La digitalizzazione di alcuni processi critici nell’ambito del manufacturing e della produzione industriale offre una serie di vantaggi riconosciuti, ma è risaputo anche come abbinare alla digitalizzazione ed all’informatizzazione dei controlli anche l’automazione contribuisca ad alzare ulteriormente le possibilità di ottimizzare la produzione. Spingere verso processi più rapidi, maggiore precisione nei controlli e una qualità finale più elevata – anche con la robotica avanzata – sono tre aspetti che nel settore aerospaziale fanno la differenza, ma anche nella logistica e nella cantieristica navale, solo per citare pochi esempi, dove la richiesta di automazione cresce con un tasso del 10% annuo.

Il contesto e il bisogno

L’automazione avanzata comprende la progettazione per gestire tramite sistemi robotizzati processi complessi che fino a poco tempo fa potevano essere eseguiti solo manualmente. E quando si tratta di testare infrastrutture critiche come le pale degli elicotteri, ad esempio, è facile intuire che i potenziali vantaggi dell’automazione aumentino esponenzialmente, poiché la verifica robotizzata garantisce precisione ed efficienza. Vengono inoltre assicurate la standardizzazione e la piena conformità del processo di verifica, completando in modo obiettivo ogni attività assegnata.
E’ il contesto entro cui nasce il progetto innovativo per il settore aerospaziale frutto della collaborazione tra Comau e Leonardo, che collaborano per rivoluzionare i processi di test in ambito aerospaziale.
 
Comau è conosciuta, è un’azienda Stellantis, ed opera nella fornitura di soluzioni di automazione avanzate sostenibili. Con 50 anni di esperienza e una presenza globale, aiuta aziende di tutte le dimensioni in quasi tutti i settori a sfruttare i vantaggi dell’automazione. Supportato da un impegno continuo nella progettazione e nello sviluppo di tecnologie innovative e facili da usare, il suo portafoglio include prodotti e sistemi per la produzione di veicoli, con una forte presenza nell’e-mobility, nonché soluzioni robotiche e digitali avanzate per affrontare i mercati in rapida crescita nei settori industriali. L’offerta dell’azienda si estende anche alla gestione dei progetti e alla consulenza per far progredire le conoscenze tecniche e gestionali necessarie per affrontare le sfide relative all’automazione e sfruttare le opportunità di un mercato in continua evoluzione. Si parla di una una rete internazionale con 6 centri di innovazione, 12 stabilimenti di produzione in 12 paesi e 3.700 dipendenti ed una rete globale di distributori e partner.

Il progetto e il metodo  

Nell’ambito delle esigenze appunto di digitalizzazione ed automazione Comau si è attivata su una collaborazione con Leonardo per sviluppare e testare una soluzione robotica auto adattiva che permetta di ispezionare autonomamente pale di elicottero fino a 7 metri di lunghezza. Entrambe le aziende condividono competenze specifiche per ottimizzare l’intero processo di ispezione. Queste includono algoritmi intelligenti e una pianificazione avanzata del percorso che consentono al robot di vedere e rispondere all’ambiente di lavoro, nonché un’infrastruttura completa per l’acquisizione e l’elaborazione dei dati, che facilita un riconoscimento ottimale di suoni e immagini. Poiché le pale sono stimolate meccanicamente dal robot intelligente, la risposta sonora viene registrata e fotografata utilizzando una fotocamera multispettrale per rilevare difetti nascosti e superficiali.

Questa soluzione di verifica intelligente è realizzata come progetto pilota congiunto ed è testata in loco ad Anagni, in Italia, lo scorso anno. Il sistema viene ora trasferito in un altro sito per poter fornire funzionalità avanzate per servizi di manutenzione, riparazione e operazioni. Si tratta di un progetto innovativo per il settore aerospaziale perché vengono sfruttati la robotica cognitiva, ovvero robot in grado di imparare dall’ambiente circostante e di prendere decisioni basate sulle proprie percezioni ed ottimizzazioni, insieme con sistemi di visione avanzati e intelligenza artificiale, per ispezionare in modo autonomo componenti aerospaziali critici. Questo approccio innovativo garantisce un’accuratezza e un’efficienza senza pari, stabilendo nuovi standard nell’ispezione aerospaziale.

