Una nuova generazione di macchine automatiche robotiche, con APACHE

Università di Bologna e IMA uniscono le forze per dare vita a una nuova generazione di macchine automatiche per il confezionamento nei settori dei processi farmaceutici e dell’e-commerce. Il progetto, appena partito, si chiama APACHE, ha un costo di 5 milioni di euro ed è finanziato con 2.7 milioni di euro dal Fondo Italiano per le Scienze Applicate (FISA).

APACHE si basa su due principi fondamentali: flessibilità e autonomia. “Vogliamo concentrarci sull’idea di ‘macchina automatica robotica’,” dice Marco Carricato, professore al Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Alma Mater e coordinatore del progetto. “Abbiamo in mente nuove soluzioni tecnologiche in cui le operazioni non vengono più eseguite da una serie meccanismi specifici e statici, ma da sequenze di robot e unità di controllo flessibili, in grado di realizzare compiti di manipolazione, presa e controllo altamente complessi.”

La progettazione e la produzione di macchine e linee automatiche per il packaging è uno dei settori più importanti per l’industria italiana, con un fatturato 2024 superiore a 10 miliardi di euro e con il 79% della produzione esportato all’estero. In questo contesto, IMA è uno dei leader mondiali e con l’Università di Bologna ha da poco dato vita a un nuovo laboratorio di ricerca: DIGIMECH – Digital and Mechatronic Research & Innovation for Automated Machinery and Systems.

Anche grazie a questa collaborazione consolidata, il progetto APACHE punta a superare le limitazioni delle tradizionali macchine automatiche, per rispondere alle richieste sempre più frequenti di personalizzazione e adattabilità. Le nuove macchine per il packaging devono infatti essere in grado di realizzare sequenze altamente complesse di movimenti, controllabili e modificabili in tempi rapidi, anche in modo autonomo, sotto la guida di sistemi di governo e controllo intelligenti.

“Le macchine automatiche tradizionali possono gestire un insieme limitato di prodotti e formati, e il passaggio da un prodotto all’altro, o da un formato all’altro, richiede di norma lunghe riconfigurazioni,” spiega Dario Rea, Direttore Ricerca e Innovazione del Gruppo IMA. “Grazie ai progressi tecnologici e digitali, oggi siamo in grado di superare queste limitazioni e progettare macchine automatiche robotiche i cui movimenti complessi e coordinati possono essere modificati tramite software, consentendo una flessibilità e una capacità di adattamento senza precedenti.”

Gli studiosi di APACHE puntano a raggiungere una svolta nella progettazione e produzione di macchine e linee automatiche affrontando due delle principali sfide che il settore si trova ad affrontare: da un lato la richiesta di flessibilità e versatilità e dall’altro la necessità di rispettare requisiti sempre più rigorosi in termini di qualità dei prodotti finali.

Il progetto di ricerca si concentrerà in particolare sulle macchine automatiche per la lavorazione e il confezionamento di prodotti farmaceutici e su quelle per l’e-commerce. Il packaging nel settore farmaceutico, per il quale è previsto un fatturato globale di 20 miliardi di euro entro il 2028, presenta infatti importanti sfide tecnologiche nel campo della produzione continua, dell’integrazione robotica e della tracciabilità della produzione. Mentre il settore dell’e-commerce è guidato dalla richiesta di soluzioni sempre più efficienti e automatizzate: dalle confezionatrici automatiche alle etichettatrici e chiuditrici di scatole, dai sistemi di smistamento e trasporto ai sistemi robotici di inscatolamento di prodotti eterogenei.

“Con APACHE svilupperemo anche strumenti software in grado di progettare automaticamente traiettorie robotiche efficaci in scenari complessi, soddisfacendo al contempo i vincoli imposti da specifiche attività di manipolazione e ottimizzando le prestazioni,” aggiunge Carricato. “E realizzeremo anche un sistema robotizzato basato sull’intelligenza artificiale, capace di identificare una serie di prodotti eterogenei e ordinarli in una configurazione ottimizzata all’interno del contenitore di imballaggio più appropriato.”

Insieme a IMA, l’Università di Bologna è coinvolta nel progetto APACHE con il Dipartimento di Ingegneria Industriale e il Dipartimento di Ingegneria dell’Energia Elettrica e dell’Informazione “Guglielmo Marconi”, e con AdapTronics, spin-off dell’Alma Mater che si occupa di logistica sostenibile attraverso sistemi ibridi meccanici ed elettronici.

www.ima.com