I dispositivi autonomi raggiungono la maturità e diventano sempre più capaci di muoversi in ambienti con alta dinamica e ostacoli in movimento. Di conseguenza, gli AGV che attualmente operano in aree ristrette al pubblico, come nei campi di produzione, possono essere adattati ad ambienti diversi, ad esempio, sotto forma di sistemi automatici di corriere e posta.
Pertanto, gli AGV per la consegna e il trasferimento di articoli si possono trovare anche in settori non manifatturieri, come uffici, ospedali, servizi di vendita per corrispondenza, automazione postale o ambienti pubblici. La maggior parte delle applicazioni mira alla logistica ospedaliera (utensili per la cura, posta, farmaci, diagnostica, ecc.) Gli scenari di applicazione più recenti degli AGV indoor si estendono anche alle strutture di cura e agli spazi per uffici. Infine, va notato che gli AGV sono di solito gestiti come flotte, compresi i sistemi di gestione della flotta. Pertanto, un ambiente di rete digitalizzato è una delle precondizioni per l'uso efficace dei sistemi AGV.
Trasporto in ospedali e strutture di assistenza
Negli uffici più grandi e negli ospedali, i compiti di servizio come far circolare la posta, trasportare merci di qualsiasi tipo, svuotare i cestini, ecc. sono attività relativamente facili ma che richiedono tempo, eseguite da dipendenti specifici che passano nei corridoi con i carrelli. Senza un'automazione fissa, un robot di trasporto ridurrà il carico di lavoro di quei membri del personale che sono responsabili del trasporto di oggetti. Rispetto alle soluzioni già esistenti, un robot ridurrà inoltre il carico di lavoro del personale dell'ospedale, così come quello del personale della logistica.
Un robot di trasporto esegue tipicamente le seguenti attività:
- Rilevamento di oggetti per il trasporto (container, letti, ecc.); se necessario, con assistenza umana – “chiamata dal terminale dell'unità”
- Ritiro/trasferimento e trasporto di oggetti
- Ottimizzazione e adattamento dei percorsi di trasporto
- Classificazione e segregazione degli oggetti (se necessario, con assistenza umana – codici a barre, ecc.)
- Scarico di oggetti nell'area di destinazione (oggetti segregati)
Negli ospedali, i robot sono stati introdotti con successo (ad esempio, l'Helpmate negli anni '90) come sistemi di consegna punto a punto. I tipici compiti di trasporto includono pasti, biancheria, campioni di laboratorio, ecc. I materiali da trasportare sono collocati in un'area di stoccaggio e il carico e lo scarico sono eseguiti dal personale. La navigazione si ottiene usando scanner laser, sensori a ultrasuoni e punti di riferimento strategicamente posizionati (spesso collocati nel soffitto). Più recentemente, ci sono stati anche tentativi di permettere ai robot di raccogliere altre unità mobili, come i rimorchi, e di trasportarle tra diverse stazioni situate in una struttura.
Robot di corriere negli edifici (uffici, hotel, edifici pubblici)
I robot corrieri sono AGV di solito di tipo più piccolo con capacità inferiori a 250 kg, che sono progettati per trasportare piccole cassette o piccoli carichi in ambienti leggeri o puliti, molto simili ai robot in ambito sanitario descritti sopra. Basati su una piattaforma mobile, sono dotati di dispositivi speciali, come - uno scanner laser per localizzare il bidone, uno scomparto per trasportare la posta, e simili. Operano da soli, senza bisogno di alcuna supervisione. Di solito, gli ambienti privi di barriere come si trovano negli ospedali, nelle strutture di assistenza o negli edifici per uffici, facilitano i robot mobili utilizzati in questi ambienti.
Allo stesso modo, i robot corrieri per gli hotel sono stati installati per il trasporto di merci di tutti i tipi e bagagli e stanno ricevendo un'attenzione mediatica significativa. Sistemi comparabili di trasporto mobile, spesso con trasferimenti di articoli e di vettori, hanno ugualmente trovato la loro strada nella logistica dei laboratori (per esempio, nelle unità farmaceutiche e mediche).
Robot corrieri negli aeroporti o negli spazi pubblici
Altri sistemi di corriere possono essere responsabili del trasporto dei bagagli negli aeroporti, come - il sistema di SITA Lab è stato testato in diversi aeroporti del mondo, tra cui Ginevra, Buenos Aires e Città del Messico.
Un sistema completamente diverso utilizzato per il carico/scarico dei bagagli negli armadietti degli hotel è basato su un classico robot industriale. Il braccio del concierge “Yobot” raccoglie i bagagli che sono stati lasciati nella hall e li conserva in un armadietto per una piccola tassa. Un robot industriale a braccio articolato ABB IRB 6640 serve come sistema automatizzato di deposito e recupero dei bagagli nella hall dello Yotel-Hotel di New York.
