi dimensioni di lotti con lunghe produzioni. Con un lavoro di assemblaggio più piccolo e personalizzato, questi grandi costi di automazione non vengono eseguiti da grandi volumi di prodotto e non hanno la flessibilità necessaria per soddisfare le esigenze di attività di assemblaggio specializzate più piccole.

Necessaria produzione flessibile

I sistemi di produzione automatici e ibridi (che combinano stazioni robotiche e umane) hanno difficoltà a gestire la natura su richiesta della produzione moderna. Questi sistemi non possono essere adattati quotidianamente per la fluttuazione dei volumi degli ordini e dei requisiti di produzione.

La soluzione: Formazione virtuale

Nell’ambito del progetto LIAA, EON Reality insieme a OPEL e University of Patras ha sviluppato un’avanzata interfaccia uomo-macchina che ha permesso a un operaio umano di assemblare un turbocompressore in concerto con un braccio robotico. Il lavoratore umano ha ricevuto istruzioni di addestramento virtuale attraverso un Hololens e ha controllato il braccio robotico con un orologio intelligente. Insieme, il braccio umano e robotico è stato in grado di essere più efficiente con l’uomo che svolge le attività personalizzate, come richiesto dal display AR e dal braccio robotico che gestisce i compiti ripetibili. I compiti sono stati eseguiti su un assieme turbocompressore da OPEL che richiedeva un ragionevole livello di destrezza, ma anche il riconoscimento dei caratteri e l’assemblaggio delle parti.

VANTAGGI IN TERMINI DI PRESTAZIONI

Mentre i compiti di assemblaggio potrebbero ragionevolmente essere eseguiti da una persona e rango come attività “ergonomicamente fattibili”, possono causare sforzo e danni a lungo termine al corpo umano. Con l’automazione, il braccio robotico assume il sollevamento della parte da 5 kg (11 libbre) mentre l’uomo lo bullona in posizione. Questa ristrutturazione del compito comporta uno stress sostanzialmente meno ripetibile.

VARIANTI PRODOTTO

L’automazione dell’assemblaggio ha a che fare con diverse varianti del turbocompressore OPEL e deve ospitare diverse geometrie delle varianti di prodotto. Il braccio robotico esegue le porzioni altamente ripetibili della procedura e facilita la tensione sull’operatore umano, lasciando sufficiente flessibilità per l’operatore di gestire le porzioni altamente variabili dell’assieme.

I risultati

EON Reality ha presentato questo lavoro insieme ai suoi partner in diverse conferenze/mostre:

  • Automatica 2016, Monaco di Baviera, Germania
  • Motek 2016, Stoccarda, Germania
  • Forum europeo della robotica, 2017, Edimburgo, Scozia
  • European Robotics Forum, 2014, Rovereto, Italia