Realizzazione di attrezzature robotiche - Robotica e cobotica | DV Group

Sviluppo di robot commerciali su ordinazione, Intelligenza artificiale - Wikipedia

La Svezia fu uno dei primi paesi a introdurre la robotizzazione nell'industria meccanica e in quella automobilistica, ma a causa delle limitate dimensioni della base produttiva il numero totale di robot installati risulta piuttosto esiguo.

Il tasso di crescita della robotizzazione in Giappone e negli Stati Uniti ha avuto un vistoso rallentamento all'inizio degli anni novanta.

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Il rallentamento in entrambi i paesi ovviamente è imputabile in parte alla recessione economica mondiale, ma riflette anche una decelerazione generale nei paesi a elevata robotizzazione. Negli anni novanta i paesi con il tasso di crescita più rapido in termini di numero di robot installati sono stati le 'tigri' dell'Est asiatico - SingaporeTaiwan e Corea - seguiti da alcuni paesi europei che in precedenza erano in ritardo nella diffusione dei robot, come la Svizzera, il Belgio e l'Olanda, nonché alcuni paesi dell'Est europeo.

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Di conseguenza, se il numero assoluto di robot nelle 'tigri' dell'Est asiatico è ancora esiguo, il tasso di crescita è tale da far prevedere che nel prossimo secolo tali paesi supereranno la maggior parte dei paesi europei per il numero sia assoluto che relativo di robot installati. Il rapido tasso di robotizzazione in Corea, Taiwan e Singapore è favorito non solo dal tasso di crescita generalmente elevato del PIL di questi paesi, ma anche dalla loro struttura industriale sviluppo di robot commerciali su ordinazione dal loro modello di applicazioni.

La robotica industriale In passato tipi di robot assai sofisticati e costosi venivano utilizzati per attività che non possono essere svolte da operatori umani, o che comportano notevoli difficoltà e pericoli sviluppo di robot commerciali su ordinazione come ad esempio il trasporto di materiali radioattivi, le missioni spaziali, l'esplorazione e le operazioni di recupero sottomarine.

Alcuni robot sofisticati e costosi sono tuttora impiegati per svolgere queste attività, ma di solito non sono presi in considerazione nelle statistiche contemporanee sulla robotica industriale.

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Nondimeno questo tipo di robot continua a costituire un elemento di punta nel campo della progettazione sperimentale e dello sviluppo. Negli anni sessanta e settanta queste applicazioni specializzate furono di gran lunga sorpassate in sviluppo di robot commerciali su ordinazione dall'uso estensivo di robot industriali nei settori automobilistico e meccanico.

Furono i reparti di saldatura e di verniciatura dell'industria automobilistica a fornire il primo mercato realmente su vasta scala per la robotica industriale. Negli anni settanta, nei paesi in cui il settore automobilistico ebbe la maggiore espansione - il Giappone in prima linea, seguito dalla Germania, dall'Italia e dal Canada - la saldatura rappresentava oltre un terzo di tutte le applicazioni v.

Va osservato che sia la saldatura che la verniciatura sono caratterizzate da un ambiente di lavoro insalubre e nocivo alla salute. In Svezia nel vi erano robot per In Germania, Francia e Italia la percentuale di robot impiegati nell'industria automobilistica era ancora maggiore, arrivando a circa la metà di tutti i robot in uso alla metà degli anni novanta. In Giappone il modello delle applicazioni della robotica si differenzia notevolmente da quello dei principali paesi europei, degli Stati Uniti e del Canada.

Ma anche questo elevato livello di robotizzazione era surclassato dalla diffusione della robotica nell'industria elettronica. Secondo una stima relativa alnell'industria automobilistica giapponese era concentrato un quarto di tutti i robot installati, e in elettronica oltre un terzo. Questa caratteristica peculiare del modello giapponese di investimento nella robotica spiega in larga misura perché il numero complessivo di robot installati in Giappone sia significativamente superiore a quello di tutti gli altri paesi.

Una seconda caratteristica del processo di robotizzazione giapponese, strettamente legata alla distribuzione settoriale dei robot industriali, è l'investimento intensivo nelle operazioni di assemblaggio. Negli ultimi cinquant'anni l'industria elettronica e quella automobilistica sono stati i due settori produttivi, sia per il mercato interno che per l'esportazione, più forti del Giappone.

