DRACHTEN, Paesi Bassi — Nello stabilimento Philips Electronics, sulla costa della Cina, centinaia di lavoratori utilizzano le mani e strumenti specializzati per assemblare rasoi elettrici. Questo è il vecchio modo.
In una fabbrica gemella qui nella campagna olandese, 128 bracci robotici svolgono lo stesso lavoro con una flessibilità simile allo yoga. Le videocamere li guidano attraverso imprese ben oltre le capacità dell'essere umano più abile.
Un braccio robotico forma all'infinito tre curve perfette in due fili di collegamento e li inserisce in fori quasi troppo piccoli perché l'occhio possa vederli. Le braccia funzionano così velocemente che devono essere rinchiuse in gabbie di vetro per evitare che le persone che le supervisionano si feriscano. E fanno tutto senza pausa caffè: tre turni al giorno, 365 giorni all'anno.
Nel complesso, la fabbrica qui conta diverse dozzine di lavoratori per turno, circa un decimo di quelli dello stabilimento nella città cinese di Zhuhai.
Questo è il futuro. Una nuova ondata di robot, molto più abili di quelli oggi comunemente utilizzati dalle case automobilistiche e da altri produttori pesanti, sta sostituendo i lavoratori di tutto il mondo sia nella produzione che nella distribuzione. Fabbriche come quella qui nei Paesi Bassi fanno da sorprendente contrappunto a quelle utilizzate da Apple e altri giganti dell’elettronica di consumo, che impiegano centinaia di migliaia di lavoratori poco qualificati.
"Con queste macchine possiamo realizzare qualsiasi dispositivo di consumo nel mondo", ha affermato Binne Visser, un ingegnere elettrico che gestisce la catena di montaggio Philips a Drachten.
Molti dirigenti del settore ed esperti di tecnologia affermano che l'approccio di Philips sta guadagnando terreno su quello di Apple. Anche come Foxconn, Apple iPhone produttore, continua a costruire nuovi stabilimenti e ad assumere migliaia di lavoratori aggiuntivi per realizzare smartphone, prevede di installare più di un milione di robot entro pochi anni per integrare la propria forza lavoro in Cina.
Foxconn non ha rivelato quanti lavoratori saranno licenziati né quando. Ma il suo presidente, Terry Gou, ha pubblicamente appoggiato un crescente utilizzo dei robot. Parlando dei suoi oltre un milione di dipendenti in tutto il mondo, a gennaio aveva detto, secondo l’agenzia di stampa ufficiale Xinhua: “Poiché gli esseri umani sono anche animali, gestire un milione di animali mi fa venire il mal di testa”.
Il calo dei costi e la crescente sofisticazione dei robot hanno innescato un rinnovato dibattito tra economisti e tecnologi sulla rapidità con cui si perderanno posti di lavoro. Quest’anno, Erik Brynjolfsson e Andrew McAfee, economisti del Massachusetts Institute of Technology, hanno sostenuto la causa di una rapida trasformazione. “Il ritmo e la portata di questa invasione delle competenze umane sono relativamente recenti e hanno profonde implicazioni economiche”, hanno scritto nel loro libro, “Corsa contro la macchina”.
Nella loro mente, l’avvento dell’automazione a basso costo preannuncia cambiamenti sulla portata della rivoluzione nella tecnologia agricola avvenuta nel secolo scorso, quando l’occupazione agricola negli Stati Uniti è scesa dal 40% della forza lavoro a circa il 2% di oggi. L’analogia non riguarda solo l’industrializzazione dell’agricoltura ma anche l’elettrificazione del settore manifatturiero nel secolo scorso, sostiene McAfee.
"A che punto la motosega sostituirà Paul Bunyan?" ha chiesto Mike Dennison, un dirigente di Flextronics, un produttore di prodotti di elettronica di consumo con sede nella Silicon Valley che sta automatizzando sempre più il lavoro di assemblaggio. "C'è sempre un prezzo e siamo molto vicini a quel punto."
Ma Bran Ferren, un veterano della robotica e progettista di prodotti industriali presso Applied Minds a Glendale, in California, sostiene che ci sono ancora ostacoli ripidi che hanno reso sfuggente il sogno del robot di assemblaggio universale. "Avevo un'ingenuità iniziale riguardo ai robot universali che potevano fare qualsiasi cosa", ha detto. “Devi comunque avere gente intorno. E le persone sono piuttosto brave a capire, come faccio a muovere il radiatore o a infilare il tubo? E queste cose sono ancora difficili da fare per i robot”.
