Quali lavori utili possono svolgere i robot nei cantieri (e quali no)?

Sì e no, secondo un nuovo rapporto della società di consulenza gestionale McKinsey.

Terreni irregolari, condizioni meteorologiche variabili, flussi di lavoro imprevedibili e materiali diversi rendono i cantieri edili più difficili da esplorare rispetto alle condizioni controllate di magazzini o fabbriche.

Ma secondo il rapporto di McKinsey, "L'intelligenza artificiale incarnata creerà colleghi robotici?" , i progressi nelle macchine "general-purpose" alimentate dall'intelligenza artificiale incarnata e capaci di adattarsi a diversi compiti stanno iniziando ad aprire nuove possibilità anche in questo settore.

La ricerca evidenzia in quali ambiti questi robot sono maggiormente in grado di aggiungere valore in loco e dove permangono ancora delle limitazioni.

Nel settore edile, il potenziale maggiore risiede nelle attività di "pick and place". Tra queste rientrano:

• Raccogliere e posizionare oggetti leggeri o piccoli (in cui McKinsey valuta i robot basati sull'intelligenza artificiale come dotati di elevate capacità nell'ambito dell'edilizia)
• Prelievo e posizionamento di oggetti pesanti o di grandi dimensioni (elevata capacità)
• Prelievo e versamento di piccoli contenitori (elevata capacità)

Tuttavia, le loro capacità diminuiscono drasticamente per compiti di cantiere più complessi o che richiedono maggiore abilità:

• Prelievo e versamento di contenitori di grandi dimensioni (bassa capacità)
• Indicare e dirigere piccoli utensili (bassa capacità)
• Puntamento e direzione di strumenti di grandi dimensioni (bassa capacità)
• Indicare e dirigere oggetti non rigidi come cavi o materiali flessibili (bassa capacità)

I risultati suggeriscono che, sebbene i robot possano svolgere compiti di base in loco, qualsiasi attività che richieda un controllo preciso degli utensili, l'interazione con materiali flessibili (come cavi o tessuti) o un assemblaggio complesso è probabilmente al di là delle loro capacità.

I robot, anche quelli dotati di intelligenza artificiale, sembrano ancora presentare limiti nella destrezza robotica e nella percezione tattile, il che rappresenta una potenziale buona notizia per i lavoratori umani che temono di perdere il proprio posto di lavoro. McKinsey osserva che anche le mani umanoidi più avanzate offrono meno gradi di libertà rispetto alle mani umane, rendendo difficili i compiti delicati o irregolari.

Schindler RISE è il primo robot al mondo in grado di arrampicarsi autonomamente lungo il vano ascensore di un edificio per installare componenti. (Immagine per gentile concessione di Schindler)

Altri vincoli

I vincoli non sono solo meccanici. Come per le macchine elettriche a batteria, l'alimentazione elettrica rappresenta un altro importante collo di bottiglia. I robot umanoidi in genere funzionano solo per due o quattro ore con una carica quando svolgono compiti dinamici, afferma il rapporto di McKinsey. Il sollevamento di carichi pesanti accelera il consumo della batteria, mentre le infrastrutture per la ricarica e la sostituzione delle batterie sono ancora immature. Ciò limita la fattibilità di impiegare robot per un intero turno di lavoro senza interruzioni.

Poi c'è la questione dei costi. I robot multiuso possono costare dai 15.000 ai 250.000 dollari per unità, con periodi di ammortamento che spesso superano i due anni nelle prime fasi di sperimentazione, osserva il rapporto. La manutenzione è costosa e può comportare lunghi tempi di fermo se le riparazioni richiedono la spedizione a strutture specializzate. In un settore in cui i margini sono ridotti, la situazione economica può essere difficile, a meno che i robot non vengano impiegati su larga scala o per applicazioni di alto valore.

Vista dall'alto del robot che preleva un modulo fotovoltaico. Il robot preleva i moduli dai trasportatori autonomi che lo utilizzano. (Foto: Rosendin)

Anche l'integrazione nel flusso di lavoro edilizio presenta delle barriere. Molti robot esistenti vengono assemblati con componenti personalizzati, senza standard di settore concordati. Ciò crea rischi per la catena di fornitura e complica l'integrazione del sistema. Per le imprese edili, ciò significa che ogni implementazione può essere percepita come un progetto su misura, piuttosto che come una soluzione plug-and-play.

Nonostante queste sfide, i ricercatori di McKinsey hanno osservato che la tendenza verso l'intelligenza artificiale incarnata porta con sé anche aspetti positivi. I miglioramenti nei modelli fondamentali di visione-linguaggio-azione (i "cervelli" dei robot moderni) consentono loro di interpretare segnali visivi, seguire istruzioni vocali e apprendere dall'osservazione. Ciò potrebbe consentire implementazioni più flessibili in ambienti progettati per gli esseri umani, come i cantieri edili, senza la necessità di riprogettazioni radicali.

Tuttavia, è probabile che settori industriali diversi dall'edilizia assistano a un'adozione più rapida dei robot dotati di intelligenza artificiale. I modelli di McKinsey suggeriscono che la logistica di magazzino, la produzione leggera, la vendita al dettaglio, l'agricoltura e la sanità siano più adatti a breve termine.

Ciò è dovuto a contesti più prevedibili e a un ritorno sugli investimenti più elevato a breve termine. Ciononostante, il rapporto sostiene che le imprese edili lungimiranti dovrebbero iniziare a valutare progetti pilota fin da ora.

La velocità di adozione non dipende solo dalla tecnologia disponibile: fattori economici, normativi e preparazione della forza lavoro influenzeranno l'uso dei robot nell'edilizia tanto quanto l'ingegneria, osserva il rapporto. Ciò significa progetti pilota attentamente mirati, un'attenzione ai rendimenti misurabili e una visione realistica di ciò che i robot possono e non possono fare oggi in cantiere.

McKinsey consiglia alle aziende che stanno valutando le loro opzioni:

• Definire una visione di automazione a lungo termine: identificare dove la robotica potrebbe inserirsi nel processo di costruzione.
• Investire nei dati: i robot apprendono meglio da dati complessi e basati sull'interazione fisica. Acquisire e strutturare dati specifici per ogni sito ora potrebbe aiutare ad addestrare i sistemi futuri.
• Monitorare le tecnologie abilitanti: monitorare i progressi nella densità delle batterie, nella rilevazione tattile, nella destrezza e nei quadri normativi anziché affidarsi a demo di marketing.
• Preparare la forza lavoro: non aspettare l'arrivo dei robot per migliorare le competenze della forza lavoro. Inizia a creare il talento e la cultura aziendale necessari per lavorare a stretto contatto con le macchine.
• Creare partnership: collaborare con start-up di robotica, unirsi a gruppi di standardizzazione del settore e adattare le infrastrutture per renderle pronte per i robot.

Leggi il rapporto completo qui.