L’industria della robotica ha un orizzonte di crescita di $260 miliardi al 2030. Nell’ambito dell’industria 4.0, infatti, i robot rappresentano una delle principali leve per aumentare l’efficienza dei sistemi produttivi, contribuendo ad aumentare la competitività delle aziende che li adottano.
La robotica offre inoltre un nuovo modo di pensare l’automazione, riducendo i costi di programmazione e i farraginosi protocolli di sicurezza. Grazie a questa tecnologia, oggi migliaia di impianti industriali possono beneficiare del supporto di macchine in grado di collaborare con l’uomo.
Robotica collaborativa, perché è la chiave per l’industria 5.0
Tali robot sono utilizzati in campi applicativi che spaziano dall’automotive all’elettronica fino al settore alimentare e quello chimico-farmaceutico.
La centralità di questa industria ci spinge ad indagare lo stato dell’arte nelle imprese Italiane, al fine di capire quali applicazioni siano state adottate e da che punto di vista invece sia necessaria una accelerazione nel campo dell’automazione industriale.
La crescita dell’industria robotica in Italia: domanda e offerta
Il 2021 ha segnato un nuovo record per l’industria italiana della robotica, con un aumento della produzione del 6,6% rispetto al 2020. Le ragioni per una tale crescita sono molteplici. Innanzitutto, grazie all’utilizzo di robot, le imprese rendono la produzione più flessibile sia in termini di volumi che di qualità, acquisendo così una capacità di risposta molto più rapida alle variazioni della domanda. Ciò migliora notevolmente la competitività delle aziende in un mercato sempre più globalizzato, in cui la varietà di prodotti aumenta in modo esponenziale e i loro cicli di vita si accorciano gradualmente.
L’utilizzo di robot nelle PMI, infatti, si è intensificato e, di conseguenza, la qualità e la sicurezza del lavoro hanno subito un notevole miglioramento. Inoltre, l’impulso all’automazione flessibile data dalla spinta dell’Industria 4.0 e il parallelo sviluppo integrato dell’Intelligenza Artificiale hanno avuto un ruolo fondamentale nel periodo della pandemia che, a sua volta, ha incentivato l’adozione di robot da parte delle imprese.
L’aumento della produzione dell’industria italiana nel campo della robotica è stato dovuto principalmente alle consegne nel mercato domestico, attestatesi a 1.215 unità, in crescita del 22,6% rispetto all’anno precedente.
Parallelamente, dal lato della domanda, questa è tornata a crescere nel 2021, dopo due anni di calo. Il dato di consumo si è attestato a 14.083 nuove unità, il 65% in più rispetto all’anno precedente.
I robot installati hanno trovato il loro primo settore industriale di distribuzione nell’automotive, tradizionalmente considerato il settore trainante della robotica, seguito da quello metallurgico, manifatturiero, alimentare e della plastica.
A livello europeo, l’Italia è il secondo mercato di robot dopo la Germania e il sesto paese al mondo per numero di installazioni robotiche nelle imprese.
Sembra perciò che le imprese italiane abbiano saputo sfruttare il boost dell’industria robotica creando, da un lato, una propria offerta sia nel mercato interno che in quello estero, dall’altro integrando i robot nei propri processi industriali.
Le tipologie di robot utilizzati nelle imprese italiane
Oggi i robot sono più affidabili ed accessibili per le piccole e medie imprese rispetto al passato. La tipologia di robot più venduta in Italia è quella degli articolati, seguita da scara e robot cartesiani.
Analizzando il volume delle vendite di robot in Italia nel 2021, il principale campo di applicazione è quello della manipolazione, con 8.377 unità, pari al 72% del totale, seguito dalla saldatura, al 10,6%, e l’assemblaggio, al 9,8%. Nello specifico, la manipolazione si suddivide a sua volta in manipolazione di materiali (44,1% delle vendite totali), carico e scarico (22,1%) e pallettizzazione (18,4%). Nel caso della saldatura, i robot di saldatura ad arco sono in crescita, mentre quelli per la saldatura a punti rimangono ancora dietro ai volumi di vendita del 2019.
Secondo lo standard ISO TR/8373, un robot industriale è definito come un manipolatore polivalente a più gradi di libertà, controllato automaticamente, programmabile, che può essere fisso o mobile, per applicazioni di automazione industriale. Uno dei sistemi più semplici presenti in automazione che possiamo identificare con la descrizione appena citata è sicuramente il robot cartesiano, molto utilizzato dalle imprese sia per l’assemblaggio, in particolare il pick and place, sia per i processi di manipolazione. Queste macchine sono infatti costituite da una architettura che si muove in maniera coordinata su tre assi. In generale, sono sistemi molto flessibili in quanto la loro cinematica può essere applicata sia a robuste e voluminose strutture in grado di movimentare grossi carichi, ma possono anche trovare applicazione nell’assemblaggio della componentistica elettronica.
Il robot SCARA, invece, è un sistema di manipolazione a quattro gradi di libertà che è stato sviluppato per aumentare la velocità e la ripetibilità delle operazioni di pick and place e per velocizzare e migliorare la fase di assemblaggio. Questi robot trovano largo impiego nel settore automotive, oltre che nel campo dell’elettronica industriale, e in generale in tutti quei settori dove i produttori hanno a che fare con componenti di varie dimensioni.