Al di là delle sfide tecniche c’è la resistenza dei lavoratori sindacalizzati e delle comunità preoccupate per i posti di lavoro. L’ascesa dei robot potrebbe significare la creazione di meno posti di lavoro in questo Paese, anche se l’aumento dei costi della manodopera e dei trasporti in Asia e i timori di furto di proprietà intellettuale stanno ora riportando parte del lavoro in Occidente.
Prendiamo ad esempio la cavernosa fabbrica di pannelli solari gestita da Flextronics a Milpitas, a sud di San Francisco. Un grande striscione proclama con orgoglio “Riportare lavoro e produzione in California!” (In questo momento la Cina produce gran parte dei pannelli solari utilizzati in questo paese e sta automatizzando la propria industria.)
Eppure nello stabilimento all’avanguardia, dove la catena di montaggio funziona 24 ore al giorno, sette giorni alla settimana, ci sono robot ovunque e pochi lavoratori umani. Tutto il lavoro pesante e quasi tutto il lavoro di precisione viene svolto da robot che collegano insieme le celle solari e le sigillano sotto vetro. I lavoratori umani fanno cose come tagliare il materiale in eccesso, infilare fili e avvitare una manciata di elementi di fissaggio in un semplice telaio per ciascun pannello.
Tali progressi nel settore manifatturiero stanno iniziando a trasformare anche altri settori che impiegano milioni di lavoratori in tutto il mondo. Uno è la distribuzione, dove i robot che sfrecciano alla velocità dei velocisti più veloci del mondo possono immagazzinare, recuperare e imballare le merci per la spedizione in modo molto più efficiente delle persone. I robot potrebbero presto sostituire i lavoratori di aziende come C&S Wholesale Grocers, il più grande distributore di generi alimentari della nazione, che ha già implementato la tecnologia robotica.
Il rapido miglioramento delle tecnologie visive e tattili sta inserendo un’ampia gamma di lavori manuali nelle capacità dei robot. Per esempio,BoeingI jet commerciali wide-body di sono ora rivettati automaticamente da macchine giganti che si muovono rapidamente e con precisione sulla superficie degli aerei. Anche con queste macchine, la società ha affermato di avere difficoltà a trovare abbastanza lavoratori per realizzare il suo nuovo aereo 787. Piuttosto, le macchine offrono miglioramenti significativi in termini di precisione e sono più sicure per i lavoratori.
E presso Earthbound Farms in California, quattro bracci robotici appena installati con ventose personalizzate posizionano rapidamente contenitori a conchiglia di lattuga biologica nelle scatole di spedizione. I robot si muovono molto più velocemente delle persone che hanno sostituito. Ogni robot sostituisce da due a cinque lavoratori presso Earthbound, secondo John Dulchinos, un ingegnere che è amministratore delegato di Adept Technology, un produttore di robot con sede a Pleasanton, in California, che ha sviluppato il sistema Earthbound.
I produttori di robot negli Stati Uniti affermano che in molte applicazioni i robot sono già più convenienti degli esseri umani.
Lo scorso anno, durante una fiera dell’automazione a Chicago, Ron Potter, direttore della tecnologia robotica presso una società di consulenza di Atlanta chiamata Factory Automation Systems, ha offerto ai partecipanti un foglio di calcolo per calcolare quanto velocemente i robot si sarebbero ripagati.
In un esempio, un sistema di produzione robotizzato costava inizialmente 250,000 dollari e sostituiva due operatori di macchina, ciascuno dei quali guadagnava 50,000 dollari all’anno. Nel corso dei 15 anni di vita del sistema, le macchine hanno consentito di risparmiare 3.5 milioni di dollari in termini di manodopera e produttività.
L’amministrazione Obama afferma che questo cambiamento tecnologico rappresenta un’opportunità storica per la nazione di rimanere competitiva. “L’unico modo per mantenere la produzione negli Stati Uniti è aumentare la produttività”, ha affermato Tom Kalil, vicedirettore dell’Ufficio per le politiche scientifiche e tecnologiche della Casa Bianca.
