Avvicinare lavoratori e macchine industriali in un modo che, contrariamente a quanto avvenuto fin qui, faccia aumentare la produttività senza andare a scapito della sicurezza. È la formula alchemica che sta facendo il successo di Inxpect, azienda nata a Brescia nel 2015 che ha reinventato la tecnologia radar, utilizzandola per dare ai macchinari la capacità di avere un’esatta percezione di quel che accade attorno a loro, inclusa la presenza dell’uomo, nonostante il pulviscolo che si sviluppa spesso con la produzione e gli altri disturbi ambientali che ingannano le tecnologie ottiche. In questo modo Inxpect permette di aprire le gabbie che racchiudono i macchinari all’interno degli stabilimenti, aumentando la produttività senza pregiudicare la sicurezza dei lavoratori.

La tecnologia radar di Inxpect funziona e si sta progressivamente affermando, come dimostra l’aumento di capitale da oltre 17 milioni di euro ottenuto a febbraio da Fondo italiano d’investimento e Banca Generali. Luca Salgarelli, cofondatore e Ceo, già ricercatore ai Bell Labs negli Usa e professore in Ingegneria delle telecomunicazioni all’Università di Brescia, in questa intervista spiega il nuovo utilizzo industriale di una tecnologia antica, fin qui utilizzata in campo militare, aerospaziale e navale.

Il vostro slogan è “People and machine together at last”, persone e macchine finalmente insieme. In che senso?

Nel mondo produttivo la coabitazione tra esseri umani e macchine sarà sempre di più una costante. La robotizzazione solo nel 10% dei casi in ambito industriale rimpiazza l’uomo: le macchine stanno sempre più vicine agli uomini, sgravandoli dei compiti più pesanti. Il problema di questo approccio è che finora è stato un po’ limitato dalla mancanza di tecnologie adeguate che permettano agli esseri umani e alle macchine di stare vicini, collaborando, che si tratti di robot antropomorfi o di tradizionali presse piegatrici. Tutti vanno nella direzione di cercare di farli collaborare, ma ci si scontra col fatto che su un piatto della bilancia c’è la sicurezza, e quindi l’esigenza che il macchinario non faccia del male all’operatore, dall’altra la produttività, che potrebbe aumentare se potessero stare più vicini.

In che modo Inxpect cerca di superare il trade off produttività – sicurezza?

Ci siamo un po’ reinventati una tecnologia antica come quella radar, perché pensiamo che possa rompere questo circolo vizioso, in modo che non si debba più scegliere tra la maggiore vicinanza tra uomo e macchina che fa aumentare la produttività, e la sua sicurezza. Con il radar stiamo dimostrando che è possibile stare molto vicini a un macchinario potenzialmente pericoloso rendendolo produttivo, ma allo stesso tempo lavorare in completa sicurezza. Crediamo sia la strada giusta per arrivare in pochi anni alla robotica collaborativa, che oggi è poco più di un sogno: i robot collaborativi venduti nel 2020 sono meno del 2% di tutti i robot industriali nel mondo, il 98% dei robot industriali non lo sono.

Perché la tecnologia radar?

Per la fisica del meccanismo con la quale il radar fa da sensore. Fino ad oggi gli strumenti che sono stati utilizzati per poter mettere in sicurezza le zone attorno ai macchinari hanno utilizzato principi basati sull’ottica, dalle vecchie fotocellule a raggi infrarossi ancora in uso fino ai laser scanner. Il problema dell’ottica è che la fisica stessa con cui viene costruito il sistema richiede il cosiddetto line of sight: tra il sensore e l’oggetto che deve essere osservato dev’esserci una linea diretta di vista. Ma molto spesso in ambito industriale questa linea di vista viene come minimo disturbata, se il robot sta facendo una saldatura per esempio ci sarà del pulviscolo che si frappone tra il sensore tra il sensore e l’oggetto, oppure segatura se sta lavorando un pezzo di legno. Se il raggio laser o quello del sensore a infrarossi viene interrotto, verrà dato un segnale al macchinario di fermarsi; ma non è possibile sapere se a interrompere il line of sight è la mano del lavoratore, lo strido di lavorazione, la polvere, oppure la nebbia o la pioggia se si lavora in esterno.

