Unilever ha saggiato e apprezzato i benefici dell’introduzione di due cobot ‘Klaus’ del system integrator Bayer GmbH & Co KG, montati sulla base del robot collaborativo Serie HC di Yaskawa, grazie a un modello di noleggio operativo in occasione di un recente intervento di ristrutturazione nella sua sede di Heilbronn.

L’intervento per l’introduzione di un nuovo macchinario nella sede Unilever ha difatti richiesto la chiusura di una delle grandi stazioni di pallettizzazione automatizzata dello stabilimento per una settimana. In genere, in questi casi i pacchi vanno pallettizzati manualmente, facendo ricorso a personale aggiuntivo. Pensando all’ergonomia e alla sicurezza degli operatori, Thomas Bittner, specialista dei progetti di automazione in Unilever, ha invece deciso di ricorrere per la prima volta all’impiego di robot collaborativi.

Questo accadeva nella primavera del 2023: “All’epoca ci eravamo già posti la questione se l’uso dei cobot sarebbe stato vantaggioso per noi, anche se avremmo dovuto sostenere delle spese significative – spiega Bittner -. Quando siamo venuti a conoscenza del modello di noleggio di cobot di Bayer abbiamo colto al volo l’occasione”.

Nell’area della stazione di pallettizzazione di Unilever interessata sono presenti macchine riempitrici e cartonatrici. Le confezioni qui prodotte vengono alimentate tramite un nastro trasportatore al sistema di pallettizzazione centrale e poi come pallet finiti al magazzino a scaffalature verticali. Se il processo automatizzato subisce un cambiamento, ad esempio per manutenzione o se viene installata una nuova macchina, alcuni processi devono essere eseguiti manualmente. In questo caso ciò ha significato che su alcune linee i pacchi dovevano essere depositati manualmente: gli addetti preposti prelevano i pacchi a mano, li posizionano sul pallet e un altro addetto li trasporta con un carrello elevatore elettrico fino al sistema di attracco, da dove poi si dirigono al magazzino a scaffalature verticali.

“Per noi la salute dei nostri dipendenti è essenziale – afferma quindi Michael Schenk, responsabile tecnico di Unilever Knorr di Heilbronn -. Di conseguenza risulta per noi fondamentale il tema dell’ergonomia, soprattutto nel settore della pallettizzazione. Abbiamo visto nei cobot un’opportunità per alleviare efficacemente lo stress dei nostri dipendenti”.

Per realizzare il progetto, Bittner ha coinvolto gli specialisti dell’automazione della Bayer GmbH & Co KG di Wörnitz in Franconia. Oltre alla possibilità di poter noleggiare i cobot per un periodo di tempo limitato, l’esperienza decennale degli ingegneri Bayer nel campo dell’automazione e la vicinanza degli stessi sono stati fattori importanti per prendere una decisione: “Poiché era la prima volta che utilizzavamo i cobot, che lavorano fianco a fianco con il nostro team e senza barriere di sicurezza, era importante che il fornitore di servizi potesse raggiungerci in brevissimo tempo”, afferma Bittner.

Bayer si è da subito dimostrata molto disponibile fornendo persino un’introduzione alla robotica collaborativa, spiegando anche i criteri e gli standard di sicurezza in base ai quali vengono utilizzati i cobot. L’attenzione principale è stata rivolta alla linea guida ISO 15066 per i requisiti di sicurezza per i sistemi robotici industriali collaborativi e l’ambiente di lavoro.

Unilever ha quindi deciso di effettuare l’ordine e dopo sole quattro settimane i cobot erano pronti per essere installati. In generale, è la questione della sicurezza uno dei motivi principali per cui molte aziende esitano a utilizzare i cobot. Di fronte alla scarsità di informazioni relative al tema, fornitori esperti come Bayer offrono quindi solitamente una valutazione dei rischi nelle primissime fasi del progetto, sulla base di esempi, se necessario anche tramite una ispezione in loco. Inoltre, in singoli casi nel progetto viene consultato anche un esperto esterno per la sicurezza dei cobot: uno specialista esperto che, come Bayer GmbH, è membro dell’Associazione tedesca di robotica.

Prima della consegna dei cobot, il dipartimento di sicurezza dello stabilimento è stato inoltre coinvolto nel progetto e informato in una fase iniziale sul funzionamento dei cobot. Lo stesso è stato per la direzione dello stabilimento, del reparto e della produzione, i coordinatori di turno e i dipendenti delle stazioni di pallettizzazione interessate, la maggior parte dei quali ha seguito il progetto con grande interesse e persino entusiasmo. Schenk ha commentato: “Nessuno aveva paura che il cobot potesse portare via posti di lavoro. E non c’è motivo di preoccuparsi perché in realtà il cobot fa solo il lavoro più faticoso e ci sono molti altri compiti da svolgere oltre a depositare i pallet. Alla fine, tutti erano contenti che KLAUS avesse svolto tutto il lavoro pesante così bene”.

