I ricercatori del Dipartimento dell’Energia dell’Oak Ridge National Laboratory stanno progettando sistemi di automazione intelligenti che trasformeranno le fabbriche in ambienti di collaborazione tra uomini e robot.
All’interno del Manufacturing Demonstration Facility (MDF) del Dipartimento dell’Energia (DOE) dell’Oak Ridge National Laboratory (ORNL), i ricercatori stanno affrontando le sfide della flessibilità produttiva progettando sistemi di automazione intelligenti su misura per la produzione ad alta varietà e basso volume che prevedono l’interazione tra uomo e macchina. Questi sistemi rilevano le condizioni operative, prendono decisioni e regolano le operazioni durante la produzione, capacità che affrontano direttamente i vincoli di manodopera e la variabilità della produzione.
La mancanza di manodopera, la volatilità della supply chain e la crescente domanda di prodotti personalizzati stanno imponendo un ripensamento radicale delle modalità di lavoro nel settore manifatturiero statunitense. Per rimanere competitive, le aziende manifatturiere devono produrre componenti sempre più complessi con un numero inferiore di lavoratori, tempi di consegna più brevi e una flessibilità senza precedenti.
Sistemi di automazione intelligenti
Oltre alle singole tecnologie, i ricercatori dell’Oak Ridge National Laboratory stanno progettando sistemi intelligenti che prevedono la collaborazione tra uomini e robot, perché la fabbrica del futuro non è definita da un minor numero di persone, ma da sistemi più intelligenti che consentono alla forza lavoro di fare di più. Presso il Manufacturing Demonstration Facility, gli ingegneri stanno testando e validando questi sistemi, traducendo la ricerca in soluzioni di automazione pratiche che possono essere implementate oggi negli impianti di produzione e contribuendo a rimodellare la produzione statunitense per un futuro più resiliente e competitivo.
Gli scienziati dell’MDF non prevedono fabbriche completamente autonome, ma immaginano ambienti di produzione in cui persone e robot lavorano insieme, combinando il giudizio umano con la precisione e la resistenza delle macchine.
Le capacità chiave includono la pianificazione del movimento robotico senza collisioni, la visione artificiale, i gemelli digitali per il monitoraggio e la simulazione e il controllo adattivo basato sui dati. Insieme questi strumenti riducono la dipendenza dalla programmazione specifica per le singole attività e consentono a un numero inferiore di operatori di supervisionare simultaneamente più processi.
L’automazione si configura sempre più come una via per l’efficienza, ma anche una risposta strategica ai cambiamenti fondamentali nel settore manifatturiero. Con il persistere dei vincoli di manodopera e la crescente complessità delle esigenze produttive, l’automazione intelligente consente ai produttori di mantenere produttività e flessibilità operando con una forza lavoro più snella.
Foto: Carlos Jones/ORNL, U.S. Dept. of Energy
