Automazione e Robotica Industriale

Ingegnere esperto in Sistemi di Gestione Qualità, Ambiente, Sicurezza e Sistemi di Energia

In questo articolo discuteremo brevemente di automazione e robotica industriale, due temi strettamente attuali e talmente vasti da imporci, giocoforza, uno sforzo di sintesi importante. Infatti, per ogni singolo termine, sono stati scritti (e continuano ad esserne pubblicati) tomi e tomi di libri, romanzi di fantascienza e modelli matematici per tentare di spiegare ed affinare l’ideologia che si nasconde dietro e che indagheremo nelle righe che seguono.

Intanto è importante comprendere che la base necessaria per un approccio diretto e approfondito a queste tematiche, pur trattandosi di conoscenze trasversali, richiede una forte conoscenza degli strumenti matematici e della modellistica, della fisica e dell’elettronica. Ma, credo vivamente, che non sia sufficiente. È richiesta, altresì, una competenza in tema di etica e di filosofia perché vedremo che anche importanti filosofi e romanzieri hanno passato il loro tempo ad analizzare l’impatto del robot nel mondo umano ed è ancora possibile accedere alle conferenze di notevoli studiosi contemporanei che discettano alacremente su quale sia il prodotto finale di queste modifiche alla nostra società. Ecco il punto: indagare sul futuro e sugli impatti, sulle modifiche della coscienza e dell’uomo moderno sono argomenti squisitamente filosofici e sociologici. Riporto di seguito un passo di presentazione del libro del prof. Umberto Galimberti, uno dei massimi studiosi italiani sul tema:

Noi continuiamo a pensare la tecnica come uno strumento a nostra disposizione, mentre la tecnica è diventata l’ambiente che ci circonda e ci costituisce secondo quelle regole di razionalità che, misurandosi sui soli criteri della funzionalità e dell’efficienza, non esitano a subordinare le esigenze dell’uomo alle esigenze dell’apparato tecnico. Inconsapevoli, ci muoviamo ancora con i tratti tipici dell’uomo pre-tecnologico che agiva in vista di scopi iscritti in un orizzonte di senso, con un bagaglio di idee e un corredo di sentimenti in cui si riconosceva. Ma la tecnica non tende a uno scopo, non promuove un senso, non apre scenari di salvezza, non redime, non svela verità: la tecnica funziona.

Riassumendo: automazione e robotica industriale non sono solo appannaggio di cervelloni matematici o ingegneri ma richiedono il contributo di tutte le arti e le scienze delle quali disponiamo e chiunque decida di intraprendere questa strada deve padroneggiare tanto l’una quanto l’altra sfera del cervello.

Fatta questa doverosa premessa, vediamo nel concreto di cosa si tratta. Quando parliamo di automazione ci riferiamo a quella tecnologia che prende in mano dei circuiti logici e li utilizza per gestire macchine e processi limitando al minimo l’intervento umano. Pensiamo ad un compito ripetitivo, ad un lavoro particolarmente rischioso o ad un lavoro raffinato che richieda precisione millimetrica. Quando la mattina prepariamo il caffè mettendo la cialda all’interno di un dispositivo elettronico, oppure quando mettiamo la biancheria nella lavatrice o i piatti nella lavastoviglie, perfino quando attiviamo l’aspirapolvere automatico, stiamo utilizzando esattamente dei circuiti logici che gestiscono macchine particolari che fanno il lavoro per conto nostro. È chiaro che si tratta di sistemi minimali rispetto alle ricerche in corso che prevedono la progettazione di automi in grado di svolgere compiti molto raffinati con un certo “giudizio”, ovvero con una capacità di raziocinio dettata da quella che è nota come Intelligenza Artificiale.

Mettiamo da parte ora l’automazione industriale ed entriamo nel secondo termine oggetto di indagine: la robotica. La definizione di Wikipedia è abbastanza calzante:

La robotica è la disciplina che studia e sviluppa metodi che permettano a un robot di eseguire dei compiti specifici, riproducendo in modo automatico il lavoro umano. Anche se la robotica è una branca dell’ingegneria, più precisamente della meccatronica, in essa confluiscono approcci di molte discipline sia di natura umanistica, come la linguistica, sia scientifica: biologia, fisiologia, psicologia, elettronica, fisica, informatica, matematica e meccanica.

Notiamo che, anche in questo caso, l’errore di confinare la disciplina a conoscenze matematico/tecnologiche sarebbe imperdonabile; vale la stessa considerazione fatta per l’automazione. Diciamo che un robot è la concretizzazione dell’automazione industriale con qualche elemento in più rappresentato dalla capacità di elaborazione e di “scelta”, di iniziativa nell’ambiente nel quale si ritrova ad essere immerso. Ricordiamoci una cosa: tutto ha un senso quando è al servizio dell’uomo e non viceversa. I sistemi automatici sono per l’uomo e sarebbe deleterio immaginare la condizione opposta. Il termine stesso robot deriva dalla parola robota che significa lavoro pesante dando l’idea del principio che ha animato i primi studi e le prime ricerche del settore. Per chi volesse approfondire consiglierei vivamente di leggere i testi di Isaac Asimov, uno scienziato e scrittore che richiama il concetto per elevarlo verso vette impensabili per gli anni in cui scriveva. I suoi testi della prima metà del Novecento paiono scritti nei nostri tempi. Lo stesso Asimov è anche l’inventore delle Tre Leggi della Robotica, enunciate all’interno di una collana di racconti fantascientifici del 1942:

1. Un robot non può recare danno agli esseri umani, né può permettere che, a causa del suo mancato intervento, gli esseri umani ricevano danno;

2. Un robot deve obbedire agli ordini impartiti dagli esseri umani, tranne nel caso che tali ordini contrastino con la Prima Legge;

3. Un robot deve salvaguardare la propria esistenza, purché ciò non contrasti con la Prima e la Seconda Legge.

C’è un piccolo problema, se contestualizziamo il tutto ai nostri tempi: la macchina alla quale fa riferimento il buon Asimov è deterministica ovvero progettata per svolgere delle operazioni in modo meccanico, senza fare nulla al di fuori di quanto le è concesso. Oggi questo concetto è superato. I prototipi verso i quali tende la ricerca del settore hanno delle forti capacità di decisione automatica ovvero di prendere autonomamente delle decisioni in funzione del contesto. Questo apre una voragine in merito a cosa saranno i robot e cosa saremo noi fra cent’anni.

Sperando che vi sia ancora differenza. Ma è un’altra storia.

E’ possibile, comunque, trovare in diverse università italiane corsi di laurea di primo livello, L-8 - Ingegneria dell'informazione e corsi di laurea di secondo livello (magistrale), LM-25 - Ingegneria dell'automazione.

N.B. L’intero articolo è disponibile on line www.ictedmagazine.com