KUKA Robotics: Automatizzare la produzione di elettrodomestici per ottenere efficienza e qualità

L'industria degli elettrodomestici, che comprende elettrodomestici come frigoriferi, lavatrici, lavastoviglie e forni, è sottoposta a una costante pressione per aumentare l'efficienza, migliorare la qualità e adattarsi alle mutevoli esigenze dei consumatori. KUKA AG, leader mondiale nella robotica e nell'automazione, offre una gamma di soluzioni specifiche per le esigenze dei produttori di elettrodomestici. Questo articolo analizza come i robot KUKA stiano trasformando la produzione di elettrodomestici, dalla manipolazione delle lamiere all'assemblaggio finale, consentendo ai produttori di ottenere maggiore efficienza, precisione e flessibilità.

1. Cosa sono gli elettrodomestici e le sfide della loro produzione?

Per elettrodomestici bianchi si intendono i grandi elettrodomestici, tipicamente di grandi dimensioni e spesso rifiniti in smalto bianco, anche se il termine comprende oggi un'ampia gamma di elettrodomestici in vari colori e finiture. Tra questi vi sono:

• Frigoriferi e congelatori
• Lavatrici e asciugatrici
• Lavastoviglie
• Forni, fornelli e piani di cottura
• Forni a microonde
• Condizionatori d'aria

La produzione di elettrodomestici presenta diverse sfide:

• Produzione ad alto volume: Gli elettrodomestici sono tipicamente prodotti in grandi volumi per soddisfare la domanda dei consumatori.
• Assemblaggio complesso: Questi apparecchi comportano spesso l'assemblaggio di numerosi componenti, tra cui parti in lamiera, motori, pompe, controlli elettronici e cablaggi.
• Modelli di prodotto diversi: I produttori spesso producono un'ampia gamma di modelli con caratteristiche e dimensioni diverse, che richiedono flessibilità nel processo di produzione.
• Manipolazione della lamiera: Molti componenti degli elettrodomestici sono realizzati in lamiera, che può essere grande, pesante e scomoda da maneggiare.
• Saldatura e giunzione: La saldatura e altri processi di giunzione sono fondamentali per creare strutture di apparecchi robuste e durevoli.
• Pittura e rivestimento: L'applicazione di vernici o altri rivestimenti alle superfici degli apparecchi richiede precisione e coerenza per ottenere una finitura di alta qualità.
• Controllo qualità: Il mantenimento di standard qualitativi elevati è essenziale per garantire la soddisfazione dei clienti e prevenire costosi richiami.
• Pressioni sui costi: I produttori sono costantemente sotto pressione per ridurre i costi di produzione e rimanere competitivi.
• Ergonomia: Il lavoro è spesso monotono e ripetitivo.

Per affrontare queste sfide sono necessarie tecnologie produttive avanzate e la robotica svolge un ruolo cruciale.

2. KUKA AG: un partner per i produttori di elettrodomestici

KUKA AG, con sede ad Augsburg, in Germania, è leader mondiale nelle soluzioni di automazione intelligente e partner di fiducia dei produttori di elettrodomestici di tutto il mondo. KUKA offre una gamma completa di robot industriali, sistemi robotici, controllori e software progettati specificamente per soddisfare le esigenze di questo settore.

L'esperienza di KUKA nella robotica e nell'automazione, unita alla profonda conoscenza del processo di produzione degli elettrodomestici, consente di fornire soluzioni su misura che aumentano l'efficienza, migliorano la qualità, aumentano la flessibilità e riducono i costi. L'azienda è impegnata ad aiutare i produttori di elettrodomestici ad abbracciare "Industria 4.0", l'integrazione delle tecnologie digitali nella produzione. KUKA contribuisce a creare una produzione efficiente.

3. Quali tipi di robot offre KUKA per la produzione di elettrodomestici?

KUKA offre una vasta gamma di robot adatti a diversi compiti nella produzione di elettrodomestici:

• Robot articolati: I robot articolati KUKA, con le loro articolazioni multiple (assi) e l'ampia gamma di movimenti, sono i cavalli di battaglia della produzione di elettrodomestici. Sono disponibili in varie dimensioni e capacità di carico, da modelli piccoli e agili come il KR AGILUS a robot grandi e pesanti in grado di gestire componenti di elettrodomestici di grandi dimensioni.
• Robot SCARA: (Selective Compliance Assembly Robot Arm) sono progettati per operazioni di assemblaggio e movimentazione ad alta velocità su un piano orizzontale. Sono adatti a compiti come l'inserimento di componenti in circuiti stampati o l'assemblaggio di parti più piccole.
• Robot collaborativi (Cobot): I cobot KUKA, come LBR iiwa e LBR iisy, sono progettati per una collaborazione sicura tra uomo e robot. Possono assistere i lavoratori umani in compiti che richiedono destrezza o capacità di giudizio, mentre il robot fornisce precisione e ripetibilità.
• Robot speciali: KUKA offre robot progettati per applicazioni specifiche, come la saldatura, la verniciatura e la pallettizzazione.
• Robot mobili: KUKA offre anche soluzioni per la robotica mobile.