Livello di distribuzione
Il robot pioniere utilizzato negli ospedali è l'Helpmate, sviluppato da TRC all'inizio degli anni '90 e poi promosso da Cardinal Health. È stato riferito che erano state installate più di 100 unità (ora fuori produzione), compresa l'interfaccia con le porte e gli ascensori. Helpmate trasportava i pasti ai pazienti, i farmaci ad altri reparti, ecc. Il suo vantaggio principale era quello di liberare il personale specializzato da compiti di corriere non specializzati. Il sistema era in anticipo sui tempi e ha aperto con successo la strada a diversi sistemi di corriere negli ospedali e negli ambienti interni.
Allo stesso modo, il premiato sistema robotico di corriere (Hospi-R) è stato lanciato da Panasonic in Giappone nel 2004. Dallo stesso fornitore, il sistema robotico di corriere di campioni di sangue controlla una flotta di robot mobili autonomi che lavorano in coordinamento. Il sistema controlla automaticamente una serie di consegne di campioni di sangue e compiti di corriere, tra cui il prelievo, il trasporto all'analizzatore automatico e la raccolta dei prodotti, facendo assegnare da un computer di controllo del gruppo i compiti appropriati a ciascun robot. Un sistema di ricarica automatica della batteria ha anche reso possibile al sistema di soddisfare le esigenze di servizio 24 ore su 24, evitando che tutti i robot rimangano senza energia nello stesso momento.
L'intelligente TransCar LTC di Swisslog, parte di Kuka, soddisfa le esigenze di trasporto di materiale sfuso tra funzioni centralizzate, come cucine, lavanderie e magazzini. Questi AGV possono caricare e scaricare i carrelli per trasportarli tra i punti di consegna. I veicoli sono istruiti per trovare la loro strada lungo un percorso base tra due luoghi o possono essere programmati per viaggiare attraverso corridoi ospedalieri complessi, compresa l'interfaccia con ascensori, porte motorizzate e altri dispositivi.
Come successore del SaviOne, il Relay by Savioke è entrato in funzione in numerosi hotel internazionali (vedi Figura 3.51). Si interfaccia con ascensori, porte e sistemi di comunicazione nell'edificio. Il robot è alto circa 92 centimetri, largo 51 centimetri, pesa 40,8 chilogrammi e viaggia a 2,5 km/h. Il robot consegna snack e servizi agli ospiti dell'hotel, permettendo al personale dell'hotel di concentrarsi su altri ospiti. Gli utenti possono interagire con il robot applicando il touchscreen allegato, gli smartphone, o il suono.
Un altro design disponibile è il già citato Yobot che serve come sistema automatico di deposito e recupero dei bagagli nella lobby dei più grandi hotel di New York. Il robot industriale teatralmente illuminato è una caratteristica centrale nella lobby. Ospitato dietro un recinto di vetro sicuro, il robot raccoglie e conserva i bagagli degli ospiti in uno dei 117 armadietti. Quando gli ospiti sono pronti a partire, presentano la loro ricevuta con codice a barre a Yobot, che recupera i loro bagagli.
Sono stati proposti numerosi sistemi simili, per esempio l'RCab300 di Unibap, il QC Bot di Vecna, Moxi di Diligent Robotics e Keenon. Quest'ultima presenta una linea di prodotti di robot di consegna che vanno dalla casa agli ambienti professionali.
In un progetto di collaborazione, il Fraunhofer IPA ha sviluppato un carrello di cura intelligente che può navigare liberamente e fornisce un'interfaccia utente per documentare l'uso degli utensili di cura senza soluzione di continuità. È stato testato in diversi istituti di cura.
Un approccio diverso è “The Tug” di Aethon, che offre una base mobile compatta collegata a carrelli per lo stoccaggio e il trasporto di beni tipici dell'ospedale, come vassoi alimentari, farmaci, biancheria, campioni di sangue, cartelle cliniche, farmaci da farmacia o pompe IV. Si usa in modo intuitivo e può scambiare automaticamente i carrelli (per lo più; senza alcuna modifica). Si dice che sia stato distribuito in tutto il mondo (più di 500 Tugs in circa 450 ospedali) con più di 5 milioni di consegne all'anno..
Il QC Bot di Vecna fornisce una funzionalità simile. A causa della mancanza di dipendenti disponibili dopo il Covid-19 lockdown e le restrizioni di contatto, più ristoranti hanno introdotto robot di servizio, come il Matrade di Richtech Robotics che consegna vassoi di cibo nel ristorante e può aprire le porte della cucina.
