Smistare trenta buste e pacchi di forma e peso diversi al minuto (1.800 all’ora) con un’efficienza di oltre il 98%. Non è fantascienza, ma frutto dell’integrazione delle tecnologie più avanzate e della collaborazione tra committente e società di ingegneria.
Infatti, nella fase di modellazione progettuale l’ingegneria viene alimentata dal campo. Il machine learning sottostante al sistema di computer vision invece viene addestrato dalla varietà di merci sul nastro trasportatore (“sorter”) e un solido team di progetto trova soluzioni continue per ottimizzare il sistema.
Computer vision e robotica per la depallettizzazione selettiva
Angelini Technologies-Fameccanica è una società di Angelini Industries attiva nel settore dell’automazione industriale. Negli ultimi anni la società ha esteso il proprio campo di competenza alla robotica intelligente applicata al packaging di fine linea e alla logistica.
In particolare, nella logistica interviene con soluzioni per le attività automatiche di smistamento e per la depallettizzazione selettiva. I suoi 200 ingegneri nella sede di San Giovanni Teatino, in Abruzzo (provincia di Chieti) fanno ricerca e sviluppo hardware e software per applicare le nuove tecnologie in modo sempre più funzionale alle esigenze del mercato e, in particolare, della logistica.
Riconoscere pacchi e buste accumulati in modo disordinato, singolarizzarli e, grazie al collegamento con il PLC (Programmable Logic Controller) e con il software di gestione e smistamento, indirizzarli alla corretta baia di picking (prelievo), con una capacità produttiva così elevata e precisa, è il risultato di un lavoro intenso.
Integrare computer vision e deep learning: l'esempio di Papick
Dotare la robotica di computer vision significa renderla più versatile. A sua volta, integrarla con il deep learning, cioè con intelligenza artificiale e autoapprendimento, la rende sempre più flessibile ed efficace in tempo reale. Anche a fronte di una variazione e variabilità di contesto, come con la soluzione Papick.
Computer vision, intelligenza artificiale, data science, IoT, digital twin e sensoristica collegati a sistemi software attraverso HMI (Human Machine Interface) “user friendly” consentono di gestire soluzioni veloci, precise, integrate e modulari.
Inoltre, un servizio invisibile ma presente di “control-room” può affiancare il cliente per tutto il ciclo di vita dell’impianto. Può fornire supporto e collaborazione da parte del system integrator, partendo dall’analisi dei dati.
In più, attraverso il portale clienti, è disponibile l’assistenza da remoto ed è possibile pianificare gli aggiornamenti e l’acquisto delle parti di ricambio dell’impianto.
Depax e i vantaggi della robotica: flessibile e riprogrammabile
«Rispetto all’automazione pura, la robotica ha il vantaggio di una maggiore flessibilità ed è facilmente riprogrammabile». Lo spiega Dario Galante, Engineering manager della Divisione Robotics & Automation di Angelini Technologies-Fameccanica.
«Se poi a questa caratteristica intrinseca si aggiunge la tecnologia di computer vision, alimentata dall’addestramento continuo del machine learning, si raggiungono livelli di flessibilità, affidabilità e velocità molto interessanti per le crescenti sfide della logistica. Una logistica che, stimolata dal boom dell’e-commerce, richiede livelli estremi di efficienza ed affidabilità».
A sua volta il sistema di riconoscimento visivo del robot Depax, che ha un braccio a sei assi che preleva e deposita pacchi fino a 3 metri di altezza, legge piani, angoli e colori. Quindi riconosce pacchi con forme, dimensioni e pesi diversi, impilati in modo casuale e non prestabilito per la macchina. E la macchina si adatta alla diversa disposizione dei colli misti da depallettizzare.
La capacità produttiva di Depax è inferiore a quella di Papick. Questo perché l’ampiezza del braccio è maggiore e ha un’altra funzione, non di smistamento ma di inizio stoccaggio. Solleva fino a 600 pacchi all’ora di forme e pesi diversi fino a 30 kg, corrispondenti a 10 al minuto, variabili per forma e peso.
Una soluzione robotica come questa è sostenibile economicamente per cicli di lavoro continui, su tre turni. Non sarebbe invece funzionale per magazzini con un turno solo nell’inbound di pacchi.
ItPick: come gestire le varianti di prodotto grazie ai sensori
Una terza soluzione è ItPick, un sistema automatizzato in grado di prelevare singoli prodotti e quindi adattabile a diverse configurazioni.
Itpick può contare su prestazioni ad alta velocità, anche fino a 1.600 cicli all’ora e un’accuratezza superiore al 95%.
Il sistema può gestire senza sforzo diverse varianti di prodotto dal punto di vista del colore, forma, materiale, peso, opacità o planarità delle superfici. Lo può fare grazie a una sensoristica “addestrata” a distinguere e riconoscere.
Il sistema di interfaccia HMI consente di gestire digitalmente questi sistemi avanzati e flessibili di automazione.
Il packaging di fine linea ha bisogno di più robotica e automazione
Un altro ambito in cui robot e computer vision funzionano in modo integrato e dove sta aumentando la richiesta di automazione intelligente è quello del packaging di fine linea, in ambito produttivo.
In particolare, nel settore del converting che trasforma rotoli di cellulosa in prodotti igienici per la cura della persona e dei bambini (pannolini e assorbenti), si possono gestire in automatico non solo il packaging primario (inserimento in buste dei singoli pannolini), ma anche l’inserimento in colli e pallet con una capacità produttiva fino a 1.800 scatole all’ora.
Le soluzioni robotiche in questo caso aiutano a gestire con un’unica soluzione la notevole variabilità delle buste e delle scatole che vengono prodotte.
Cinquant'anni di storia e 1.300 impianti produttivi installati nel mondo
Fameccanica viene fondata nel 1975 da Francesco Angelini. Sin dalle sue origini, si specializza nella produzione di macchinari per l’industria dei prodotti di largo consumo.
Nel 1992 diventa una joint-venture paritetica con Procter&Gamble. Per i successivi trent’anni, progetta e realizza impianti automatici per la produzione di beni nel settore igienico (pannolini, assorbenti, prodotti per la cura della casa), il cosiddetto “converting”, dal rotolo di cellulosa al prodotto igienico finito.
Sono 1.300 gli impianti produttivi di Fameccanica venduti in 58 Paesi al mondo (l’80% del fatturato proviene infatti dall’export). Nel 2022, la società torna ad essere al 100% italiana di proprietà di Angelini Industries. Rafforza la propria offerta di soluzioni tecnologiche nell’ambito dell’automazione e robotica applicata alla logistica e intralogistica.