I produttori di tutta Europa stanno affrontando una crescente carenza di lavoratori disponibili a svolgere attività ripetitive, fisicamente impegnative e ad alta intensità di manodopera, secondo report dei dei Servizi Europei per l’Impiego (EURES) e del Centro europeo per losviluppo della formazione professionale (Cedefop).Questa sfida è particolarmente rilevante in settori come quello della lavorazione dei metalli, dove produttività, qualità e flessibilità sono elementi fondamentali per la competitività. Sebbene l’automazione robotica offra una soluzione concreta, la complessità, i costi e le competenze specialistiche necessarie per implementare sistemi robotici avanzati continuano a limitarne l’adozione su larga scala.
Con ambienti produttivi sempre più dinamici e cicli di vita dei prodotti più brevi, i produttori necessitano sempre più di sistemi di automazione flessibili, che possano essere riconfigurati rapidamente senza un supporto esteso da parte degli integratori di sistemi. Tuttavia, le soluzioni robotiche tradizionali rimangono in gran parte rigide, vincolate a specifici hardware e dipendenti da una programmazione di livello specialistico, creando una barriera significativa per le PMI e per le produzioni ad alta varietà e bassi volumi.
YK-Robotics ha individuato l’opportunità di semplificare l’intero ciclo di vita dei sistemi robotici, dalla progettazione virtuale della cella e configurazione delle attività fino all’implementazione, al funzionamento e alla manutenzione, attraverso il proprio software all-in-one. Il loro sistema combina flessibilità, intelligenza e accessibilità, consentendo sia agli esperti sia agli utenti non specializzati di implementare e gestire celle robotiche in modo efficiente, indipendentemente dall’ecosistema hardware utilizzato.
Il team di YK-Robotics
YK-Robotics is a Florence-based SME that facilitates the adoption of advanced robotics in businesses of all sizes by providing robotic applications that can be seamlessly configured, programmed and controlled. The team joined the EIT Manufacturing Empowering SMEs Call 2023 with the YK-Platform project. Built on ROS2 (Robot Operating System), the YK-Platform integrates state-of-the-art open-source motion planning technologies to enable autonomous, collision-free trajectory generation and optimised robot motion.
Il suo software indipendente dal marchio riduce la dipendenza dagli integratori di sistemi e semplifica configurazione, programmazione e manutenzione, permettendo ai produttori di implementare e ampliare l’automazione in modo più rapido.
La piattaforma YK-Robotics consente la simulazione dei processi, la configurazione dei layout a partire dalla libreria di elementi, l’importazione di layout 3D e l’esecuzione di verifiche di fattibilità. Copyright © YK-Robotics.
Durante il progetto, il team ha condotto approfondite valutazioni comparative di diversi algoritmi di pianificazione del movimento, analizzandone convergenza, velocità di esecuzione, robustezza e prestazioni in condizioni simulate vicine a scenari reali. È stato adottato un approccio di sviluppo guidato dai test (test-driven development), che ha incluso oltre 100.000 casi di test per validare l’affidabilità del sistema, compreso il supporto per assi lineari e per robot di diversi marchi.
Per accelerare i cicli di sviluppo e migliorare la qualità del software, il team ha utilizzato assistenti allo sviluppo basati sull’intelligenza artificiale, come GitHub Copilot e ChatGPT, per la generazione del codice e la copertura dei test, consentendo iterazioni più rapide e un comportamento del sistema più resiliente.
Parlando del progetto, Joan Ortega Alcaide, CEO e Co-Founder di YK-Robotics, afferma che il finanziamento di EIT Manufacturing è stato il catalizzatore che ha permesso a un’azienda industriale di medie dimensioni di assumersi il rischio di esplorare una soluzione sviluppata da una startup, offrendo al contempo a YK-Robotics l’opportunità di testare e validare il proprio software in scenari industriali reali. Ortega Alcaide sottolinea inoltre: “Questo ci ha permesso di entrare in un mercato ad alto potenziale ma precedentemente inesplorato, nel quale sono emerse problematiche concrete che abbiamo potuto affrontare e che hanno contribuito direttamente al miglioramento del nostro software."
Nel settore della robotica, una piccola ma fondamentale parte dello sviluppo e della validazione deve essere necessariamente svolta su sistemi fisici affinché una soluzione software possa essere realmente efficace. Riprodurre condizioni così realistiche è spesso costoso e richiede molto tempo. Grazie al supporto di EIT Manufacturing e Schiavi Macchine International, abbiamo potuto accedere a condizioni ideali per i test e accelerare significativamente la maturazione della nostra soluzione.
Joan Ortega Alcaide, CEO e co-fondatore di YK-Robotics
Schiavi Macchine International è uno dei partner manifatturieri di YK-Robotics. Elia Zinetti, CEO di Schiavi Macchine International, spiega: “Sviluppiamo macchine per la piegatura, molte delle quali vengono caricate da robot, in un’ampia varietà di configurazioni di celle e applicazioni. I nostri sistemi movimentano e piegano un’ampia gamma di componenti non predefiniti e i nostri clienti richiedono la possibilità di cambiare rapidamente il pezzo da lavorare, garantendo al contempo un funzionamento privo di collisioni.”
Grazie a YK-Robotics, i nostri operatori e clienti possono generare autonomamente nuovi programmi di produzione sicuri, garantendo un’esecuzione priva di collisioni. Questo offre la flessibilità richiesta dal mercato, riducendo al contempo in modo significativo il rischio operativo.