Funzionari governativi e dirigenti del settore sostengono che, anche se le fabbriche fossero automatizzate, continuerebbero a rappresentare una preziosa fonte di lavoro. Se gli Stati Uniti non competono per la produzione avanzata in settori come l’elettronica di consumo, potrebbero perdere anche l’ingegneria e la progettazione del prodotto. Inoltre, i dirigenti della robotica sostengono che, anche se si perderanno posti di lavoro da colletti blu, una produzione più efficiente creerà posti di lavoro qualificati nella progettazione, gestione e manutenzione delle catene di montaggio, così come un numero significativo di altri tipi di lavoro nelle comunità in cui si trovano le fabbriche.
E i produttori di robot sottolineano che la loro stessa industria crea posti di lavoro. Un rapporto commissionato dall' Federazione Internazionale di Robotica lo scorso anno ha rilevato che 150,000 persone sono già impiegate dai produttori di robotica in tutto il mondo in lavori di ingegneria e assemblaggio.
Ma il dominio americano ed europeo nella prossima generazione di produzione è tutt’altro che certo.
"Quello che vedo è che anche i cinesi applicheranno i robot", ha affermato Frans van Houten, amministratore delegato della Philips. “La finestra di opportunità per ripristinare la produzione è prima che ciò accada”.
Una catena di montaggio più veloce
Royal Philips Electronics iniziò a produrre i primi rasoi elettrici nel 1939 e fondò la fabbrica qui a Drachten nel 1950. Ma il signor Visser, l'ingegnere che gestisce l'assemblaggio, è orgoglioso della sofisticatezza dei rasoi più recenti. Vengono venduti fino a 350 dollari e, dice, sono più complessi da realizzare rispetto agli smartphone.
La catena di montaggio qui è composta da dozzine di gabbie di vetro che ospitano robot realizzati da Adept Technology che serpeggiano intorno alla fabbrica per più di 100 metri. Le videocamere in cima alle gabbie guidano i bracci del robot in modo quasi infallibile nel raccogliere le parti da assemblare. I bracci piegano i fili con precisione millimetrica, inseriscono mandrini sottili come uno stuzzicadenti in minuscoli fori, afferrano ingranaggi di plastica in miniatura e li posizionano in alloggiamenti, quindi fanno scattare pezzi di plastica in posizione.
La prossima generazione di robot per la produzione sarà più flessibile e più facile da addestrare.
Lo testimonia la fabbrica di Tesla Motors, che ha recentemente iniziato a produrre la Tesla S, una berlina di lusso, a Fremont, in California, ai margini della Silicon Valley.
Più della metà dell’edificio ha le persiane, il cosiddetto “lato oscuro”. Ospita ancora una struttura squallida e inutilizzata Toyota Corolla catena di montaggio sulla quale un tempo un esercito di lavoratori produceva mezzo milione di automobili all’anno.
La catena di montaggio della Tesla è in netto contrasto, brillantemente illuminata. I suoi robot in rapido movimento, rosso brillante Tesla, ciascuno ha un singolo braccio con più articolazioni. La maggior parte di loro sono imponenti, alti da 8 a 10 piedi, il che conferisce loro una qualità "Terminator" leggermente minacciosa.
Ma le braccia sembrano stranamente umane quando si allungano su un supporto e cambiano la loro “mano” per svolgere un compito diverso. Mentre i numerosi robot nelle fabbriche automobilistiche in genere svolgono solo una funzione, nella nuova fabbrica Tesla un robot potrebbe farne fino a quattro: saldatura, rivettatura, incollaggio e installazione di un componente.
Ben otto robot eseguono un balletto attorno a ciascun veicolo mentre si ferma in ciascuna stazione lungo la linea per soli cinque minuti. Alla fine nello stabilimento verranno prodotte fino a 83 automobili al giorno – circa 20,000 sono previste per il primo anno. Quando l’anno prossimo l’azienda aggiungerà un SUV, questo sarà costruito sulla stessa catena di montaggio, una volta che i robot saranno riprogrammati.
La fabbrica di Tesla è piccola ma rappresenta una scommessa significativa sui robot flessibili, che potrebbe essere un modello per l’industria. E altri stanno già pensando in grande.
Hyundai e Beijing Motors hanno recentemente completato un'enorme fabbrica fuori Pechino in grado di produrre un milione di veicoli all'anno utilizzando più robot e meno persone rispetto alle grandi fabbriche dei loro concorrenti e con la stessa flessibilità di quella di Tesla, ha affermato Paul Chau, un venture capitalist americano presso WI Harper che ha visitato lo stabilimento a giugno.
