Robotica: il futuro dell'ingegneria meccanica

Perché la robotica è importante per l'ingegneria meccanica

La robotica offre enormi opportunità all'ingegneria meccanica. Grazie a questa tecnologia, l'industria manifatturiera italiana saprà rispondere in modo ottimale alle sfide poste dalle crescenti esigenze di personalizzazione degli utenti finali, dalla forte concorrenza internazionale e dall’atmosfera di crisi generale in cui ci troviamo. Ecco alcuni dei vantaggi della robotica nell'ingegneria meccanica:
 

• I robot non sono (almeno direttamente) colpiti dalle conseguenze di pandemie o da carenze di personale di qualsiasi altro tipo
• I robot possono lavorano 24 ore su 24
• I robot possono compensare almeno in parte la carenza di lavoratori qualificati
• I robot sono convenienti a lungo termine, fatto che, considerando le filiere molto corte, crea l'interessante possibilità di riportare le capacità di produzione nell’ambito del nearshoring
• I robot possono essere utilizzati in modo flessibile per diverse attività
• Grazie all'intelligenza artificiale, i robot possono subentrare in molti processi e automatizzarli in modo indipendente

Offrono un grande potenziale di ottimizzazione, che a sua volta si traduce in risparmi sui costi, promettendo un vantaggio decisivo sul mercato internazionale.

Rischi per l’Italia come sede di attività di ingegneria meccanica

L'ingegneria meccanica ha un crescente bisogno di lavoratori artificiali per migliorare la risposta e mantenere i costi competitivi. Dopotutto, l'avanzamento della digitalizzazione e le crisi globali hanno cambiato le regole del gioco. Circa dieci anni fa, le questioni scottanti erano argomenti come lo spostamento della domanda fuori dall’Europa, ma oggi l'attenzione è rivolta altrove. Le attuali preoccupazione nel campo dell'ingegneria meccanica sono la scarsità di semiconduttori, le filiere sensibili e gli alti prezzi dell'energia.

Ciò rende difficile generare vendite e profitti dagli ordini. Nonostante queste condizioni avverse stiano migliorando, continueranno ad agitare il settore dell'ingegneria meccanica in futuro.

Forte concorrenza per l'industria robotica italiana

Secondo Statista, nel 2021 sono stati venduti in tutto il mondo circa 517.000 robot industriali e i numeri non fanno che aumentare. Le vendite globali dovrebbero crescere fino a 690.000 unità all'anno entro il 2025.

Un altro indicatore della domanda è il numero di robot ogni 10.000 dipendenti. In media, questo valore è salito a 141 robot a livello mondiale. Lo dimostra il World Robotics Report 2022 (link in inglese) della Federazione Internazionale di Robotica (IFR). La presidente dell'IFR Marina Bill afferma: “È più del doppio delle unità rispetto a sei anni fa”.

Molti vogliono far parte del boom. Robotics Outlook 2030: How Intelligence and Mobility Will Shape the Future (link in inglese) elenca oltre 500 compagnie nell’industria della robotica in tutto il mondo. Secondo l'autore dello studio Ralph Lässig, partner e direttore associato, responsabile del Center for Digital in Machinery presso il Boston Consulting Group, si prevede che le vendite di tecnologia aumenteranno tra 160 e 260 miliardi di dollari entro il 2030.

Una prospettiva promettente per l'ingegneria meccanica, sia come industria che come fornitore di robotica. Tuttavia, un confronto completo delle vendite internazionali (2021) dei sette maggiori produttori mostra che i produttori italiani sono in grande ritardo. Delle sette compagnie più forti, nessuna è italiana.
 