Questa ampia varietà di tipi di robot consente ai produttori di elettrodomestici di scegliere la soluzione ottimale per ogni specifica attività all'interno del loro processo produttivo.

4. Come vengono utilizzati i robot KUKA nella manipolazione e nella formatura della lamiera?

Molti componenti di elettrodomestici, come armadietti per frigoriferi, tamburi per lavatrici e alloggiamenti per forni, sono realizzati in lamiera. I robot KUKA svolgono un ruolo fondamentale nella manipolazione e nella formatura di questi componenti:

• Movimentazione dei materiali: I robot sollevano, spostano e posizionano pezzi grezzi di lamiera grandi e pesanti e componenti parzialmente formati, inserendoli in presse, piegatrici e altre apparecchiature di lavorazione.
• Cura della stampa: I robot caricano e scaricano i pezzi di lamiera dalle presse, automatizzando il processo di formatura e aumentando l'efficienza.
• Curvatura: I robot possono essere utilizzati per piegare i pezzi di lamiera nella forma desiderata, spesso in combinazione con strumenti di piegatura specializzati.
• Processo di manipolazione: Questo processo è ottimizzato grazie a KUKA.

Automatizzando questi compiti, i robot KUKA migliorano la sicurezza, aumentano la produttività e garantiscono una qualità costante nelle operazioni di movimentazione e formatura della lamiera.

5. Qual è il ruolo di KUKA nei processi di saldatura e giunzione?

La saldatura e altri processi di giunzione sono essenziali per creare strutture di elettrodomestici robuste e durevoli. KUKA è leader nella saldatura robotizzata e offre soluzioni per diverse tecniche di saldatura:

• Saldatura ad arco: I robot KUKA dotati di apparecchiature per la saldatura ad arco creano saldature continue, unendo tra loro i componenti in lamiera.
• Saldatura a punti: I robot con pistole per la saldatura a punti uniscono i pannelli metallici, creando saldature forti e localizzate.
• Saldatura laser: I robot KUKA possono essere utilizzati per la saldatura laser, offrendo un'elevata precisione e una distorsione termica minima.
• Altri processi di giunzione: I robot KUKA possono essere utilizzati anche per altri processi di giunzione, come la rivettatura, l'aggraffatura e l'incollaggio.

Le soluzioni di saldatura robotizzata KUKA assicurano una qualità costante delle saldature, aumentano la produttività e migliorano la sicurezza dei lavoratori eliminando le persone dagli ambienti di saldatura pericolosi.

6. Come contribuiscono i robot KUKA alle operazioni di assemblaggio?

L'assemblaggio è una fase cruciale della produzione di elettrodomestici, che prevede l'unione di numerosi componenti per creare il prodotto finale. I robot KUKA contribuiscono all'assemblaggio in diversi modi:

• Inserimento dei componenti: I robot inseriscono vari componenti, come motori, pompe, controlli elettronici e cablaggi, negli alloggiamenti degli elettrodomestici.
• Fissaggio a vite: I robot dotati di utensili di avvitamento automatizzano il fissaggio dei componenti, garantendo coppia e qualità costanti.
• Applicazione dell'adesivo: I robot applicano adesivi e sigillanti alle varie parti dell'apparecchio, garantendo l'impermeabilità e l'integrità strutturale.
• Gruppo cavo e cablaggio: I robot possono assistere nell'instradamento e nel collegamento di cavi e cablaggi.

Automatizzando queste attività di assemblaggio, i robot KUKA aumentano l'efficienza, riducono gli errori e migliorano la qualità complessiva del prodotto finito.

