La mancanza di adattabilità ha fatto sì che i robot non fossero pronti per sostituire o assistere l’uomo durante l’emergenza Covid-19. Infatti i robot industriali, ma anche i primi robot di servizio operativi negli ambienti industriali e ospedalieri, hanno bisogno che l’ambiente attorno a loro sia “ingegnerizzato” e che le attività da eseguire siano preventivamente definite e programmate.

Ora il lockdown è finito e abbiamo cambiato i nostri spazi e le nostre abitudini per conformarci alle direttive ed evitare il contagio. In una parola, abbiamo riconfigurato il nostro modo di lavorare per far fronte ad un evento imprevisto. Questa capacità di adattamento e di riconfigurazione è ciò che ancora differenzia maggiormente gli esseri umani e gli altri esseri viventi dai robot.

Una soluzione potrebbe derivare dallo sviluppo di applicazioni di robotica intelligente alle imprese 4.0: in questa direzione vanno alcuni progetti in corso a livello italiano ed europeo.

Limiti dell’evoluzione della robotica industriale

Ricordiamo intanto che lo sviluppo tecnologico della robotica industriale è stato velocissimo. Solo qualche decina di anni ci separa dai primi robot manipolatori creati dalla azienda Unimation tra gli anni Sessanta e Settanta del XX secolo. Oggi abbiamo a disposizione robot manipolatori estremamente performanti ed affidabili che sono stati adottati in quasi tutti i campi della produzione industriale. Il mercato offre robot industriali adatti a tutte le esigenze produttive sia in termini di velocità, sia di capacità di carico, sia di capacità di lavoro in ambienti sporchi o pericolosi.

L’evoluzione tecnologica nell’ambito della robotica industriale ha raggiunto una maturità tale che si può parlare di saturazione nella capacità di innovazione meccatronica. Si usa pertanto dire che la “terza rivoluzione industriale si è completata”. Quello che ancora manca ai robot industriali moderni è la capacità di adattarsi e di riconfigurarsi a variazioni dell’ambiente e del ciclo di lavoro. Questa flessibilità è l’innovazione che dovrà essere inserita nei robot e che li renderà protagonisti della “quarta rivoluzione industriale” che vedrà l’avvento delle fabbriche 4.0.

Robot industriale e dipendenza dall’uomo

L’ingegnerizzazione dell’ambiente richiede che lo spazio in cui lavora il robot sia completamente conosciuto e preparato affinché il robot possa operare senza ostacoli. In questo modo può essere preparata una sequenza di azioni da far compiere al robot in maniera ripetitiva. La sequenza di azioni sarà poi tradotta in un programma scritto nello specifico linguaggio del robot (ce n’è uno differente per ogni marca di robot). Infine, questo programma sarà caricato nel computer che controlla il robot e i suoi azionamenti. Queste azioni verranno compiute dal robot in maniera ripetitiva ed affidabile con un altissimo grado di precisione. Ma non appena qualcosa nell’ambiente attorno al robot viene cambiato, oppure se è necessario modificare, anche minimamente, la sequenza di azioni programmate nel robot, tutto il processo di ingegnerizzazione e la programmazione del robot sono da rifare. Altrimenti, l’esecuzione delle azioni programmate porterà ad errori o collisioni. Infatti, il robot non è in grado di adattarsi e di riconfigurare le proprie azioni.

Questo è il motivo che non ha permesso ai robot di continuare la produzione al posto nostro durante il lockdown imposto dall’emergenza Covid-19. Infatti, non è possibile semplicemente distanziare le postazioni di lavoro per far sì che gli operatori umani che assistono i robot siano più distanti tra loro. Non è possibile che alcune volte l’operatore umano sia presente e altre volte intervenga da remoto. Queste modifiche richiederebbero la riprogrammazione e la riconfigurazione di tutto il processo produttivo. Inoltre, tutti gli impianti produttivi anche quelli a maggior automatizzazione dipendono dalla presenza umana. I robot industriali impiegati nella produzione dipendono dalle persone e dalla presenza di operatori umani che devono provvedere al carico e allo scarico dei pezzi o dei materiali. Per non parlare poi delle fasi di controllo qualità che sono ancora quasi tutte svolte dall’uomo (o meglio dalla donna per la sua superiore capacità di concentrazione e analisi dei difetti).

Le poche aziende che negli ultimi anni hanno tentato di automatizzare completamente la produzione, eliminando del tutto gli operatori umani dalle fabbriche (le così dette dark factory) si sono dovute ricredere e tornare indietro (si vedano gli esempi di TeslaToyota e Apple). La flessibilità e la creatività umana sono considerate fondamentali nella gestione dei processi produttivi complessi e diventano imprescindibili quando è richiesta adattabilità e riconfigurabilità nel processo produttivo.

La robotica intelligente: corpo e mente

L’elemento che deve essere inserito nei robot industriali per realizzare una nuova generazione di robot da impiegare nelle Fabbriche 4.0 è l’intelligenza. Oggi ai robot è richiesto un salto tecnologico che non ha più a che fare con nessuna delle tre componenti della meccatronica: né con la meccanica, né con l’elettronica, né con l’informatica, ma piuttosto con lo sviluppo dell’intelligenza, intesa come flessibilità e adattabilità.

Negli ultimi decenni parallelamente allo sviluppo della robotica industriale, la comunità scientifica ha portato avanti anche lo sviluppo della robotica autonoma o robotica cognitiva. Intendendo con questo termine lo sviluppo di robot in gradi di percepire l’ambiente circostante, di prendere decisioni in base ai dati sensoriali raccolti e di agire in modo efficace sull’ambiente.

Gli scienziati si sono resi conto che non è sufficiente sviluppare un software o un programma estremamente intelligente, ma bisogna invece realizzare questa intelligenza sia a livello cognitivo sia a livello corporeo. Infatti nel passato, diversi sono stati gli esempi di robot molto potenti o dotati di software evoluti in grado di prendere in considerazione milioni di ipotesi al secondo che poi sono stati bloccati nella loro azione da un cavo disposto di traverso al loro spazio di lavoro o da una asperità del terreno che non era stata modellizzata.

La flessibilità e l’adattabilità devono pertanto essere sviluppate sia nel programma che controlla il robot (l’Intelligenza Artificiale) sia nel corpo che costituisce il robot (quella che viene chiamata intelligenza corporea). Proprio per mettere in luce questa dualità e la necessità di sviluppare sinergicamente nuove soluzioni per l’Intelligenza Artificiale che guida il robot e per il corpo stesso del robot, si preferisce usare il termine robotica intelligente.

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