Proprio la concentrazione delle applicazioni robotiche in questi settori e la loro rapida crescita spiegano il primato assoluto del Giappone nello sviluppo della robotica industriale. Alla base di questa rapida crescita vi è stato il massiccio investimento in nuovi impianti e macchinari per generazioni sempre nuove di modelli e di prodotti nel settore elettronico e automobilistico.

Queste ondate successive di sviluppo di robot commerciali su ordinazione hanno offerto l'opportunità di una robotizzazione su larga scala per la progettazione e il riequipaggiamento di nuovi impianti. È più facile realizzare l'automazione in questo modo, come parte di un nuovo sistema produttivo, che non attraverso l'installazione 'per addizione' di nuovi robot o macchine.

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Tuttavia questi fattori non spiegano interamente il fenomeno della supremazia mondiale del Giappone nella robotica industriale. Automatizzare i sistemi di produzione non significa semplicemente acquistare sul mercato grossi quantitativi di robot preconfezionati da introdurre in un nuovo impianto. Molti studi empirici sui sistemi di produzione europeo, statunitense e giapponese hanno dimostrato che la riuscita integrazione tecnica e commerciale della robotica ovvero di macchine utensili a controllo numerico richiede un'elevata qualificazione professionale della forza lavoro non solo nell'ambito dell'ingegneria della produzione, ma a tutti i livelli.

Ogni sistema è unico e richiede un complesso processo di apprendimento e di adattamento. Modelli di diffusione della robotica Per le ragioni testé illustrate, nello studio della diffusione delle innovazioni l'attenzione si è andata spostando dai prodotti ai sistemi.

Nel caso della robotica questo modello, pur rivelandosi più o meno valido per alcuni settori di impiego, va radicalmente modificato sotto molti aspetti.

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La ricerca più recente ha dimostrato che le caratteristiche sistemiche del mercato spesso rivestono un ruolo decisivo. Talvolta infatti un nuovo prodotto o una nuova applicazione non possono diffondersi a meno che non venga trasformato il sistema produttivo.

Inoltre, l'inclinazione della curva logistica è notevolmente influenzata dal comportamento dei fornitori e degli utenti di un nuovo prodotto o processo. Infine, il livello tecnologico, la situazione economica e il contesto culturale di ogni singola nazione ossia 'il sistema nazionale di innovazione' costituiscono altri fattori importanti che possono influenzare in misura notevole l'inclinazione della curva.

Di conseguenza i primi modelli di diffusione piuttosto semplicistici - costruiti in analogia con i modelli di diffusione delle epidemie utilizzati nelle ricerche mediche o in agraria - sono stati rimpiazzati da modelli più sofisticati che incorporano caratteri sistemici e danno maggior rilievo al comportamento sia degli utenti gli adottatori o i potenziali adottatori di un nuovo prodotto o processosia dei fornitori.

Tra gli studi sulla diffusione della robotica che mettono in evidenza questi caratteri sistemici menzioniamo le ricerche comparate effettuate da Arcangeli e altri v. A James Fleck v. È stato Fleck a coniare i termini 'innofusione' e 'diffusazione', per indicare l'associazione tra i due processi di innovazione e di diffusione: molte innovazioni infatti sono state effettuate durante il processo di diffusione, e vari tipi di robot con caratteristiche completamente nuove hanno fatto la loro comparsa dopo ilanno in cui Devol ed Engelberger misero a punto il primo robot, l'Unimate.

Sebbene questo robot fosse impiegato per svolgere un tipo particolare di operazioni lo scarico di macchine per la pressofusionel'intento era quello di creare un sostituto universale della forza lavoro umana - da qui il nome Unimate dato al robot. Anche dopo essere stati installati i robot possono essere modificati e adattati alle particolari esigenze dell'utente. Alcuni di questi robot e altri installati al di fuori del settore automobilistico sono stati senza dubbio innovazioni più radicali dell'Unimate originario, costituito di componenti standard di macchine utensili e somigliante più alla torretta di un carro armato che non all'arto umano.

Si trattava in sviluppo di robot commerciali su ordinazione i casi di modelli assai più sofisticati dell'Unimate originario. L'idea di un'unica macchina universale è stata abbandonata, lasciando il posto a robot programmabili specializzati, progettati per specifiche configurazioni di macchine.

Alcuni sono progettati per modelli particolari di macchine utensili adibite alle operazioni di carico-scarico. Questa diversificazione tipologica dei robot industriali è stata descritta da Fleck nel modo seguente: "Oggi abbiamo una tipologia ampiamente differenziata di macchine, assai diverse per aspetto e funzioni dal modello originario.

