A feasibility study on collaborative robotics in a manufacturing company : NPI Italia S.r.l. case

The aim of this thesis work was to assess the opportunity to introduce collaborative robots in a manufacturing company working in the field of flexible hoses. The company management requested a feasibility study in order to take the first steps in the field of collaborative robotics to be aware of their real potentialities with reference to specific needs of production departments. Initially, a mapping of company’s plants and processes was carried out to select application fields to which the analysis could be addressed: criticalities and specific requirements for each of them were made explicit through the direct observation of operations and, when possible, through the extraction of data from the IT system of the company. After a research of state of the art technologies in collaborative robotics, a comparison of solutions available on the market was considered to select the best providers to fit the company requirements. A technical assessment of the feasibility of operations to be performed by the robot was required: depending on the results estimates for the supply of a robotic station were provided. Several technical limitations were faced, so only a small number of quotations was provided: none of them was judged profitable to invest in, since the same operations were supposed to be feasible with other cheaper kinds of technologies. In conclusion, it can be stated that based on the actual needs of the company and the state of technologies it is not worth investing in collaborative robotics.

Questo lavoro di tesi nasce con lo scopo di fornire una valutazione oggettiva circa l’opportunità di adottare soluzioni di robotica collaborativa in una realtà aziendale operante nel settore delle tubazioni flessibili. La direzione dell’azienda ha voluto approfondire, attraverso questo studio di fattibilità, le reali potenzialità di questo tipo di soluzioni per rispondere alle esigenze dei reparti produttivi. Inizialmente, è stata effettuata la mappatura degli stabilimenti, relativamente ai macchinari e ai processi produttivi, per individuare potenziali ambiti applicativi su cui focalizzare l’analisi: tramite l’osservazione diretta delle operazioni e, quando possibile, l’estrazione dei dati di produzione dal sistema informativo aziendale, è stato possibile esplicitare i fabbisogni e le criticità connesse a ciascun ambito. Dopo aver condotto una ricerca sulle proposte di robotica collaborativa disponibili sul mercato, è stata redatta una lista di soluzioni adatte a rispondere ai fabbisogni della compagnia: mediante la comparazione di punti di forza e debolezze, è stato possibile selezionare le più adatte ad essere approfondite. Sono quindi stati contattati i rispettivi rivenditori per avere un riscontro tecnico circa la fattibilità delle operazioni richieste: a seconda dei risultati sono stati formulati dei preventivi per la fornitura dei macchinari. A causa delle numerose limitazioni tecniche riscontrate in fase di test, è stato possibile ottenere solamente due proposte, entrambe le quali sono state giudicate non economicamente vantaggiose: i benefici ottenibili dalla loro implementazione sarebbero stati i medesimi rispetto a quelli derivanti dall’adozione di soluzioni non collaborative più economiche. In conclusione, le attuali potenzialità della robotica collaborativa non consentono l’utilizzo efficace di questo tipo di tecnologia per rispondere alle esigenze della compagnia prese in esame.