Robot collaborativi: modello simulativo per la valutazione delle performance operative e della convenienza economica

Il presente elaborato di tesi tratta il tema dei robot industriali collaborativi, e nello specifico un modello di valutazione delle performance operative e della convenienza economica di questi dispositivi. Nell’elaborato vengono inizialmente trattati i cenni storici e i principali step tecnologici che hanno portato a questa innovazione. In seguito, vengono esposte le principali normative e standard di sicurezza per l’utilizzo collaborativo di questo tipo di macchinari, nonché le principali criticità dei modelli di valutazione del rischio attualmente in uso e le tecniche di programmazione più comuni per l’utilizzo di questi dispositivi. Viene poi illustrato il modello di simulazione logistica creato per questo studio con il software AutoMod™, che mette a confronto due categorie di sistemi produttivi: un sistema totalmente basato sulla manodopera manuale e dei sistemi basati sull’utilizzo congiunti di manodopera e cobot. Le prestazioni di queste due macrocategorie di configurazioni vengono confrontate, al variare del numero di operatori e del numero di cobot, per calcolare le differenze in prestazioni e produttività nella lavorazione di due diversi prodotti, i cui cicli di lavoro vengono adattati per la produzione collaborativa uomo-robot. Il confronto tra i due tipi di configurazioni ha come obiettivo il trovare un punto di ottimo, a livello di numero di operatori e robot, tale per cui il differenziale di produzione tra quel sistema e la sua corrispondente versione manuale sia massimo. Tale dato differenziale in termini di produzione giornaliera viene infine utilizzato come base di un’analisi finanziaria dell’investimento in uno o più cobot: dopo aver calcolato i valori del tempo di ritorno per ogni combinazione di prezzi di A e di B in un determinato intervallo di valori, per stabilire il prezzo finale di vendita dei prodotti ci si basa sul Discounted Payback Period desiderato per l’investimento.