Tweet Il 7 novembre è una data importante per la comunità robotica. Segna il decimo anniversario della nascita del ROS, il Robot Operating Systemun set open source di tool software pensato per aiutare gli sviluppatori nel mettere a punto applicazioni in grado di governare robot di qualsiasi tipo. È uno strumento utilizzato molto dai ricercatori nei laboratori di ricerca, ma che nel corso di un decennio si è ampliato a tal punto da contare diverse migliaia di moduli, utilizzati anche in robotica educativa, per lo sviluppo di prodotti commerciali e anche per la robotica industriale. Un vero dono alla comunità scientifica che ha attirato le attenzioni di laboratori di ricerca di tutto il pianeta. Sempre nel è nato anche un progetto specifico, ROS Industrialda cui è scaturita una ricca library che estende le potenzialità di questo strumento alla maggior parte dei robot industriali, delle pinze o degli accessori disponibili, per impieghi che vanno oltre le classiche applicazioni industriali, come la saldatura o la verniciatura.

L'unico elemento in comune è una sorta di capacità 'coreografica': si tratta di macchine che possono eseguire una gamma di operazioni programmate in uno spazio tridimensionale. I potenziali sviluppi di questa idea di base sono ancora in fase di esplorazione, e niente indica che la proliferazione di nuovi tipi e modelli di robot sia in via di esaurimento.

Al contrario, sembra probabile che la scoperta di nuove aree di applicazione - ad esempio in un settore industriale non ancora investito dalla robotizzazione - porti a ulteriori innovazioni, anche radicali" v.

Tradizione di ricerca[ modifica modifica wikitesto ] Molteplici furono i passi che portarono alla nascita di questa disciplina.

Fleck,p. Il concetto di 'innofusione' introdotto da Fleck per caratterizzare il processo di diffusione della robotica ci permette di individuare le altre ragioni del relativo successo delle aziende giapponesi nell'applicazione della robotica. Una serie di studi sulle industrie giapponesi del settore automobilistico ed elettronico ha messo in evidenza l'esistenza di un rapporto utente-produttore al livello tecnico assai più stretto di quello che sussiste in Europa o negli Stati Uniti v.

Sako, ; v.

Il matematico greco Hero of Alexandria ha descritto una macchina che versa automaticamente vino agli ospiti della festa. È stato creato da George Devol e costruito da Unimation, la prima azienda produttrice di robot. Era il primo androide, capace di camminare, comunicare con una persona in giapponese con una bocca artificialemisurare le distanze e le direzioni verso gli oggetti usando i recettori esterni orecchie e occhi artificiali e afferrare e trasportare oggetti con le mani. Aveva un controller master esoscheletrico con equivalenza cinematica e corrispondenza spaziale del tronco, delle braccia e della testa. Il suo sistema di visione consisteva in due videocamere da linee ciascuna con un campo visivo di 35 gradi e monitor per oculari da videocamera montati nel casco di un aviatore.

Womack e altri, Nel sistema di produzione giapponese inoltre vi è una stretta cooperazione tra i settori della progettazione, della produzione e dello sviluppo, il che ha portato addirittura ad affermare che in Giappone "la fabbrica viene usata come un laboratorio". È evidente che questo tipo di organizzazione è estremamente favorevole alla robotizzazione, la quale è un processo simultaneo di apprendimento sia organizzativo che tecnologico.

Inoltre l'importanza data all'addestramento, alla riqualificazione e al continuo perfezionamento nei settori leader dell'industria giapponese favorisce quel tipo di processo partecipativo di progettazione e di esecuzione che si rivela essenziale per realizzare con successo l'automazione.

La conoscenza implicita e contingente delle condizioni specifiche di una determinata applicazione è espressa sviluppo di robot commerciali su ordinazione tutti i livelli della forza lavoro. Questo modello di robotizzazione basato su un'applicazione specifica è assai lontano dal sogno originario di una robotizzazione universale. L'uomo è ancora di gran lunga più abile dei robot in tutta una serie di operazioni di manipolazione, e possiede inoltre una capacità assai superiore di apprendimento e di risposta a eventi e sviluppi inaspettati.

Robotica e disoccupazione Nei primi tempi dell'automazione furono in molti a pronosticare una disoccupazione su larga scala a seguito della diffusione di computer, robot e altre macchine automatiche.

