Sicurezza prima di tutto?!

Sono esattamente 13 anni che i robot collaborativi, grazie ad Universal Robots, si sono affacciati commercialmente al mondo industriale. Tuttavia l'esplorazione quotidiana del tessuto industriale italiano mi spinge continuamente a riflettere sui dubbi che ancora affliggono i protagonisti che lo compongono.

Le differenze rispetto ai robot antropomorfi industriali classici e il concetto che i cobot siano compatti, flessibili e sicuri sono ormai degli assiomi assodati al mondo industriale più o meno aggiornato sull'automazione. Nello specifico, però, quello che emerge dalla mia esperienza è che il concetto di sicurezza dei robot collaborativi dovrebbe essere un concetto semplice e facilmente digeribile, ma, spesso, può sembrare complicato soprattutto per quelle realtà industriali, in particolare PMI, poco avvezze al concetto di automazione.

Il marketing, per sua stessa declinazione professionale, lascia passare il concetto che i cobot siano sicuri sempre e comunque, ma purtroppo nella realtà dei fatti non è per niente così.

La promessa del mondo della robotica collaborativa era una macchina sicura ed in grado di operare in cooperazione e coabitazione con esseri umani, senza farsi troppe domande, senza "se..." e senza "ma...".

In realtà, però, la questione della sicurezza dei cobot non è mai stata così semplice e probabilmente continuerà ad esserlo nel prossimo futuro.

Qualcuno leggendo questo articolo potrebbe pensare che non stia facendo i miei interessi professionali e quelli del settore che promuovo e nel quale credo; in realtà, non è così. Credo sia doveroso fare chiarezza e non lasciare in sospeso dubbi, non far leva su false promesse in tema sicurezza, che spesso nasconde costi nascosti e vincoli applicativi.

Un concetto deve essere chiaro: i cobot sono davvero sicuri e possono collaborare fianco a fianco con i colleghi umani.

Se utilizzi i robot in modo sicuro, gli esseri umani sono al sicuro; questo vale per tutta la tecnologia d'altronde: un uso responsabile e secondo le regole per le quali è stata ideata e progettata è un uso in sicurezza.

Il motivo per il quale i robot collaborativi sono sicuri è da identificarsi nel fatto che rispettano degli standard di sicurezza; questi standard garantiscono che qualsiasi azione eseguita dal robot non possa ferire o danneggiare una persona. Il concetto alla base di questa definizione è da ritrovare nella regola che se il cobot entra in collisione con qualcuno, non dovrebbe mai farlo con una forza tale da ferire una persona.

E' questo è quello che differenzia i cobot dai tradizionali robot industriali. Una collisione con un robot industriale classico avverrà a tutta forza e velocità, senza nemmeno rilevare alcuna interferenza e generando infortuni gravi o addirittura decessi.

Il primo requisito che viene chiesto ad un cobot in fase progettuale è che rispetti degli standard di sicurezza, mentre al contrario per i robot industriali è il livello prestazionale.

Questo non significa che cobot abbiano prestazioni inferiori, ma che siano concepiti per mansioni differenti o con mansioni uguali e benefici pratici differenti. Parliamo di due sport differenti.

Le caratteristiche che rendono sicuro un robot collaborativo sono le seguenti:

• Limiti di potenza, forza e coppia: un cobot con limitazione della forza non applicherà una forza superiore ai limiti di sicurezza. Questo significa che la forza applicata al suo end-effector o la coppia applicata da ciascun giunto se supera il limite imposto, genererà un arresto immediato;
• Limiti di velocità: il cobot, tendenzialmente, non si muoverà abbastanza velocemente da causare danni derivanti da una collisione a piena velocità con una persona. Questo è il motivo per cui i cobot spesso si muovono lentamente, anche se sono in grado (tecnicamente) di muoversi più velocemente;
• Modalità di arresto: i cobot hanno diversi livelli di modalità di arresto a seconda del tipo di evento di sicurezza che si è verificato. Due esempi su tutti: un "arresto di emergenza" avverrà solo in caso di emergenza improvvisa, mentre un "arresto di protezione" quando una persona entra nell'area di lavoro del robot;
• Design ergonomico: le collisioni non sono l'unico potenziale pericolo con i robot. I cobot sono inoltre progettati per essere ergonomici in modo da non poter ferire una persona se, ad esempio, la loro mano è rimasta intrappolata tra le articolazioni del robot, oltre che nelle collisioni stesse.

Come detto, i cobot sono progettati per essere sicuri e collaborativi, ma non tutte le applicazioni per cui potenzialmente è possibile usarli lo sono allo stesso modo.

Per poter valutare se un'applicazione è collaborativa o meno si fa ricorso ad un'adeguata valutazione del rischio.

Ogni applicazione è differente e pertanto per ognuna di esse è necessaria una valutazione del rischio differente. Il modo in cui utilizzi il tuo robot determinerà la tua sicurezza.

Faccio un esempio per rendere l'idea: un cobot che manipola un foglietto di carta o cartone delle dimensioni di un biglietto da visita si può considerare un'applicazione sicura. E se l'oggetto anzichè in cartone fosse fatto in lamiera?

La risposta mi sembra abbastanza evidente...

Quindi quando si valuta la bontà di una applicazione collaborativa mediante uso di cobot non bisogna accontentarsi a prescindere dello status di macchina sicura, ma approfondire gli aspetti meno rilevanti e i possibili rischi derivanti da un uso scorretto.

In questo senso affidarsi a dei System Integrator esperti può fugare molti dubbi e garantire "sonni tranquilli", almeno dal punto di vista della sicurezza sul lavoro.

...ma soprattutto, vorrei che un concetto fosse chiaro: non si sceglie un robot collaborativo solo per le sue funzioni di sicurezza, lo si sceglie, molto spesso, per la sua versatilità e flessibilità, anzi, sono queste sue qualità ad emergere con un uso prolungato e massivo.