Considerazioni sui costi-benefici e sfide di marketing
Come i vantaggi dell'AGV, i robot corrieri avvantaggiano il fornitore di logistica e quindi il suo cliente:
- Maggiore affidabilità ed eliminazione dell'errore umano
- Aumento della produttività operativa
- Espansione e miglioramento della rete logistica
- Per il cliente: Maggiore disponibilità e flessibilità del servizio, costi e tempi di trasporto ridotti
A causa della loro novità, alcuni clienti, come gli hotel, potrebbero voler integrare i servizi dei robot nelle loro operazioni per dimostrare la ricettività verso l'innovazione. Inoltre, i costi in alcuni settori, ad esempio quello sanitario, implicano la necessità di automatizzare particolari compiti di trasporto.
Studi di settore hanno indicato che gli infermieri e altri operatori sanitari potrebbero passare fino al 20% della loro giornata lavorativa a svolgere compiti di trasporto che potrebbero essere facilmente automatizzati. Se fosse possibile, per ridurre al 5%, ci sarebbe un risparmio significativo.
Ma non solo il costo del lavoro, ma anche la bassa disponibilità di lavoratori in alcuni settori, come la sanità, rendono necessario automatizzare alcuni compiti per scaricare il resto della forza lavoro.
Schemi per il calcolo dei costi e modelli di costo per i robot corrieri sono stati resi disponibili da HelpMate. Con un semplice strumento, la redditività del servizio di corriere potrebbe essere determinata: confrontando la tariffa oraria.
I robot corrieri negli edifici pubblici potrebbero richiedere infrastrutture significative, come apriporta o scale mobili radiocomandate per accedere ai diversi piani. I robot hanno anche bisogno di dispositivi che permettano loro di comunicare con porte e ascensori automatizzati per consentire la copertura dell'intero edificio. Questi investimenti si ripagheranno molto più velocemente se il robot viene usato 24 ore al giorno. In particolare per missioni ripetitive e lunghe i robot corrieri saranno un investimento affidabile e alla fine conveniente.
Aethon dichiara un ROI compreso tra il 20 e il 50% per il suo sistema robotico di logistica ospedaliera Tug. Inoltre, indicano che per una struttura di 300 letti, si stima che ogni anno vengano spesi 4 milioni di dollari per le persone che spingono i carrelli. Ogni giorno più di 600 ore di tempo del personale è dedicato a questo compito. Un Tug che lavora solo in due turni sette giorni alla settimana si sostiene che risparmi il costo del lavoro di 2,8 dipendenti equivalenti a tempo pieno (FTE), eppure costa meno di un singolo FTE. Uno studio sull'impatto sociale dei robot ospedalieri ha analizzato gli effetti sull'occupazione e il livello di motivazione dei dipendenti.
Un ulteriore vantaggio dell'uso degli AGV negli ambienti ospedalieri è la sicurezza delle consegne dei farmaci. Il problema è il modo in cui vengono gestiti i farmaci. La gestione dell'inventario può essere inefficiente, i farmaci sono troppo spesso fuori posto, e i farmaci narcotici sono inclini al furto. È stato riportato dal Wall Street Journal che “affidabilità di consegna – quanto spesso i farmaci arrivano all'unità come promesso – è aumentata del 23%, e la prevedibilità di consegna – quanto spesso arrivano entro il tempo promesso – è aumentata del 50%. Secondo i dati dell'ospedale, il costo per viaggio utilizzando un robot è di 2,40 dollari in media, rispetto ai 5,50 dollari per la consegna manuale, e, nel suo primo anno, il sistema ha liberato 6.123 ore che le infermiere precedentemente passavano, tracciando, o recuperando i farmaci.”
Nello studio EFFIROB, è stata conclusa una redditività economica positiva per lo scenario “trasporto di container negli ospedali mediante robot di servizio a guida autonoma,” se il numero di container trasportati al giorno non sarà inferiore a 600. Va anche notato che l'uso di robot di servizio fornirà all'utente alcuni benefici aggiuntivi (come la documentazione, l'igiene, la riduzione del carico di lavoro) che contribuiscono significativamente a una migliore qualità dell'effettivo “servizio” fornito da un ospedale. Pertanto, tali benefici aggiuntivi possono avere un impatto positivo sulla decisione di investimento di un potenziale utente, soprattutto nei casi: in cui la redditività economica è insignificante. In questo contesto, si può prevedere che le soluzioni dei robot di servizio saranno ampiamente riconosciute nel mercato degli ospedali di medie dimensioni.
In questo contesto, ci si può aspettare un'alta accettazione di mercato delle soluzioni di robot di servizio negli ospedali di medie dimensioni. Si presume che il potenziale di mercato calcolato sarà pienamente sfruttato a lungo termine e che i sistemi di trasporto convenzionali (installazioni fisse) saranno completamente soppiantati.
Il DHL Logistics Trends Radar identifica le principali opportunità e sfide di innovazione e conclude: “La robotica e le tecnologie di automazione supportano i processi logistici a zero difetti e permettono nuovi livelli di produttività. La nuova generazione di robot e soluzioni automatizzate con prestazioni significativamente migliorate e capacità di rilevamento potenziate offre una seria alternativa alla movimentazione manuale.