Negli anni sessanta questi timori lasciarono il posto a una valutazione più equilibrata degli effetti dell'automazione e della computerizzazione sull'occupazione, ma negli anni ottanta e novanta la recessione e gli elevati livelli di disoccupazione strutturale hanno riproposto l'incubo di una disoccupazione di massa a livello mondiale v.

Già Ricardo e Marx, come altri economisti prima di loro, avevano riconosciuto che le macchine sono destinate a sostituire la forza lavoro umana. È proprio questo di fatto, il più delle volte, l'intento degli innovatori, e lo è stato senza dubbio nel caso della robotica.

Tuttavia, gli economisti hanno anche messo in evidenza il fatto che gli effetti di sostituzione al microlivello possono essere 'compensati' al macrolivello dalla creazione di nuovi posti di lavoro: per usare le parole di Schumpeter, vi sarebbe un processo continuo di "distruzione creativa" innescato dalla diffusione di innovazioni tecnologiche.

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Gli economisti tuttavia danno valutazioni divergenti in merito alla velocità e alla localizzazione dei meccanismi di compensazione. La teoria neoclassica più ortodossa tende a mettere l'accento sulla capacità dei mercati del lavoro e dei capitali di generare in tempi abbastanza rapidi nuova occupazione, a patto che non si interferisca nel loro funzionamento.

Altri economisti - tra cui i seguaci delle scuole keynesiana, schumpeteriana e marxista - nutrono minor fiducia nel potere di autoregolamentazione del mercato e nella sua capacità di far fronte alla disoccupazione strutturale, ed evidenziano una serie di debolezze nella teoria della compensazione v.

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Vivarelli, Gli economisti che hanno incentrato l'attenzione sul mutamento tecnologico, come Schumpeter, sottolineano gli effetti delle rivoluzioni tecnologiche che si sono susseguite a partire dal XVIII secolo, dando luogo a un'alternanza di lunghe ondate di prosperità con piena occupazione e di fasi di recessione con livelli elevati di disoccupazione negli anni ottanta dell'Ottocento, negli anni trenta e negli anni ottanta del secolo successivo.

Secondo le teorie di questo tipo, solo quando l'informazione tecnologica inclusa la robotica avrà avuto una diffusione assai più vasta sarà in grado di creare sia nel settore dei servizi che in quello industriale una quantità di nuovi posti di lavoro sufficiente a determinare un ritorno alla situazione di pieno impiego v. Nel Duemila i robot installati nel mondo saranno probabilmente circa un milione; alcuni studi hanno cercato di misurare il contributo diretto della robotizzazione alla perdita e al guadagno di posti di lavoro.

Ad esempio Allan e Timothy Hunt v. Tuttavia secondo i due studiosi la robotica industriale avrebbe creato dai Il principale problema metodologico negli studi di questo tipo è quello di estendere al macrolivello i risultati delle indagini empiriche. Sono gli effetti indiretti del mutamento tecnologico sull'occupazione ad avere rilevanza, e tali effetti possono essere colti solo in un modello globale dell'intera economia.

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Il milione di robot che saranno in circolazione nel Duemila probabilmente comporteranno una perdita dai due ai tre milioni di posti di lavoro, e la stessa industria robotica impiegherà un numero ancora inferiore di lavoratori.

Tuttavia, la possibilità che questo tipo di cambiamento porti a una disoccupazione strutturale persistente dipenderà dalla creazione di posti di lavoro in altri settori dell'economia, e non solo in quello della robotica industriale.

Nel suo intervento alla Conferenza su Innovazione tecnologica e creazione di nuova occupazione tenutasi a Venezia il 10 aprileil Segretario generale dell'OCSE Jean-Claude Paye ha evidenziato nel modo seguente l'importanza di un mutamento strutturale in rapporto ai problemi di disoccupazione sperimentati dalla maggior parte dei paesi aderenti all'OCSE: "L'evidenza empirica relativa a precedenti periodi di innovazione tecnologica intensiva dimostra che sebbene l'aumentata produttività del lavoro indotta dalla tecnologia possa aver causato una perdita di posti di lavoro al livello dell'impresa in determinati settori, queste perdite sono state compensate al livello macroeconomico dall'aumento della domanda e dalla creazione di opportunità d'impiego interamente nuove in altri settori economici.

In primo luogo, non è affatto certo che la creazione di nuova occupazione avverrà senza ritardi, o in modo automatico e indolore.

