Qual è la connessione tra Industria 4.0, ambiente di lavoro ed ergonomia?
“Il 43 % delle aziende ha affermato di voler utilizzare la robotica per migliorare la salute e la sicurezza sul posto di lavoro e più di un terzo (36%) ha considerato l’ipotesi di utilizzare l’automazione robotizzata per migliorare la qualità del lavoro per i propri dipendenti. Inoltre, il 78% degli amministratori delegati ha affermato che assumere e trattenere in azienda personale per lavori ripetitivi ed ergonomicamente impegnativi, rappresenta sempre più una sfida”. ABB spa. ABB launches new cobot generation to bring automation to new industries and novice users – https://new.abb.com/.
In questo contesto, la sicurezza degli operatori, il loro benessere, sia fisico, che mentale, e il miglioramento delle condizioni lavorative incideranno ancor di più sulla produttività. Ergonomia e Tecnologie dell’Industria 4.0, sono quindi elementi imprescindibili per aiutare gli operatori e liberarli da azioni ripetitive, senza valore aggiunto.
Ergonomia, interazione tra uomo e ambiente di lavoro
Una definizione recente di ergonomia (International Ergonomics 2000), rende evidente l’interazione tra essere umano e ambiente di lavoro, e soprattutto sul fatto che quest’ultimo debba conciliare con le esigenze e le capacità di ogni persona.
Questo comporta una forte dipendenza tra uomo e macchina, nel caso di un ambiente produttivo, tra persona e postazione di lavoro.
Per realizzare un ambiente di lavoro che tenga conto delle esigenze, delle capacità e dei limiti degli operatori, occorre prendere in esame l’intera complessità dell’essere umano: ovvero considerare le caratteristiche fisiche, le abilità cognitive e l’identità, sia individuale che sociale.
Da qui conseguono tre dimensioni dell’ergonomia:
- Dimensione fisica: Essa si concentra sullo studio dei gesti e delle posture per eseguire un gesto, ma anche sullo studio delle cause che portano inefficienza ed affaticamento.
- Dimensione cognitiva: In questo caso ci si focalizza sul modo in cui le persone prendono informazioni dall’esterno, sull’elaborazione delle stesse e sulla presa di decisione. Essa può essere fortemente influenzata da stress o sovraccarichi mentali, che incidono sul benessere della persona.
- Dimensione organizzativa: l’ultima dimensione si basa sullo studio dell’identità del singolo individuo e della sua relazione con l’ambiente di lavoro. In particolare sul modo in cui costruisce e percepisce il suo ruolo nel gruppo di appartenenza.
Come incidono le nuove tecnologie dell’Industria 4.0, quali conseguenze sugli operatori
Le tecnologie dell’Industria 4.0 hanno tra gli obiettivi principali hanno quelli di:
- Aumentare la flessibilità dei reparti di produzione
- Ridurre i costi e i tempi di produzione
Una maggiore flessibilità e al contempo una riduzione dei costi e dei tempi, consentono alle aziende di focalizzarsi e concentrare più risorse su:
- Miglioramento della competitività aziendale
- Accelerare il processo di innovazione
Il passaggio e l’approccio alle nuove tecnologie possono però, portare almeno inizialmente alcune difficoltà.
La prima dimensione che subisce le conseguenze dell’Industria 4.0, è quella organizzativa: questo perché l’intera organizzazione deve collaborare per applicare le nuove tecnologie, senza pregiudicare l’efficienza e la flessibilità ottenuta, ad esempio, attraverso le tecniche della Lean Manufacturing.
In secondo luogo, la dimensione cognitiva, in quanto un primo utilizzo porta ad un lungo periodo di transizione, che consisterà in errori e incidenti di produzione.
La gestione di essi sugli operatori inciderà in termini di maggior sovraccarico mentale e stress, che potrebbe riportare delle conseguenze sia sul benessere che sulla qualità del lavoro.
Infine a livello fisico, ovvero la ricerca di una maggiore flessibilità e l’ampliamento del numero di gamme di produzione processate nella stessa postazione di lavoro, porteranno conseguenze sulla disposizione e disponibilità dei diversi articoli in prossimità della linea, e sulla progettazione delle aree di prelievo.
