Robot, sensori e linee di produzione inclusive: la fabbrica si adatta al ritmo degli over 50. La collaborazione tra BNP e Lab Village UNIPD sviluppata grazie al consorzio iNEST
Luciano Gamberini, docente Unipd: «La ricerca portata avanti dal nostro Lab Village mira a rendere l’attività lavorativa in ambito manifatturiero più centrata sull’uomo ma al tempo stesso capace di sfruttare i vantaggi dati dal meglio della tecnologia».
Carlo Pettenon, CEO di BNP: «Rovesciamo il paradigma tradizionale: le persone dettano il ritmo e i robot si adattano»
Postazioni di lavoro inclusive che si adattano alle esigenze di una forza lavoro sempre più anziana: gli operatori sono dotati di dispositivi indossabili che ne misurano la forza e l’affaticamento – occhiali hi-tech per monitorare il carico cognitivo, magliette intelligenti ed elettrodi per valutare il livello di stress – e al loro fianco ci sono cobot (robot collaborativi) e robot umanoidi in grado di adattarsi alle esigenze dei lavoratori sopra i 50 anni di età, rallentando il ritmo se necessario.
Le linee di produzione inclusive sono il frutto della collaborazione tra l’azienda BNP di Cittadella (Padova), specializzata in soluzioni ergonomiche per la produzione industriale, e il Lab Village dell’Università di Padova, ecosistema integrato di laboratori avanzati la cui mission è centrata sulla ricerca interdisciplinare e sullo sviluppo di soluzioni innovative, in particolare per gli ambienti e le tecnologie per il lavoro e la vita quotidiana. Il Lab Village fa parte di una rete di laboratori coordinati dal Consorzio iNEST, ecosistema dell’innovazione finanziato dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), che coinvolge 9 università e 2 enti di ricerca delle Regioni Veneto e Friuli-Venezia Giulia e delle Province Autonome di Bolzano e Trento. Il professor Luciano Gamberini, responsabile del Lab Village padovano, è il coordinatore, nell’ambito di iNEST, dello Spoke 5 – Ambienti intelligenti e sostenibili (produzione, lavoro vita), guidato dall’Università di Padova, la cui attività si focalizza sulla creazione di ambienti di lavoro industriali innovativi.
Attraverso il progetto CoAdapt, finanziato dall’Unione Europea tramite il programma Horizon 2020, BNP e il Lab Village di Padova hanno sviluppato soluzioni che prevedono la presenza di cobot, ovvero robot collaborativi concepiti per interagire con l’uomo negli spazi di lavoro, caratterizzati da bracci meccanici e dall’assenza, a differenza dei classici robot industriali, di barriere di sicurezza perché dotati di sensori in grado di fermarli in caso di situazioni di rischio. Un nuovo progetto in partenza, finanziato dalla Regione Veneto, allarga la ricerca all’utilizzo di robot umanoidi, in grado di replicare forma e movimenti del corpo umano e di spostarsi in autonomia nello spazio.
«L’inverno demografico e i pensionamenti sempre più tardivi hanno portato a un innalzamento dell’età media nelle aziende, con conseguenze positive, la maggiore esperienza delle persone, ma anche negative, legate all’usura fisica di lavoratrici e lavoratori, che spesso hanno limitazioni alla loro attività, anche certificate da prescrizioni mediche – spiega Carlo Pettenon, CEO di BNP –. Grazie alla collaborazione con il Consorzio iNEST e in particolare con HTLab dell’Università di Padova, abbiamo progettato linee di produzione innovative in cui rovesciamo il paradigma tradizionale: le persone dettano il ritmo e i robot si adattano. Le nostre postazioni sono state adottate da importanti aziende, principalmente dei settori automotive e degli elettrodomestici».