La positiva valutazione interna del rischio da parte della direzione dello stabilimento e della produzione, nonché la misurazione della forza e un giro di prova prima della messa in funzione dei cobot hanno finalmente eliminato le ultime preoccupazioni che ancora avevano i responsabili della sicurezza e dell’area.

Presso Unilever sono stati installati in totale due cobot Bayer del tipo “KLAUS”, montati su un modello base di Yaskawa, i cui telai sono pure stati forniti a noleggio da Bayer. Punto di forza esclusivo del cobot è l’integrazione di tubazioni dell’aria che rendono superfua l’aria compressa. In molte altre applicazioni in ambito packaging, spesso le confezioni vengono prelevate tramite vuoto con l’ausilio di una ventosa. Nel caso di Unilever, il prelievo dei pacchi viene invece effettuato elettricamente tramite una pinza robotica di terze parti. La pinza è stata scelta da un esperto ingegnere Bayer in modo tale da non dover utilizzare costosa aria compressa.

L’installazione è stata effettuata presso quattro stazioni di riempimento e due confezionatrici del sistema di pallettizzazione centrale. Mentre in una stazione venivano assemblati tre pacchi, nell’altra venivano assemblati due pacchi. Normalmente il lavoro viene svolto su tre turni, quindi i cobot hanno preso il posto di sei potenziali dipendenti durante la settimana in cui il pallettizzatore è stato spento. Sono stati inoltre installati due trasportatori a rulli flessibili forniti da un service esterno, sul quale ciascun pacco veniva alimentato ai cobot in modo centrato. La centratura gioca un ruolo chiave per quanto riguarda il risparmio di tempo. Se è accurata, il cobot deve solo raccogliere i pacchi e non spostarli avanti e indietro per raggiungerli. Un ulteriore risparmio di tempo è poi stato ottenuto facendo lavorare ciascuno dei due cobot su due posizioni pallet. In questo modo, una volta finito un pallet, bastava passare all’altro lato per continuare a lavorare senza interruzioni. Nel frattempo il pallet finito veniva portato via da un dipendente.

Prima di mettere in servizio i due cobot, Unilever aveva fornito agli ingegneri Bayer schemi di pallettizzazione, dimensioni del prodotto e informazioni sull’impianto tecnico e i cobot erano già stati programmati in anticipo sulla base di queste informazioni. Una sfida era il tempo ciclo desiderato entro il quale il cobot doveva prelevare i pacchi: un pezzo ogni dieci secondi. Grazie al know-how di programmazione da un lato, ma anche riducendo leggermente la produzione dall’altro, è stato possibile ottenere approssimativamente la frequenza desiderata. Il fatto che la velocità desiderata non potesse essere raggiunta del tutto era dovuto anche al fatto che originariamente era stata prevista una doppia testata, che avrebbe potuto accogliere due pacchi contemporaneamente. Obiettivo che non è stato possibile attuare a causa dei tempi ristretti.

Bittner ha ad ogni modo valutato in maniera molto positiva il progetto: “La collaborazione è stata molto buona e Bayer ha risposto in modo estremamente rapido a ogni nostro desiderio. Sappiamo che i tempi per l’intero progetto erano piuttosto ristretti. Insieme a Bayer, tuttavia, abbiamo affrontato questa sfida nel miglior modo possibile. Abbiamo raggiunto ciò che volevamo, ovvero alleviare molte fatiche dei nostri collaboratori“.

Il giorno dell’installazione, gli ingegneri Bayer, gli specialisti di Yaskawa e il produttore di trasportatori a rulli erano sul posto per garantire la corretta partenza dei cobot. L’utilizzo dei cobot per la pallettizzazione presso lo stabilimento Unilever di Heilbronn ha quindi avuto un tale successo che l’azienda sta attualmente valutando la possibilità di adottare cobot anche negli altri due stabilimenti, nei quali i pacchi vengono quindi ancora depositati manualmente.

Ma è anche possibile che il modello a noleggio possa essere utilizzato nuovamente anche quando si dovranno eseguire i prossimi lavori di manutenzione. Perché una cosa è chiara, afferma in conclusione Bittner: “I cobot hanno permesso di fare anche un grande passo avanti internamente. Perché tutti i manager hanno potuto vedere di persona quanto bene possiamo integrare un cobot nelle nostre operazioni. Ora abbiamo una prospettiva completamente nuova sull’argomento. KLAUS ha lasciato un ricordo indelebile”.