Tuttavia, analizzando il mercato degli ultimi decenni, possiamo affermare che la tipologia di robot più utilizzata è il robot antropomorfo, o articolato, principalmente grazie alla sua estrema versatilità. Infatti, sfruttando i suoi sei gradi di libertà, può riprodurre quasi tutti i movimenti di un braccio umano, per questo motivo viene usato principalmente nella manipolazione. Un’altra caratteristica di questa classe di robot è l’ampia gamma di dimensioni disponibili. Oggi infatti sono sistemi in grado di eseguire azioni agili e veloci, come, per esempio, movimentare pesi superiori a una tonnellata. Grazie al loro impiego su larga scala sono la tipologia di robot tecnologicamente più sviluppata, garantendo ormai alti livelli di performance in termini di precisione, velocità, payload e sicurezza. Robot di questo tipo sono attualmente utilizzati in quasi tutti i settori produttivi in Italia, come ad esempio nei settori automobilistico, aeronautico, elettronico, farmaceutico, sanitario e alimentare. Per la suddetta estrema versatilità, infatti, trovano impiego in svariati campi di applicazione quali assemblaggio, collaudo, gestione macchine, saldatura e verniciatura.
Infine, il fenomeno più significativo che ha caratterizzato il mondo della robotica negli ultimi anni è stato sicuramente l’avvento dei robot collaborativi. Nello specifico, si tratta di robot antropomorfi che, a differenza dei loro analoghi tradizionali, sono leggeri, facili da programmare e hanno caratteristiche di sicurezza integrate che li rendono adatti a lavorare a stretto contatto con un operatore in totale assenza di barriere fisiche di sicurezza. Per queste caratteristiche, si è assistito alla loro proliferazione in tutte quelle applicazioni dove è necessario alleggerire l’operatore da operazioni gravose. Allo stesso tempo, la loro presenza è fondamentale per svolgere mansioni a più alto valore aggiunto, come ad esempio il controllo della qualità.
I robot si diffondono nell’industria: ecco in quali settori e cosa fanno
Il problema della robotica in Italia
Al netto dei dati incoraggianti in termini di produzione e integrazione, le aziende italiane sembrano riluttanti ad affidare tutte le attività alla robotica. Infatti, la maggior parte delle aziende manifatturiere italiane è concorde nel delegare ai robot solo una parte delle proprie attività. Oltre a ciò, ci sono due nodi fondamentali che limitano l’utilizzo dei robot in ambito industriale: il primo aspetto riguarda gli elevati costi di acquisizione, mentre il secondo ha a che fare con le difficoltà legate alla loro implementazione, ossia la capacità degli addetti di gestire in modo più efficiente determinate attività rispetto a quanto farebbero le macchine.
Per comprendere meglio la diffusione dei robot nelle aziende italiane e le principali motivazioni che le spingono ad adottare tali tecnologie, i dati ISTAT su imprese e ICT ci forniscono un quadro della struttura del Paese al 2022 in relazione all’adozione della robotica. Dal punto di vista della distribuzione regionale, il divario è relativamente ampio. Se si sommano i dati delle regioni del Nordest e del Centro Nord, la media delle imprese che utilizzano robot al Nord è del 10%, contro il 6,4% del Centro e il 7,3% al Sud. Guardando alla classe dimensionale d’impresa, c’è una chiara proporzionalità tra dimensione d’impresa e adozione della robotica. Infatti, le percentuali più basse si riscontrano nelle piccole imprese (10-49 dipendenti), con numeri in aumento man mano che aumenta il numero di dipendenti. Ad esempio, per le aziende nella classe dimensionale 100-249 dipendenti, il 24,1% di esse utilizza robot, mentre per le aziende con 250 o più dipendenti, questa cifra è pari al 29,8%.
In generale, nel 2022 in Italia il 14% delle PMI aveva già introdotto robot in azienda, e attualmente la metà delle Pmi italiane sta pianificando la loro introduzione nei processi produttivi. Di fatto, i top management valutano positivamente l’ingresso in azienda di “automi” digitali per aumentare la flessibilità, ma affinché ciò avvenga in modo graduale e con successo sono cruciali strategie che accompagnino il cambiamento con azioni mirate.
Conclusioni
Considerando dunque il complesso delle attività economiche, le principali motivazioni che spingono le imprese ad utilizzare un robot per le proprie attività sono principalmente tre: garantire un’elevata precisione o una qualità standardizzata dei processi e/o dei beni e servizi prodotti, migliorare la sicurezza sul lavoro e, da ultimo, ampliare la gamma di beni prodotti o dei servizi forniti dall’impresa.
Sebbene dunque i dati mostrino una situazione incoraggiante e in evoluzione, rimangono diversi aspetti che impediscono una capillare adozione di robot all’interno delle imprese italiane, principalmente l’alto costo del lavoro, la difficoltà di reclutamento del personale e, infine, la carenza di incentivi pubblici. La nota carenza di competenze 4.0 nel mercato del lavoro italiano, come sottolineato da The European-House Ambrosetti, penalizza l’Italia e riduce la competitività delle imprese sul mercato.
Se da un lato le scuole, gli istituti di istruzione secondaria e le università dovrebbero offrire programmi tecnici migliori per preparare i futuri lavoratori all’automazione robotica su larga scala, dall’altro le aziende private dovrebbero incentivare una formazione sul tema ai dipendenti, il cui lavoro verrebbe facilitato dall’aiuto di un robot.
Oltre alla carenza di competenze nel settore, un altro elemento che impedisce la pervasività dei robot nelle aziende sono le limitate risorse di cui dispongono le piccole e medie imprese, le quali costituiscono il tessuto produttivo principale in Italia. Il ruolo del pubblico si rivelerà quindi cruciale nel sostenere il settore mediante incentivi alle PMI e programmi di riforma dell’istruzione scolastica.
Bibliografia
- BCG (2021), Robotics Outlook 2030: How Intelligence and Mobility Will Shape the Future
- ISTAT (2022), Report Imprese e ICT
- IFR (2022), World Robotics 2022
