I robot aiutano a riciclare

«Dove si pialla, ci sono trucioli» – recita un vecchio detto. Tradotto in termini moderni: «Dove si produce, c’è scarto». La maggior parte dei rifiuti si genera alla fine del ciclo di vita di un prodotto, a meno che non sia possibile riciclarne dei componenti. Tuttavia, questo significa differenziare diversi materiali, cosa che, nella maggior parte dei casi, vuol dire distruggerli. Una vera e propria rigenerazione avviene raramente, perché richiede molta manodopera e quindi è solitamente poco redditizia. L’automazione dei processi di rigenerazione potrebbe rappresentare una soluzione per questo problema.

È proprio qui che si inserisce il progetto di ricerca di Durst e della Libera Università di Bolzano, il cui obiettivo è sviluppare un sistema di rigenerazione robotizzato che permetta di risparmiare tempo e costi di manodopera. La ricerca fa parte di Fusion Grant, il bando promosso dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Bolzano e dal NOI Techpark, in partnership con Südtiroler Wirtschaftsring-Economia Alto Adige e Rete Economia-Wirtschaftsnetz, per supportare giovani ricercatrici e ricercatori under 40 e attivare nuove collaborazioni tra ricerca e imprese locali.

In quanto azienda produttrice di stampanti digitali ad alte prestazioni, la Durst di Bressanone era perfetta per questo progetto di ricerca: «Le nostre stampanti di alta qualità contengono molti componenti complessi che meritano di essere riciclati» – afferma Markus Runggatscher, Team Leader Production Engineering di Durst. Per consentire la rigenerazione semi-automatica, sono partiti dall’analisi del processo di produzione: «L’unità di assemblaggio coinvolta nel progetto è stata originariamente pensata per un montaggio manuale. Noi abbiamo voluto riprogettare l’unità in modo che metà del lavoro potesse essere svolto da un robot».

Per raggiungere questo obiettivo, l’essere umano e la macchina hanno lavorato fianco a fianco: una vera e propria sfida tecnica in cui è entrata in gioco l’intelligenza artificiale. Un sistema smart di visione computerizzata ha seguito i movimenti umani e gli oggetti e ha integrato le descrizioni semantiche dei compiti con i sistemi di pianificazione dei robot. In questo modo il sistema è stato in grado di comprendere: quali fasi di lavoro fossero già state completate, quali dovessero essere eseguite successivamente e se il pezzo appena assemblato si trovasse o meno nel posto giusto.

«Il problema è che i componenti della stampante non contengono solo elementi solidi, ma anche inchiostro liquido, oltre a numerosi cavi e tubicini, il che non facilita certo la rigenerazione automatizzata» – spiega Angelika Peer, coordinatrice scientifica del progetto e docente della Libera Università di Bolzano, dove dirige il Laboratorio di Tecnologie Incentrate sull’Uomo e l’Intelligenza delle Macchine. «Tuttavia – aggiunge – le descrizioni semantiche dell’assemblaggio di un oggetto possono essere utilizzate per smontare nuovamente lo stesso oggetto nella sequenza inversa. E questo può essere fatto cambiando una sola stringa del codice».

Seif El Islam Hasseini è responsabile della programmazione dei robot. Il giovane ricercatore descrive la collaborazione con un partner industriale come particolarmente interessante: «Conoscere i requisiti dell’industria è ciò che rende coinvolgente questo progetto» – afferma lo specialista di robotica e automazione.

Una cosa è già certa: la collaborazione tra Durst e unibz continuerà anche dopo la fine del periodo di Fusion Grant. Il progetto, infatti, ha ricevuto un finanziamento dal Centro di Competenza SMACT. Alla base c’è l’ambizioso obiettivo dell’azienda di integrare i risultati del lavoro di ricerca nella produzione entro la fine del prossimo anno.

Il team di ricerca di unibz lavorerà, poi, per rendere il sistema applicabile ad altre aziende e ad altri processi produttivi. Del resto, le Nazioni Unite intendono ridurre significativamente la quantità di rifiuti in tutto il mondo entro il 2030 attraverso la prevenzione, il riciclaggio e la rigenerazione. Nell’Unione Europea, le aziende produttrici di apparecchi elettrici ed elettronici sono già tenute a ritirarli al termine della loro vita utile e a riciclarli. Il progetto Fusion Grant di Durst e unibz sta dando un importante contributo in questa direzione.

Se altre aziende desiderano sviluppare un progetto tramite il bando Fusion Grant lavorando con un istituto di ricerca con sede al NOI Techpark, potranno farlo presto presentando, a partire dal 29 maggio, le domande per partecipare alla terza edizione del bando. Ulteriori informazioni sono disponibili sul sito fusiongrant.info.

Foto di copertina: il riciclaggio e l’automazione sono due importanti fattori di sostenibilità. Il connubio di questi due elementi promette un grande potenziale per le aziende manifatturiere. © NOI Techpark/Daniele Fiorentino