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In secondo luogo, anche presupponendo un gioco a somma positiva nel rapporto tra perdite e guadagni di posti di lavoro, vi sarà una notevole disoccupazione strutturale; in altre parole, con tutta probabilità i posti di lavoro creati dall'attuale ondata di innovazione tecnologica non saranno adeguati, in termini di qualificazione professionale o per altre caratteristiche, ai lavoratori immessi sul mercato direttamente o indirettamente dalla distruzione di posti di lavoro". L'analisi di Paye mette dunque in luce la necessità di massicci investimenti nell'istruzione professionale, nell'addestramento e nella riqualificazione della forza lavoro al fine di minimizzare l'estensione e la durata della disoccupazione strutturale dovuta alla mancata corrispondenza tra tipo di lavoratori disoccupati e tipo di posti di lavoro disponibili.

Questa esigenza di riqualificazione professionale era stata già come lavorare con il segnale di opzione in luce nel da John Diebold, uno dei più acuti tra gli autori che si sono occupati di automazione e computerizzazione, nel suo profetico libro Automation: the advent of the automatic factory.

In questo libro, notevole per forza di immaginazione e di intuizione dei problemi contemporanei, vi sono numerosi passaggi che riguardano direttamente le tematiche discusse in questa sede. Secondo Diebold, l'introduzione generalizzata di computer e robot nelle fabbriche rende necessaria una radicale ristrutturazione dello stock di capitale immobilizzato esistente.

Egli cita, ad esempio, il problema delle attrezzature per la movimentazione dei materiali sviluppo di robot commerciali su ordinazione sistemi automatizzati di lavorazione meccanica. Diebold è stato uno dei primi a riconoscere la necessità di sostituire i sistemi di automazione rigida con linee di lavorazione meccanizzate e specializzate e con macchine assai più flessibili. Pur individuando alcuni precoci esempi di questo processo di ristrutturazione globale, Diebold ammetteva che ci sarebbe voluto molto tempo prima che si modificasse la mentalità e che gli ingegneri fossero in grado di trasformare su larga scala l'organizzazione delle superfici negli stabilimenti industriali.

Egli riconosceva inoltre che i costi di progettazione e di investimento sarebbero stati enormi, e che si sarebbe resa necessaria anche una ristrutturazione dei prodotti oltreché dei processi, nonché una trasformazione dell'intera organizzazione aziendale: "Uno dei principali ostacoli alla ristrutturazione dei prodotti sviluppo di robot commerciali su ordinazione dei sviluppo di robot commerciali su ordinazione è costituito dal fatto che la tradizionale divisione delle responsabilità ha l'effetto di circoscrivere le aree in cui essa viene effettuata.

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Diebold,p. Questa idea di una ristrutturazione che investe tutta l'organizzazione porta Diebold a sottolineare l'importanza della riqualificazione professionale e dei nuovi posti di lavoro che potrebbero essere creati.

Respingendo la prospettiva di una fabbrica senza operai e di un ufficio senza impiegati, Diebold mette in risalto le capacità e le qualità uniche degli esseri umani, come fare 5 al giorno su Internet gli aspetti disumanizzanti della catena di montaggio e di ritmi di lavoro imposti dalle macchine.

A questo proposito egli cita il seguente passo del libro Human use of human beings di Norbert Wiener : "È degradante per l'uomo essere incatenato a un remo ed essere usato come una fonte di energia motrice: ma è quasi altrettanto degradante svolgere in una fabbrica mansioni ripetitive che richiedono meno di un milionesimo delle sue capacità intellettive.

Tuttavia è più semplice organizzare una fabbrica o una galera che sfrutta una frazione infima del valore degli esseri umani che non creare un mondo in cui essi possano dispiegare tutte le loro capacità" cit. Diebold è perfettamente consapevole della profonda trasformazione sociale legata al passaggio da un paradigma tecno-economico a un altro che comporta non solo nuovi investimenti su vasta scala, la progettazione di macchine, fabbriche e prodotti, ma anche cambiamenti radicali nel profilo professionale della forza lavoro e, soprattutto, un mutamento di mentalità esteso a tutta l'organizzazione-produzione.

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È questa la portata della sfida posta dalla robotica industriale nel XXI secolo. Ayres, R. Camagni, R. Engelberger, J. Fleck, J. WinchLondon The nature of technological development in robotics, Paris Freeman, C. Hunt, H. Mansfield, E. Rifkin, J. Sako, M. Vivarelli, M. Womack, J. Vedi anche.