Il nuovo magazzino
Sistemi tradizionali e futuristici che lavorano fianco a fianco in un centro di distribuzione a nord di New York mostrano come la robotica stia trasformando il modo in cui i prodotti vengono distribuiti, minacciando i posti di lavoro. Da questo magazzino di Newburgh, C&S, il più grande grossista di generi alimentari della nazione, rifornisce un'importante catena di supermercati.
Il vecchio sistema si estende su quasi mezzo milione di piedi quadrati. Gli scaffali vengono caricati e scaricati 24 ore su 24 da centinaia di persone alla guida di transpallet e carrelli elevatori. Nelle ore di punta della sera, il magazzino è una cacofonia di segnali acustici e guizzi veicoli elettrici così come i lavoratori con le cuffie vengono indirizzati alle casse di cibo da un computer che parla loro in quattro lingue.
Il nuovo sistema è molto più piccolo, racchiuso in soli 30,000 piedi quadrati all'estremità del magazzino e controllato solo da una manciata di tecnici. Vegliano su una gabbia di quattro piani con diversi livelli che contengono 168 robot "rover" delle dimensioni di un go-kart. Ciascuno può muoversi a 25 miglia all'ora, quasi alla stessa velocità di un velocista olimpico.
Ogni rover è connesso in modalità wireless a un computer centrale e, a comando, correrà lungo un corridoio fino a raggiungere la sua destinazione: una cassa di cibo da recuperare o il punto in cui depositarne uno per la conservazione. Il robot raccoglie una scatola estendendo le dita di metallo lunghe mezzo metro dal suo lato e facendole scorrere al di sotto. Solleva la scatola e se la trascina nella pancia. Quindi accelera fino alla parte anteriore della gabbia d'acciaio, dove si trasforma in un'ampia corsia dove deve confrontarsi con il traffico: otto robot sono attivi su ciascun livello della struttura, che è larga 20 corridoi e alta 21 livelli.
Dal corridoio, i robot aspettano il loro turno per entrare in una speciale corsia aperta dove depositano ciascun carico in un ascensore che invia un flusso di casse di cibo fino a un nastro trasportatore che conduce a un grande braccio robotico.
Alto circa 10 piedi, il braccio ha la grazia e la destrezza di un abile imballatore del supermercato, torcendo e girando ogni cassa in modo che la pila finale formi un cubo di otto piedi. Il software è sufficientemente sofisticato da determinare quale robot deve ritirare per primo quale cassa, così quando l'ordine arriva al supermercato, i lavoratori possono prelevare le casse nell'ordine preciso in cui dovranno andare sugli scaffali.
Una volta terminato il braccio, il cubo di merce viene convogliato verso una macchina che lo avvolge in plastica trasparente per tenerlo in posizione. Quindi un operatore del carrello elevatore richiamato dal computer sposta il cubo su un camion per la spedizione.
Costruito da simbolico, una start-up con sede nell'area di Boston, questo magazzino robotizzato si ispira ai progettisti di computer che hanno creato algoritmi software per organizzare in modo efficiente i dati da archiviare sul disco rigido di un computer.
Jim Baum, amministratore delegato di Symbotic, paragona il nuovo sistema a un enorme computer parallelo. Il progetto è efficiente perché non esiste un unico punto di strozzatura; le casse del cibo che si muovono attraverso il magazzino robotizzato sono come i bit digitali elaborati dal computer.
Il ruolo mutevole degli esseri umani
Nei dieci anni trascorsi da quando ha iniziato a lavorare come magazziniere a Tolleson, in Arizona, un sobborgo di Phoenix, Josh Graves ha visto come i sistemi di automazione possono semplificare il lavoro ma anche creare nuovo stress e insicurezza. L'enorme struttura in cui lavora distribuisce prodotti secchi per i supermercati Kroger.
Il signor Graves, 29 anni, è andato a lavorare nel magazzino, dove suo padre ha lavorato per tre decenni, subito dopo la scuola superiore. Il lavoro impegnativo richiedeva il sollevamento di scatole pesanti e le ore erano lunghe. "Avrebbero portato dentro 15 ragazzi, e solo uno sarebbe durato", ha detto.
