Robot omnidirezionali per l’industria manifatturiera

OmniAGV 4.0 è un progetto di R&D basato sulla progettazione e sperimentazione di una nuova generazione di veicoli autonomi detti AGV (Automated Guided Vehicle) adibiti al trasporto di materiale all’interno di un impianto industriale e con capacità di comportamenti autonomi e intelligenti per l’interazione con gli ambienti, le persone e le cose. È a tutti gli effetti una sfida per l’innovazione in ambito Industria 4.0 concepita in Puglia, grazie agli incentivi di una strategia regionale.

Per la realizzazione del progetto, lo stabilimento di produzione Tecnologie Diesel Spa del gruppo Bosch, ubicato a Modugno (Bari), ha raggruppato le migliori competenze ed eccellenze tecnico-scientifiche pugliesi tra università, centri di ricerca, PMI e startup innovative, dando vita a una partnership collaborativa pubblico-privata: Politecnico di Bari, Università del Salento, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Code Architects Automation Srl, Prospettive Hi-Tech Srl, nonché il Cetma (Centro di ricerche europeo di tecnologie, design e materiali), Quavlive e Dnv Gl nel ruolo di consulenti.

Grazie anche al contributo pubblico concesso dalla Regione Puglia con il bando Innonetwork, di cui il progetto è risultato vincitore, abbiamo un esempio virtuoso di come pubblico e privato si sono incontrati per creare eccellenza a favore del territorio.

Una soluzione efficiente per il Manifatturiero

Lo scenario di riferimento è quello dell’industria manifatturiera, all’interno della quale la movimentazione dei materiali riveste un ruolo di primaria importanza, ed è un ambito fondamentale nella ricerca del miglioramento continuo. Per questo motivo il Raggruppamento AVG 4.0 ha attuato azioni di ricerca in forma collaborativa di concetti e applicazioni di tipo Industria 4.0 che, partendo da un sistema di produzione preesistente di tipo lean, adottato nel sito industriale sede della realizzazione del test e della sperimentazione della soluzione (Tecnologie Diesel Spa), possa contribuire al miglioramento di elementi chiave quali produttività ed ergonomia.

In questo contesto, l’integrazione di veicoli a guida autonoma nei processi logistici consentirà di percorrere queste direzioni con maggiore efficacia ed efficienza. Allo stato attuale la movimentazione del materiale viene svolta mediante l’utilizzo di trenini a guida manuale (detti Milkrun) che forniscono il materiale necessario alle linee di produzione e richiede lo spostamento manuale di pesanti carrelli da agganciare e sganciare al Milkrun; oggi, infatti, essi, da 350 chilogrammi l’uno, sostano in fila in una specie di binario (FiFo lane) prima di essere prelevati e agganciati manualmente al Milkrun e infine trasportati nell’area di destinazione.

Risulta evidente quindi che sviluppare una soluzione che renda efficiente questo processo di movimentazione è di primaria importanza per lo sviluppo del core business di qualsiasi impianto industriale manifatturiero. Rispetto al concetto standard di consegna materiale tramite Milkrun, infatti, che prevede giri periodici secondo rigide rotte prestabilite, e orari e fermate fisse, l’introduzione di un AGV permetterebbe di effettuare tali consegne on demand, secondo percorsi flessibili e ottimizzati calcolati dal robot stesso.

Si stima che si avrebbe una riduzione del 40% dei percorsi rispetto al trasporto con Milkrun, con conseguente riduzione dei tempi di approvvigionamento e aumento della produttività complessiva. Gli AGV, inoltre, solleverebbero le risorse umane da compiti gravosi consentendo di assegnargli compiti a maggior valore aggiunto e migliorando l’ergonomia complessiva del sistema.

Da ricerche effettuate è risultato difficile trovare, nei contesti industriali, soluzioni in grado di integrarsi nel sistema produttivo già esistente senza stravolgerlo interamente, né sono disponibili soluzioni con un livello tecnologico tale da soddisfare pienamente le attese dell’impianto del sito barese, in relazione anche ai pesanti investimenti richiesti.

Da questa constatazione è nato quindi il progetto “OmniAGV 4.0”, che mira a ricercare e sperimentare una soluzione nuova e alternativa che possa adattarsi al contesto industriale ospitante in ottica Industria 4.0.

L’articolo è stato scritto da Riccardo Tornese*, Mariangela Lazoi*, Giovanni Indiveri**, Valentina Rega***, Salvatore Bozzella***, Ilario De Vincenzo****, Rocco Nicola Lombardi****, Davide Mannone****, Cosimo Patruno*****, Vito Renò*****

* Università del Salento, Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione
** Dipartimento di Informatica, Bioingegneria, Robotica e Ingegneria dei Sistemi (DIBRIS), Università di Genova
*** Bosch Tecnologie Diesel Spa, Innovazione Logistica
**** Code Architects Automation
***** STIIMA – CNR, Sistemi e Tecnologie Industriali Intelligenti per il Manifatturiero Avanzato – Consiglio Nazionale delle Ricerche

L’articolo integrale è pubblicato sul numero di Dicembre di Sistemi&Impresa.
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OmniAGV, veicoli autonomi, movimentazione materiali

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