Nel dettaglio, l’Università di Padova ha sviluppato sensoristiche che misurano l’affaticamento fisico e lo stress dell’operatore: occhiali per l’eye-tracking per monitorare il carico cognitivo e l’affaticamento mentale (ad esempio, dilatazione della pupilla, distribuzione dei punti di fissazione, durata del battito delle palpebre), e ancora magliette intelligenti o fasce toraciche, insieme agli elettrodi per l’elettromiografia di superficie, per valutare le fluttuazioni nel livello di stress (ad esempio, battito cardiaco, tensione muscolare). Altri sensori sono stati integrati nella postazione di lavoro: luxmetro – misuratore di luce –, sensore di presenza e sensore di rilevamento della forza. La postazione di lavoro adattiva è dotata di strumenti ergonomici, in base alle mansioni degli operatori, per ridurre lo sforzo degli utenti. Infine viene installato un cobot, o robot collaborativo, in grado di interagire con l’operatore umano e di modificare la propria velocità di lavoro, anche rallentandola, in base al suo livello di affaticamento. Il tutto è governato da un software che comunica in tempo reale al robot i dati rilevati dai sensori applicati sulla persona al lavoro.
«La ricerca portata avanti dal nostro Lab Village mira a rendere l’attività lavorativa in ambito manifatturiero più centrata sull’uomo ma al tempo stesso capace di sfruttare i vantaggi dati dal meglio della tecnologia – commenta il professor Luciano Gamberini, responsabile del Lab Village dell’Università di Padova e coordinatore dello Spoke 5 di iNEST –. Robotica collaborativa, intelligenza artificiale, Internet of Things non sono solo utili a garantire produttività e profitto, ma anche centralità della persona, benessere, sicurezza sul lavoro e inclusione».
Il Lab Village di Padova
Con sede in zona industriale per avvicinare la ricerca al mondo dell’impresa, il Lab Village di Padova ha una superficie complessiva di circa 1500 metri quadri e spazi sono appositamente progettati per replicare contesti di vita reale e supportare la ricerca applicata, grazie a tecnologie all’avanguardia. Ne fanno parte l’XReality Lab, dedicato al design, allo sviluppo e alla valutazione di applicazioni ed esperienze basate su tecnologie di Extended Reality, l’Educational Robotics Lab & Training Room, spazio flessibile per attività di robotica educativa rivolte ad adulti e bambini, il Video Editing & Analysis Lab, attrezzato per la produzione e l’analisi avanzata di contenuti video, lo Smart Creativity Fab Lab, spazio tecnico interno a supporto di attività di ricerca, didattiche e di comunicazione, lo Human-Centric Innovation & Management Lab per la ricerca in ambito manageriale e organizzativo, il Factory 5.0 Lab dedicato alla simulazione di dinamiche complesse di collaborazione multi-umano e multi-robot, l’Industrial Artificial Vision Lab per lo studio di sistemi intelligenti per la produzione adattiva.
L’Edu-Training – Accessible Digital Classroom è un’aula progettata per supportare ambienti di apprendimento inclusivi. L’Human-Robot Collaboration Lab è un laboratorio dedicato allo studio delle interazioni tra persone e cobot in contesti produttivi di nuova generazione. Il Measurements & Behavioral Big Data Lab è dedicato alla raccolta di dati psicofisiologici e comportamentali durante gli studi sulle interazioni uomo-robot. La Prototype Testing Room è un ambiente specificamente progettato per la validazione e il testing preliminare dei prototipi realizzati dai progetti di ricerca.
Altri laboratori simulano spazi domestici: l’Inclusive Kitchen Lab e la Smart Living Room sono spazi di ricerca progettati per promuovere l’autonomia delle persone con disabilità in un ambiente domestico realistico, rispettivamente una cucina e un salotto, con dispositivi per controllare variabili quali l’illuminazione e la qualità dell’aria; l’Assistive Smart Bedroom dispone di letti regolabili in altezza e inclinazione pensati per integrare l’analisi del sonno con le dinamiche di equilibrio tra vita e lavoro.
iNEST – Interconnected Nord-Est Innovation Ecosystem è l’Ecosistema dell’Innovazione finanziato dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), con baricentro nel territorio del Nord-Est italiano. Il consorzio riunisce tutti gli atenei del Triveneto — Università di Bolzano, Trento, Udine, IUAV di Venezia, Padova, Ca’ Foscari Venezia, Verona e Trieste — insieme alla SISSA, al Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) e all’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS).