Oggi il signor Graves guida una piccola macchina simile a un carrello elevatore che immagazzina e recupera casse di tutte le dimensioni. Poiché questi lavoratori svolgono meno lavoro fisico, ci sono meno infortuni, ha affermato Rome Aloise, vicepresidente di Teamsters nella California settentrionale. Poiché è il computer a stabilire il ritmo, lo stress ora è più psicologico.
Il signor Graves indossa le cuffie e viene istruito da una voce computerizzata su dove andare nel magazzino per raccogliere o conservare i prodotti. Un computer centralizzato che i lavoratori chiamano The Brain detta la loro velocità. I manager sanno esattamente cosa fanno i lavoratori, nel minuto esatto.
Diversi anni fa, il magazzino del signor Graves ha installato un sistema tedesco che immagazzina e recupera automaticamente le casse di cibo. Ciò ha portato all’eliminazione di 106 posti di lavoro, circa il 20% della forza lavoro. Il nuovo sistema è stato inizialmente mantenuto dai lavoratori sindacalizzati con elevata anzianità. Poi il lavoro è andato all’azienda tedesca, che ha assunto lavoratori non sindacalizzati.
Ora Kroger progetta di costruire un magazzino altamente automatizzato a Tolleson. Sessanta lavoratori del sindacato si sono recati l'anno scorso davanti al Consiglio comunale per opporsi al piano, sul quale la città non si è ancora pronunciata.
"Non abbiamo problemi con l'arrivo delle macchine", ha detto il signor Graves ai funzionari della città. "Ma dite a Kroger che non vogliamo perdere questi posti di lavoro nella nostra città."
Alcuni lavori sono ancora fuori dalla portata dell’automazione: lavori edili che richiedono ai lavoratori di spostarsi in ambienti imprevedibili e svolgere compiti diversi non ripetitivi; lavori di assemblaggio che richiedono feedback tattile come il posizionamento di pannelli in fibra di vetro all'interno di aeroplani, barche o automobili; e lavori di assemblaggio in cui viene realizzata solo una quantità limitata di prodotti o in cui esistono molte versioni di ciascun prodotto, che richiedono una costosa riprogrammazione dei robot.
Ma l’elenco si sta accorciando.
Aggiornamento della distribuzione
All'interno di un garage spartano in un quartiere industriale di Palo Alto, in California, un robot armato di “occhi” elettronici, una piccola paletta e ventose preleva ripetutamente le scatole e le lascia cadere su un nastro trasportatore.
Sta facendo ciò che fanno ogni giorno i lavoratori a basso salario in tutto il mondo.
I robot più vecchi non possono svolgere questo lavoro perché i sistemi di visione artificiale erano costosi e limitati ad ambienti attentamente controllati dove l’illuminazione era giusta. Ma grazie a una telecamera stereo economica e a un software che consente al sistema di vedere le forme con la stessa facilità degli esseri umani, questo robot può discernere rapidamente le dimensioni irregolari di oggetti posizionati casualmente.
Il robot utilizza una tecnologia innovativa MicrosoftIl sistema di rilevamento del movimento Kinect di per il suo sistema di videogiochi Xbox.
Tali robot metteranno l’automazione alla portata di aziende come Federal Express e United Parcel Service che ora impiegano decine di migliaia di lavoratori che svolgono tali compiti.
La start-up dietro al robot, Industrial Perception Inc., è il primo spin-off di Willow Garage, un'ambiziosa società di ricerca sulla robotica con sede a Menlo Park, in California. Il primo cliente sarà probabilmente un'azienda che ora impiega migliaia di lavoratori per caricare e scaricare i suoi camion. Gli operai riescono a spostare in media una scatola ogni sei secondi. Ma ogni scatola può pesare più di 130 libbre, quindi gli operai si stancano facilmente e talvolta si fanno male alla schiena.
Industrial Perception vincerà il contratto se la sua macchina riuscirà a spostare in modo affidabile una scatola ogni quattro secondi. Gli ingegneri sono fiduciosi che presto il robot farà molto meglio di così, raccogliendo e depositando una scatola al secondo.
"Siamo sul punto di cambiare completamente la produzione e la distribuzione", ha affermato Gary Bradski, uno scienziato specializzato in visione artificiale e uno dei fondatori di Industrial Perception. "Penso che non sia un evento così singolare, ma alla fine avrà un impatto altrettanto grande quanto Internet."
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