Leonardo Comau Robotica Cognitiva Progetto
Un robot Comau in azione proprio durante la fase di ispezione su un’ala di elicottero di Leonardo

Proprio grazie all’automazione delle attività ripetitive previste dalla soluzione è possibile migliorare la produttività, e la sicurezzaconsentendo agli operatori di riqualificarsi e concentrarsi su processi e attività a più alto valore aggiunto. 

Nel concreto, attraverso un’interfaccia utente semplificata l’operatore può programmare il robot utilizzando comandi intuitivi. Passare dall’automazione manuale a quella robotizzata garantisce processi standard, eliminando le discrepanze e migliorando la qualità complessiva. Dall’unione tra robotica cognitiva, sistemi di visione avanzati e AI, la soluzione esegue autonomamente tapping test (sonori) e  l’ispezione multispettrale della superficie, lungo la pala non lineare, per misurare e verificare l’integrità strutturale con una granularità superiore a migliaia di punti. Si parla di una precisione del 100% all’interno del processo auto adattivo che consente agli operatori di migliorare le competenze, con maggiore sicurezza e benessere rispetto al processo iniziale, ripetitivo e laborioso. Leonardo guadagna la possibilità di sfruttare appieno i vantaggi dell’ingegnerizzazione di processo rispetto a un’operazione manuale in cui l’esperienza viene spesso trasmessa tra i tecnici in modo non uniforme e standardizzato.

In fase operativa il sistema è in grado di rilevare in autonomia l’ambiente circostante: localizza la pala posizionata sui supporti dall’operatore, rileva eventuali ostacoli e quindi calcola come ottimizzare i tempi. Le evidenze importanti per gli operatori sono visualizzabili attraverso un’interfaccia utente semplice ed efficace basata su un linguaggio di programmazione low-code. L’operatore può programmare il robot utilizzando comandi semplici, simili a quelli umani e questo lo solleva dall’esecuzione di attività di maschiatura ripetitive e laboriose per poter dedicare la  sua esperienza alla programmazione del robot che deve eseguire un processo ora standardizzato.

Robotica cognitiva, i vantaggi

“Questo progetto tecnologico pilota si inserisce bene nella strategia di Leonardo che punta alla trasformazione dei processi industriali attraverso la digitalizzazione – spiega Mattia Cavanna, responsabile Tecnologia e Innovazione di Leonardo Helicopters -.

Mattia Cavanna
Mattia Cavanna, responsabile Tecnologia e Innovazione di Leonardo Helicopters

Si allinea inoltre ]…[ con il nostro costante impegno verso un supporto tecnico più efficace che, a sua volta, porta benefici concreti in termini di sicurezza e qualità”.

Una soluzione di automazione intelligente che aiuta a ridurre l’apparente complessità dei processi e migliorare  i risultati, perché in questo modo i robot impiegati in fase di produzione possono ‘percepire’ e ‘vedere l’ambiente operativo’, e si riesce ad automatizzare il processo decisionale e ottimizzare in modo intuitivo i processi di verifica.

Per una maggiore flessibilità senza sacrificare l’accuratezza o la ripetibilità. Aspetti sottolineati anche da Nicole Clement, Comau chief of Advanced Automation Solutions Business Unit:

Nicole Clement
Nicole Clement, Comau chief of Advanced Automation Solutions Business Unit

“L’impegno di Comau nella progettazione e nello sviluppo di tecnologie e soluzioni all’avanguardia consente di estendere i vantaggi dell’automazione avanzata a settori caratterizzati da elevata complessità tecnica, come quello aerospaziale e la collaborazione con Leonardo ci offre l’opportunità di ampliare la nostra capacità innovativa, sviluppando un sistema di verifica più intelligente e basato sui dati, che fornisce una valutazione oggettiva dei principali elementi strutturali all’interno di un processo standardizzato, automatizzato e altamente accurato”.

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