AIVEX ha annunciato il completamento di una soluzione di automazione senza operatore destinata al processo di disimballaggio dei crogioli utilizzati nella produzione di materiali catodici per batterie. Il progetto è stato sviluppato per un importante produttore nazionale di materiali per batterie secondarie e rappresenta un’applicazione avanzata della piattaforma di controllo robotico basata sull’intelligenza artificiale iBot.
L’obiettivo era automatizzare un’attività che fino a oggi richiedeva l’intervento diretto degli operatori a causa dell’elevata variabilità degli imballaggi. I crogioli vengono infatti fissati mediante combinazioni di pellicole protettive, reggette e corde che possono differire per numero, posizione e orientamento. Poiché il confezionamento viene eseguito manualmente, ogni pallet presenta caratteristiche proprie che rendono difficile l’utilizzo di sistemi robotici tradizionali basati su percorsi predefiniti.
La soluzione sviluppata da AIVEX è in grado di riconoscere automaticamente le corde di fissaggio, individuare i punti di giunzione, determinare l’orientamento verticale delle reggette, rilevare la posizione delle barre angolari di protezione e generare in autonomia i percorsi necessari per il taglio delle pellicole e la rimozione dei materiali di imballaggio. Al termine di ogni operazione il sistema esegue inoltre una verifica del risultato ottenuto prima di procedere alla fase successiva.
Il cuore tecnologico del progetto è rappresentato dalla piattaforma iBot, sviluppata a partire da ROS2 e progettata per integrare sistemi di visione artificiale bidimensionale e tridimensionale, modelli di intelligenza artificiale, elaborazione su piattaforme NVIDIA Jetson, stima tridimensionale della posizione degli oggetti e generazione automatica delle traiettorie robotiche. La piattaforma gestisce inoltre la comunicazione con i dispositivi periferici dell’impianto e coordina l’intero processo operativo.
Una delle principali sfide affrontate durante lo sviluppo ha riguardato il riconoscimento delle corde e delle reggette mediante visione artificiale. Le superfici riflettenti, le variazioni di illuminazione e i diversi angoli di osservazione possono infatti alterare significativamente la visibilità degli elementi da identificare. In particolare, il rilevamento delle corde verticali e la distinzione tra le parti superiori e inferiori delle reggette nei punti di intersezione hanno richiesto algoritmi di riconoscimento particolarmente sofisticati.
Per risolvere queste problematiche AIVEX ha sviluppato una combinazione di sistemi ottici tridimensionali e algoritmi proprietari di intelligenza artificiale capaci di riconoscere non soltanto corde e reggette, ma anche pellicole plastiche e materiali trasparenti. L’azienda evidenzia come il sistema sia stato progettato per mantenere prestazioni compatibili con la produzione industriale anche disponendo di quantità relativamente limitate di dati di addestramento.
Un’altra caratteristica distintiva della soluzione riguarda la generazione dinamica delle traiettorie robotiche. Invece di utilizzare percorsi fissi, il sistema analizza ogni singolo pallet e crea una sequenza operativa specifica per le condizioni rilevate in quel momento. Questo approccio permette di adattarsi automaticamente alle variazioni presenti tra un crogiolo e l’altro senza richiedere nuove programmazioni o procedure di apprendimento dedicate.
Nel progetto AIVEX si è occupata delle componenti software, del riconoscimento visivo, dei modelli di intelligenza artificiale e della generazione dei percorsi robotici, mentre il partner industriale ha fornito l’hardware del robot, le pinze di presa e le attività di manutenzione dell’impianto.
Secondo l’azienda, il risultato ottenuto ha consentito di raggiungere l’automazione completa del processo di disimballaggio senza la presenza di operatori, rendendo possibile il funzionamento continuo ventiquattro ore su ventiquattro grazie all’integrazione con sistemi AGV. Il processo raggiunge un tempo ciclo inferiore a 14 minuti e ha eliminato le problematiche legate alle operazioni manuali, comprese le limitazioni nei turni notturni e nei fine settimana e i rischi associati alle attività di taglio e movimentazione.
Per AIVEX il progetto rappresenta un esempio concreto di applicazione dell’intelligenza artificiale alla robotica industriale, nel quale il sistema non si limita a eseguire movimenti programmati ma interpreta le condizioni reali dell’ambiente, prende decisioni operative e genera autonomamente le azioni necessarie per completare il lavoro. L’azienda prevede inoltre di estendere questa tecnologia ad altri contesti produttivi nei quali la gestione di pallet e materiali di imballaggio presenta problematiche analoghe.