Elia Zinetti, CEO di Schiavi Macchine International
Uno dei risultati più significativi del progetto è stata la trasformazione della YK-Platform in una soluzione modulare basata sulle interfacce di programmazione delle applicazioni (API). Questo aggiornamento architetturale rende la piattaforma nativamente interoperabile con applicazioni esterne e interfacce utente personalizzate, eliminando la dipendenza dalle tradizionali interfacce uomo-macchina (HMI) grafiche.
Sono state sviluppate oltre 30 API robuste per supportare la configurazione fluida delle celle di lavoro robotizzate, consentendo agli utenti di modellare e testare l’intero layout della cella robotica in ambiente software prima della realizzazione fisica, nonché di pianificare le traiettorie e controllare i movimenti. Queste nuove funzionalità permettono a integratori terzi e costruttori di macchine di incorporare facilmente la piattaforma nei propri ecosistemi.
Questa architettura API-first consente ai costruttori di macchine e agli integratori di sistemi di incorporare direttamente la YK-Platform nei propri ecosistemi digitali, mantenendo al contempo il pieno controllo sull’esperienza utente e sui flussi operativi. Parallelamente, sono stati sviluppati una documentazione completa per l’implementazione, materiali formativi e processi di onboarding, al fine di supportare un’adozione scalabile sul mercato, rispondendo sia alle esigenze delle tradizionali offerte di licenza basate su HMI sia a quelle basate su API.
La YK-Platform consente di passare da un braccio robotico all’altro senza vincoli o dipendenze, opera attraverso un’interfaccia no-code e integra in modo fluido tutti i componenti di una cella robotica. Copyright © YK-Robotics.
Per gli utenti finali, l’impatto è immediato. I produttori possono generare autonomamente scenari robotici complessi, configurare attività e ottenere piani di movimento ottimizzati e privi di collisioni con competenze specialistiche minime. Gli aggiornamenti del sistema, le modifiche al layout e le operazioni di manutenzione possono essere gestiti rapidamente, rendendo la piattaforma particolarmente adatta ad ambienti dinamici come la piegatura dei metalli, il machine tending, l’assemblaggio e le applicazioni di pick-and-place.
I principali settori target includono l’industria alimentare e delle bevande, dove l’elevata variabilità dei prodotti richiede soluzioni di automazione flessibili e facilmente configurabili. Nella produzione di legno e arredamento, la piattaforma consente una gestione efficiente di componenti non standardizzati, adattandosi rapidamente alle esigenze produttive in continua evoluzione. I settori della lavorazione dei metalli e delle lavorazioni meccaniche beneficiano dell’ottimizzazione delle attività di machine tending, riducendo la dipendenza dagli operatori e aumentando la produttività. I produttori farmaceutici possono invece usufruire di attività di movimentazione precise e compatibili con ambienti cleanroom, facilmente adattabili a nuovi formati di confezionamento o a requisiti normativi in evoluzione.
In tutti questi settori, la YK-Platform offre il massimo valore negli ambienti che richiedono frequenti cambiamenti nella produzione o la gestione di un’ampia varietà di prodotti all’interno di un’unica cella robotica.
L’impatto più ampio di questo progetto va ben oltre l’innovazione tecnica. La YK-Platform democratizza l’accesso alla robotica avanzata, consentendo a una fascia più ampia della forza lavoro di diventare parte attiva della manifattura moderna.
L’adozione di questa soluzione riduce la dipendenza da manodopera difficile da reperire, offrendo al contempo un percorso scalabile verso l’automazione. Inoltre, le traiettorie robotiche ottimizzate contribuiscono a ridurre il consumo energetico e lo spreco di materiali, favorendo pratiche produttive più sostenibili.
La YK-Platform rappresenta una risposta concreta sia alle sfide tecniche sia a quelle sociali della manifattura. Colmando il divario tra robotica e usabilità, la YK-Platform ha il potenziale per diventare una tecnologia fondamentale nella prossima generazione di sistemi produttivi flessibili, intelligenti e umanocentrici.
Con la maturazione delle tecnologie di intelligenza artificiale (AI) e la crescente accessibilità dei modelli linguistici di grandi dimensioni (LLM), YK-Robotics sta ampliando la piattaforma includendo funzionalità di interazione tramite linguaggio naturale. Il team ha sviluppato una serie di agenti AI, attualmente in fase di test beta, progettati per operare sulle funzionalità già disponibili della YK-Platform. Questi agenti sono in grado di interpretare le richieste degli operatori, assegnare le attività all’agente specializzato più appropriato e supportare operazioni quali la generazione virtuale di celle robotiche, la programmazione dei robot, lo scambio di dati e la creazione di interfacce uomo-macchina.
Aggiungendo questo livello di interazione, gli operatori possono descrivere ciò che deve essere realizzato utilizzando il linguaggio naturale, mentre la YK-Platform traduce questi input in azioni eseguibili. Questo approccio riduce ulteriormente le barriere all’adozione della robotica avanzata e apre la strada a un futuro in cui la collaborazione uomo-robot diventerà più intuitiva e accessibile negli ambienti manifatturieri. Il team sta attualmente lavorando per scalare la soluzione ed è aperto a collaborazioni con investitori e partner industriali.
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