Gli operatori si troveranno a lavorare su più postazioni di lavoro, ed ognuna di esse dovrà garantire lo stesso livello di comfort, di quelle abitualmente impiegate.
Servirsi di postazioni di lavoro che non sono né modulari, né flessibili, potrebbero generare gesti e posture poco ergonomiche.
Industria 4.0 soluzioni pratiche per migliorare l’ergonomia
L’ergonomia con l’avvento dell’Industria 4.0 ha portato un ulteriore effetto positivo per gli ambienti produttivi, rendendo la postazione di lavoro ancora più flessibile, intuitiva e interattiva.
Da una postazione statica, si è passati intorno agli anni 2000 alla realizzazione di postazioni funzionali, collegate tra loro, ed in modo tale che tutta l’attrezzatura necessaria per l’assemblaggio fosse in prossimità dell’operatore.
Oggi, con l’avvento della digitalizzazione le postazioni di lavoro sono diventate comunicanti e interconnesse tra loro, così da ridurre ulteriormente le operazioni inutili e faticose, diminuendo sempre più il rischio di errore umano.
Le nuove postazioni sono pensate e progettate per migliorare le condizioni di lavoro e il benessere degli operatori, con un’attenzione alla postura e alla movimentazione dei materiali.
Vediamo nel dettaglio due possibili soluzioni per migliorare l’ergonomia in ottica Industria 4.0.
AGV, più comfort nella movimentazione dei materiali
I robot AGV portano come primo vantaggio all’interno della vostra linea di assemblaggio una maggiore flessibilità.
Le classiche linee di assemblaggio sono formate da postazioni di lavoro saldate e fissate al pavimento, il che le rende difficili da modificare nel tempo qualora dovessero cambiare le esigenze.
Inoltre, gli operatori, sono costretti a percorrere diversi chilometri all’interno del magazzino per portare il materiale, da una postazione all’altra ogni qualvolta viene terminato un processo produttivo. Percorsi oltretutto non adattabili al layout dello stabilimento.
Una linea di assemblaggio flessibile e modulare, dove la movimentazione dei materiali avviene attraverso AGV semplici e accessibili da utilizzare, i percorsi possono essere modificati ogni qualvolta cambia la necessità.
Questo porta ad avere dei processi efficienti, riducendo gli sprechi e le attività a non valore aggiunto.
L’utilizzo di sistemi AGV consente, infatti, di consegnare i componenti necessari per l’assemblaggio, senza dover coinvolgere l’operatore, il che significa che i materiali verranno portati a destinazione nel momento esatto in cui vi è la necessità.
Questo permette alle aziende di avere dei flussi regolari ed una produzione in logica pull, sulle reali esigenze del cliente finale.
Implementando i robot AGV, non solo migliorerete la flessibilità, ma otterrete anche ulteriori vantaggi, tra cui i più importanti sono:
- Eliminazione degli errori: Quasi un quarto dei tempi di fermo imprevisti nelle industrie è causato da errori umani. I veicoli a guida automatica eliminano gli errori umani nella movimentazione dei materiali.
- Maggiore sicurezza: I robot AGV possono migliorare notevolmente la sicurezza della movimentazione dei materiali all’interno della struttura. Sono dotati di dispositivi di protezione hardware e software per proteggere il personale e i materiali, anche quando si movimentano carichi pesanti.
- Riduzione del costo del lavoro: Secondo alcuni studi di settore, solo nel magazzino c’è una carenza di quasi mezzo milione di dipendenti. Gli AGV contribuiscono a ridurre i costi della manodopera, in quanto i dipendenti devono svolgere meno lavoro. Inoltre, aiutano i lavoratori a svolgere i loro compiti più velocemente.
- Precisione: Gli AGV gestiscono i materiali con grande precisione. Anche in uno spazio limitato, possono essere progettati e programmati per lavorare con questi vincoli.