1. Mitsubishi Electric (Giappone): 9,6 miliardi di euro
2. ABB Robotics (Svizzera): 5,5 miliardi di euro
3. Kawasaki Heavy Industries (Giappone): 2,0 miliardi di euro
4. Fanuc (Giappone): 1,6 miliardi di euro
5. Yaskawa (Giappone): 1,4 miliardi di euro
6. Kuka Robotics (Germania): 1,0 miliardi di euro
7. Dürr AG (Germania): 0,5 miliardi di euro

La concorrenza potrebbe intensificarsi ulteriormente per i produttori italiani, dato che la Cina vuole entrare nel mercato su larga scala. Secondo l'attuale piano quinquennale (n. 14), il governo di Pechino mira a fare della Cina il maggiore produttore di robot industriali.

Percorsi d'azione per il settore

La robotica ha un grande potenziale per l'ingegneria meccanica italiana. Per sfruttarlo, però, ci sono alcuni ostacoli da superare, soprattutto per quanto riguarda l'obiettivo principale della Smart Factory o Smart Production, in cui più processi sono automatizzati. L'attenzione si concentra sui seguenti campi d'azione.
 

• Tutti i componenti intelligenti necessitano di uno standard di comunicazione uniforme per scambiarsi dati. Idealmente, saranno in grado di comunicare lungo l'intera filiera.
• L'elemento centrale della comunicazione dovrebbe essere un cloud in cui vengano consolidate tutte le informazioni pertinenti e a cui abbiano accesso le parti interessate interne come quelle esterne
• I robot e i sistemi IT devono lavorare a stretto contatto e “apprendere” in entrambe le direzioni, richiedendo molte interfacce adeguate su entrambi i lati
• Affinché i robot agiscano nel modo più flessibile possibile, hanno bisogno di sensori che forniscano loro le impressioni dell'ambiente circostante. Questo vale, ad esempio, per il tatto, la visione e la determinazione della propria posizione da parte del robot (navigazione)
• La collaborazione uomo-robot (cobot) sta diventando sempre più essenziale. Tra le altre cose, ciò significa che le macchine si adattano in modo flessibile alle esigenze dei loro colleghi umani
• Oltre ai robot installati permanentemente, aumenterà la richiesta di varianti mobili capaci di muoversi liberamente nel loro ambiente
• In futuro, molte delle questioni sopra menzionate richiederanno una maggiore dipendenza da tecnologie intelligenti come l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico

Anche le piccole e medie imprese nel campo dell'ingegneria meccanica, compresi i produttori di robot, non possono sottrarsi a queste sfide. È qualcosa che si affronta meglio cooperando, entrando dunque in una partnership o partecipando a reti di ricerca. Si tratta dell'unico modo per risolvere la sfida posta da condizioni di mercato in continuo mutamento.

Come preparare la tua azienda per il futuro

Una cosa è certa: il futuro dell'ingegneria meccanica è senza dubbio nella robotica. Già adesso, è difficile immaginare una produzione senza automazione. E grazie ai progressi previsti in termini di riduzione dei costi di produzione e proprietà meccaniche dei materiali, i campi di applicazione futuri diventeranno sempre più favorevoli.

Per prepararsi all'implementazione della robotica nell'ingegneria meccanica, le aziende dovrebbero fare attenzione a questi aspetti.
 

• La determinazione iniziale di quali aree devono essere dotate di robot
• Un piano di costi per il progetto
• La chiarificazione della misura in cui i processi supportati dalla robotica possono essere integrati nel resto del flusso di lavoro
• La valutazione dei requisiti di spazio e della posizione delle macchine
• La verifica della possibilità di un eventuale ampliamento o modifica del sistema se le circostanze cambiano
• La preparazione della forza lavoro all'implementazione di tale tecnologia

Conclusioni

L'industria italiana della robotica e dell'ingegneria meccanica deve iniziare a sfruttare il potenziale dell'Industria 4.0 senza aspettare oltre. È importante, poi, cercare personale adeguatamente qualificato da subito: la stretta integrazione tra ingegneria informatica ed elettrica e ingegneria meccanica convenzionale limita ulteriormente il potenziale campo di candidati già colpito dalla carenza di personale competente. In questo senso, l'identificazione precoce dei talenti e i programmi di formazione interni possono rivelarsi piuttosto utili.