7. Quali sono le applicazioni dei robot KUKA nella verniciatura e nel rivestimento?

L'applicazione di vernici o altri rivestimenti sulle superfici degli elettrodomestici richiede precisione e costanza per ottenere una finitura di alta qualità e di lunga durata. I robot KUKA eccellono in questa applicazione:

• Applicazione coerente: I robot applicano vernici o rivestimenti con spessore e copertura uniformi, riducendo al minimo gli scarti e garantendo una finitura impeccabile.
• Riduzione dell'overspray: I robot possono essere programmati per controllare con precisione il getto, riducendo l'overspray e minimizzando l'impatto ambientale.
• Ambiente pericoloso: La verniciatura spesso coinvolge composti organici volatili (VOC) che possono essere dannosi per i lavoratori. I robot possono operare in sicurezza in questi ambienti, proteggendo la salute umana.
• Flessibilità: I robot possono essere facilmente programmati per verniciare diversi modelli e colori di apparecchi, offrendo flessibilità nel processo di produzione.

Le soluzioni di verniciatura robotizzata KUKA migliorano sia la qualità della finitura che la sicurezza del processo di verniciatura.

8. In che modo i robot collaborativi (Cobot) migliorano la produzione di elettrodomestici?

I robot collaborativi (cobot), come LBR iiwa e LBR iisy di KUKA, svolgono un ruolo sempre più importante nella produzione di elettrodomestici:

• Collaborazione uomo-robot: I cobot possono lavorare in sicurezza accanto ai lavoratori umani senza bisogno di recinzioni di sicurezza (dopo un'adeguata valutazione dei rischi). Ciò consente di svolgere attività collaborative in cui l'uomo e il robot combinano i loro punti di forza. Ad esempio, un cobot potrebbe tenere in posizione una pesante porta di un elettrodomestico mentre un lavoratore umano installa cerniere o cablaggi.
• Flessibilità e riassegnazione: I cobot sono in genere leggeri e facili da spostare, il che li rende adatti a una varietà di compiti. Possono essere rapidamente riassegnati a diverse postazioni di lavoro o applicazioni, a seconda delle necessità.
• Facilità di programmazione: I cobot sono generalmente più facili da programmare rispetto ai robot industriali tradizionali, spesso dotati di interfacce intuitive e di funzionalità di "guida manuale". Ciò riduce la necessità di competenze specialistiche di programmazione.
• Ergonomia: I cobot possono assumere compiti ripetitivi o fisicamente impegnativi, riducendo lo sforzo e la fatica dei lavoratori umani.

I cobot sono particolarmente adatti a compiti di produzione di elettrodomestici come:

• Assistenza al montaggio: Tenere i pezzi, presentare i componenti agli operatori umani o eseguire semplici operazioni di inserimento.
• Ispezione di qualità: Presentare i pezzi a ispettori umani o assistere nell'ispezione visiva.
• Movimentazione dei materiali: Trasporto di componenti o sottogruppi più piccoli tra le postazioni di lavoro.
• Manutenzione delle macchine: Carico/scarico.

L'integrazione dei cobot sta migliorando la produttività e il benessere dei lavoratori nel settore degli elettrodomestici. I robot possono lavorare fianco a fianco con gli esseri umani.

9. Come KUKA affronta il controllo qualità e l'ispezione nella produzione di elettrodomestici?

Il mantenimento di elevati standard qualitativi è fondamentale nella produzione di elettrodomestici. I robot KUKA contribuiscono al controllo qualità e all'ispezione in diversi modi:

• Integrazione dei sistemi di visione: I robot KUKA possono essere integrati con sistemi di visione (telecamere e software di elaborazione delle immagini) per ispezionare pezzi e gruppi alla ricerca di difetti. Questo può includere il controllo della presenza dei componenti, dell'allineamento, dei difetti superficiali e della precisione dimensionale.
• Rilevamento della forza-coppia: I robot dotati di sensori di forza-coppia possono rilevare le variazioni di forza durante l'assemblaggio, indicando potenziali problemi come parti disallineate o inserimenti errati.
• Raccolta e analisi dei dati: Le piattaforme software di KUKA raccolgono dati sui risultati delle ispezioni, consentendo ai produttori di identificare le tendenze, tenere traccia dei difetti e migliorare i processi.
• Test automatizzati: I robot possono essere utilizzati per eseguire test funzionali degli apparecchi, assicurando che funzionino correttamente prima di essere spediti.

Automatizzando il controllo qualità e l'ispezione, KUKA aiuta i produttori di elettrodomestici a garantire una qualità costante dei prodotti, a ridurre gli scarti e le rilavorazioni e a prevenire costosi richiami.