- Produttività: Grazie alla riduzione degli errori e alla consegna accurata dei materiali, l’efficienza della movimentazione dei materiali aumenta in modo significativo. Gli AGV aumentano la produttività dell’intero stabilimento, non solo della movimentazione dei materiali.
Robotica collaborativa, assistenza efficiente e sicura per l’operatore
Sempre più leggeri, sempre più flessibili e facili da programmare i robot collaborativi assistono l’operatore nei processi produttivi.
Essi sono progettati per lavorare in sincronia con l’operatore e non necessitano di misure di sicurezza, come ad esempio delle recinzioni. I robot sono realizzati proprio per condividere lo spazio fisico dell’operatore, lavorando fianco a fianco.
L’operatore può quindi concentrarsi su operazioni tecniche, che richiedono ingegno e abilità manuale, e lasciare al collaborativo i processi ripetitivi, che richiedono sforzo fisico e non ergonomici.
Le aziende possono quindi automatizzare i processi per assistere i lavoratori in attività come:
- Movimentazione dei materiali
- Assemblaggio
- Imballaggio
E soprattutto sono versatili e trovano applicazione in diversi settori, per esempio nel medicale, negli hub logistici e in diverse aziende manifatturiere.
Rispetto ai robot tradizionali, i cobot rendono l’operatore centrale nel processo produttivo, innovando il processo industriale in modo più sostenibile.
In particolare, a differenza dei robot tradizionali, i principali vantaggi che riscontriamo sono:
- Sicurezza: I robot collaborativi possono lavorare fianco a fianco con l’operatore, invece di dover installare delle costose barriere di sicurezza. Questo grazie all’inserimento di scanner laser e software di sicurezza, proprio per permettere al robot di condividere lo spazio con l’operatore.
- Flessibilità: il cobot è piccolo e leggero e può essere spostato facilmente sulle linee di produzione. E’ versatile, infatti, può essere utilizzato per diverse fasi produttive, ma ha anche la possibilità di poter lavorare senza barriere liberandolo da una posizione fissa.
- Rapidità di installazione e programmazione: i cobot sono pronti all’uso e non richiedono laboriosi tempi di ricerca o costose modifiche al layout produttivo, poiché possono essere rapidamente integrati nelle postazioni di lavoro.
Come abbinare le tecnologie 4.0 alle attrezzature industriali
Utilizzando tecnologie innovative dell’Industria 4.0, che sono collaborative e flessibili, per sfruttarle al meglio occorre integrarle a soluzioni altrettanto adattabili.
Le tecnologie dell’Industria 4.0 integrate a sistemi realizzati in profilo tubolare e giunti, offrono ancora più flessibilità lungo le linee produttive.
Soluzioni come postazioni di lavoro, carrelli o flow rack costruiti in tubolare, sono facilmente modificabili in base ai cambiamenti delle zone produttive, o dei materiali da movimentare.
Al contrario, se i sistemi di movimentazione sono costruiti con materiali saldati e fissi a terra, qualora dovessero cambiare le esigenze, occorrerebbe sostituirle e acquistarne di nuove.
Una soluzione in tubolare, invece, è progettata proprio per essere ri-adattata e ri-configurata.
I vantaggi che si possono ottenere utilizzando attrezzature tubolari:
- Attrezzature su misura: I processi produttivi delle aziende differiscono da settore a settore, quindi avere una soluzione personalizzata può migliorare l’efficienza, accelerando i flussi di lavoro. Un concetto basato solo su blocchi standard vi permette quindi di avere una soluzione che risponde veramente alle vostre esigenze.
- Creare un ambiente di lavoro ergonomico, naturalmente: le attrezzature per la movimentazione dei materiali personalizzate, migliorano l’ergonomia del posto di lavoro per i vostri dipendenti. Il successo e la produttività di un’azienda dipendono innanzitutto dalla soddisfazione dei suoi dipendenti, che devono disporre di attrezzature che li aiutino a svolgere il loro lavoro in un ambiente confortevole. Le postazioni di lavoro modulari sono progettate proprio per ridurre il rischio di infortuni e migliorare l’ergonomia, in modo che le attività possano essere svolte con maggiore facilità ed efficienza.