Come riuscite a ovviare a questo grosso limite dei dispositivi ottici?

Per osservare il mondo il radar utilizza le onde radio e quindi non ha bisogno di avere una linea di vista libera: anche se c’è un disturbo ambientale continua tranquillamente a percepire l’ambiente intorno a sé, il che significa che non fa fermare un macchinario senza che ce ne sia bisogno. Perché le macchine possano percepire compiutamente lo spazio attorno a sé e quindi anche in maniera completa gli esseri umani serve dargli un tipo di senso non bidimensionale ma in tre dimensioni. Farlo con sistemi ottici è possibile ma molto complicato, mentre il radar per sua natura percepisce il mondo in tre dimensioni: proprio quel che serve per dare nuovi occhi a questi macchinari. A tutt’oggi i nostri dispositivi radar sono gli unici al mondo certificati per applicazione industriale.

Come si presentano in concreto i vostri sistemi radar?

Ce ne sono di due tipi. Il primo è in attività da oltre due anni, da quando abbiamo lanciato la prima generazione di prodotto: si tratta di piccoli sensori di 5 centimetri per 5 centimetri, che vengono applicati ai bordi delle celle di lavorazione dove ci sono macchinari pericolosi, oppure alla base degli stessi robot. Grazie all’interfaccia con gli standard di comunicazione utilizzati in tutto il mondo industriale, qualunque integratore di sistema in grado di configurare un robot è anche in grado di integrare i nostri sensori. Il secondo è basato sulla collaborazione con i principali produttori di robotica, che hanno finalmente giudicato la nostra tecnologia sufficientemente avanzata per iniziare a integrarla direttamente all’interno del robot: arriverà sul mercato a partire dalla fine di quest’anno.

Qual è la diffusione dei vostri sensori?

A oggi ci sono circa 1300 sistemi attivi in produzione in giro per il mondo che utilizzano la nostra tecnologia, progetti passati dalla fase pilota e approvati per la produzione, un numero che aumenta di circa 150 ogni mese. Sono nei più svariati settori industriali, dall’automotive alla manifattura del legno fino all’assemblaggio e all’aeronautica, in qualunque tipo di produzione con macchinari potenzialmente pericolosi. Da fine marzo è in commercio la seconda generazione del nostro prodotto, che moltiplica per dieci i fattori di prestazione della prima: ci attendiamo ancora più applicazioni e quindi una crescita esponenziale dei numeri.

Quanto aumenta la produttività con l’utilizzo dei vostri sistemi radar?

Da 75% al 300%. La collaborazione tra essere umano e robot porta più o meno benefici a seconda del tipo di lavorazione che si sta facendo. Il 75% si riferisce alle macchine più tradizionali, dalle presse piegatrici fino alle macchine per la lavorazione del legno, che anche se non sembra hanno tanta robotica al loro interno, ma non hanno il classico robot antropomorfo che le governa. Si può arrivare alla triplicazione della produttività con i robot industriali pesanti applicati alla produzione automotive. È il caso delle scocche che devono essere manipolate con un operatore che governa il processo, fino ad oggi in modo relativamente poco efficiente a causa della distanza necessaria tra robot e operatore; con l’avvicinamento il tempo di lavorazione si può ridurre a un terzo. Senza contare un ulteriore vantaggio.

Quale?

Quello della maggiore flessibilità: grazie alla nostra tecnologia è possibile eliminare le celle robotizzate, che hanno gabbie con i robot al loro interno. Quando viene configurata una cella, si devono smontare le gabbie e riallestire lo spazio. Non avere più le gabbie permette aumentare la produttività di tutto lo stabilimento, perché lo spazio diventa molto più gestibile. In un mondo in cui ormai la customizzazione del prodotto è uno status quo, è molto importante essere flessibili, e le celle robotizzate non lo sono affatto, perché per essere sicure hanno vincoli fisici importanti. Quindi non si tratta solo di un recupero di produttività immediata sul ciclo di lavoro del singolo robot: grazie alla flessibilità che si ottiene eliminando le celle, migliora la produttività sull’intera linea.