10. Qual è il futuro della robotica KUKA nell'industria dei prodotti bianchi?

Il futuro della robotica KUKA nell'industria degli elettrodomestici sarà probabilmente influenzato da diverse tendenze:

• Aumento dell'adozione dell'intelligenza artificiale (AI): L'intelligenza artificiale svolgerà un ruolo crescente nel potenziamento delle capacità dei robot, consentendo loro di adattarsi a condizioni mutevoli, ottimizzare le prestazioni e prendere decisioni più autonome. Ciò potrebbe includere sistemi di visione alimentati dall'intelligenza artificiale per ispezioni più sofisticate e per il riconoscimento degli oggetti.
• Maggiore enfasi sulla collaborazione uomo-robot: I cobot diventeranno ancora più diffusi nella produzione di elettrodomestici, consentendo una collaborazione più stretta e flessibile tra uomo e macchina.
• Espansione dell'Industria 4.0: L'integrazione delle tecnologie digitali, come l'Internet degli oggetti (IoT), il cloud computing e l'analisi dei big data, continuerà a creare fabbriche sempre più connesse e intelligenti.
• Focus sulla sostenibilità: I produttori cercheranno sempre più soluzioni di automazione sostenibili che riducano al minimo il consumo di energia, riducano gli sprechi e promuovano una produzione rispettosa dell'ambiente.
• Personalizzazione e flessibilità: La richiesta di apparecchiature personalizzate e di cicli di vita più brevi dei prodotti spingerà la necessità di sistemi robotici più flessibili e adattabili.

KUKA è ben posizionata per rimanere leader in questo settore in evoluzione, continuando a sviluppare soluzioni robotiche innovative che soddisfano le esigenze future dei produttori di elettrodomestici e contribuiscono a garantire una maggiore efficienza. KUKA vanta un'esperienza pluriennale nel campo dell'automazione.

Punti di forza

• KUKA AG è leader mondiale nella robotica e nell'automazione e fornisce soluzioni su misura per l'industria degli elettrodomestici.
• La produzione di elettrodomestici deve affrontare sfide come la produzione in grandi volumi, l'assemblaggio complesso, la variazione dei modelli, la manipolazione delle lamiere, la saldatura, la verniciatura, il controllo della qualità e la pressione sui costi.
• KUKA offre robot articolati, robot SCARA, robot collaborativi (cobot), robot speciali e robot mobili per la produzione di elettrodomestici.
• I robot KUKA automatizzano la movimentazione e la formatura della lamiera, compresa la movimentazione dei materiali, la piegatura e la piegatura delle presse.
• KUKA è leader nella saldatura robotizzata e fornisce soluzioni per la saldatura ad arco, la saldatura a punti, la saldatura laser e altri processi di giunzione.
• I robot KUKA contribuiscono alle operazioni di assemblaggio, tra cui l'inserimento di componenti, il fissaggio di viti, l'applicazione di adesivi e l'assemblaggio di cavi e cablaggi.
• I robot KUKA migliorano i processi di verniciatura e rivestimento, garantendo un'applicazione uniforme, riducendo l'overspray e migliorando la sicurezza.
• I cobot consentono una collaborazione umana-robot sicura ed efficiente nella produzione di elettrodomestici, in particolare per l'assistenza all'assemblaggio, l'ispezione e la movimentazione dei materiali.
• I robot KUKA migliorano il controllo qualità e l'ispezione grazie all'integrazione dei sistemi di visione, al rilevamento della forza-coppia, alla raccolta dei dati e ai test automatizzati.
• Il futuro della robotica KUKA nell'industria degli elettrodomestici prevede una maggiore intelligenza artificiale, una maggiore collaborazione uomo-robot, l'espansione dell'Industria 4.0, la sostenibilità e la personalizzazione.
• KUKA rende più efficienti le linee di produzione.
• KUKA offre un'automazione intelligente.
• Insieme ai nostri partner di sistema, KUKA offre soluzioni complete.
• Grazie ai robot la produzione è precisa e affidabile.
• L'uso dei robot aiuta a far fronte alla carenza di lavoratori qualificati.
• L'esperienza di KUKA nel settore consente un'automazione efficiente.

In conclusione, la gamma completa di robot, software e soluzioni di automazione di KUKA, unita alla profonda conoscenza del processo di produzione degli elettrodomestici, ne fa un partner prezioso per i produttori di elettrodomestici che vogliono migliorare l'efficienza, la qualità, la flessibilità e la sicurezza delle loro attività. I robot KUKA non si limitano ad automatizzare le attività, ma trasformano il modo in cui vengono prodotti gli elettrodomestici.