FUS-Robotica. I Mercati della Robotica. Ed altro

Transcript

1 I Mercati della Robotica Ed altro

2

3 Qualche informazione per entrare nel vivo La parola robot deriva dal ceco robota(*). Il termine è stato introdotto nel 1920 dal drammaturgo cecoslovacco Karel Capek per indicare gli automi (organici) protagonisti del suo dramma R.U.R. (Rossum's Universal Robots), che si rivoltavano contro l'uomo che li sfruttava. La diffusione dell'espressione è dovuta poi alla lingua inglese. Il primo robot industriale fu prodotto nel 1961 negli Stati Uniti dalla Unimation Inc. * Durante il periodo feudale, il termine indicava i due o tre giorni di lavoro alla settimana che i contadini erano obbligati a fare nelle terre del feudatario senza essere pagati. Anche in epoche successive, robota continuò ad essere utilizzato per indicare del lavoro non volontario, mentre le giovani generazioni ceche e slovacche usano robota per indicare un'attività noiosa o poco interessante.

4 Mechanical engineering System engineering T e c n o l o g i a Sensing engineering Artificial Intelligence World Perception Control science Robotica Scienza o ingegneria? Advanced Mathematics Dependability Human-Robot connection T e c n o l o g i a Material engineering Informatics Electronics

5 Robotica come tecnologia pervasiva

6 Applicazioni robotiche FUS-Robotica Sistemi di guida e pilotaggio (es: F1 aerei) Domotica Chirurgia avanzata (endoscopi, telechirurgia) Telecomunicazioni (satelliti) Sistemi di produzione non industriale AIBO Sistemi di servizio Sistemi d arma Spazio (Esplorazione di Marte) Sistemi di produzione industriale

7 Aspetti della vita comune FUS-Robotica Automobile Casa Cure e Assistenza Telefono Cantieri Benzinai Bambini Esercito Fabbriche Spazio

8 Si, ma come campo industriale E importante per l Italia? Perche? FUS-Robotica

9 E importante perche FUS-Robotica perche siamo, ancora, il quarto produttore mondiale di sistemi automatici perche siamo il quarto paese consumatore di sistemi automatici perche le prospettive di questa industria potrebbero essere non minori di quella automobilistica perche, al contrario di molte altre tecnologie, non richiede colossali investimenti in infrastrutture che non esistono perche non abbiamo ancora perso il treno (ma stiamo per perderlo)

10 Vediamo allora un po di dati E la parte piu noiosa, Ma serve anche questo

11 Il grafico sopra è uno i quelli annualmente elaborati dall UNE/CE per la robotica industriale e mostra la divaricazione della forbice tra il lavoro in grado di essere svolto da un robot industriale ed il suo costo. Questa forbice si riferisce in particolare alla situazione italiana. Per altri Paesi con differenti dinamiche economiche il costo si è abbassato anche al di sotto del 20%

12 Da queste statistiche UNECE appare come la penetrazione dei robot nell industria italiana è comunque altissima, la seconda al mondo dopo la Germania. Non viene riportato il Giappone in quanto il valore noto di quest ultimo Paese (890 robot * addetti) include ogni tipo di sistema d automazione e non solo i robot industriali

13 Stessi dati, ma con maggiore dettaglio. Il Giappone e sempre al primo posto

14 Bene, quindi siamo un mercato notevole, il terzo al mondo come densita ed il quarto in termini assoluti Ma la produzione? FUS-Robotica

15 Caratteristiche della produzione italiana (sorgente UCIMU) FUS-Robotica I dati sono disponibili in forma aggregata e qualitativa: L italia e ancora oggi il quarto produttore mondiale La produzione e stata in fase di flessione con ripresa nel 2004 (un fenomeno mondiale, l Italia si e dimostrata pero molto piu sensibile di altri piu diversificati) Le caratteristiche prevalenti sono quelle dell integratore di sistema Gli sviluppatori di tecnologia sono limitati a settori molto specifici L innovazione tecnologica e relativamente limitata La produzione tende a spostarsi in modo crescente verso paesi a basso costo della manodopera

16 Ampiezza del mercato (sorgente UCIMU) FUS-Robotica Per quanto di rilievo in termini relativi i mercati attuali della robotica sono di dimensioni limitate sui valori assoluti. Per la produzione italiana parliamo di 5000 robot anno 350 Meuro I dati sono del 2003 con una flessione di circa il 5% sull anno precedente. Nel 2004 una ripresa si e fatta sentire riportando la produzione quasi sui livelli dell anno 2002 e sembra destinata a consolidarsi. L intero comparto, che impiega dipendenti, include anche tutta l automazione e le macchine utensili per un valore complessivo di circa 4000 Meuro

17

18 I Mercati futuri FUS-Robotica Alcune considerazioni preliminari Nonostante la brillante posizione dell Italia nel settore vanno fatte alcune osservazioni: a) L importanza del settore nel complesso e globalmente assai limitata rispetto a grandi settori trainanti come l auto, le telecomunicazioni, l energia b) La caratterizzazione tecnologica nazionale non e di avanguardia. Piu che puntare a componentistica avanzata le ditte nazionali sono in prevalenza integratori di prodotti stranieri, tipicamente giapponesi o tedeschi c) Esiste tuttavia una certa capacita imprenditoriale che punta su nuovi prodotti e cerca di aprire mercati non ancora consolidati o addirittura esistenti

19 I robot di servizio costituiscono una classe emergenti di sistemi che copre un range di mercati grandissimo, molto vasto anche in termini finanziari. Noi ci limitiamo qui alle macchine per i servizi in posti pubblici, per la costruzione di opere civili, per funzioni di manutenzione di varia natura. I sistemi di seguito presentati sono industrializzati. Il motivo per cui molti non sono ancora diffusi e per lo piu legato ad aspetti ed a strategie di marketing. Inoltre pochi esempi saranno dati solo per dare una sensazione delle potenzialita.

20 In forte espansione e pure il settore dei robot per la chirurgia. Anche qui, nonostante le resistenze che ne limitano l uso nella maggior parte degli ospedali, le macchine vengono impiegate in operazioni reali come le operazioni cardiache a cuore aperto su pazienti umani con percentuali di scarse complicanze superiori (per ora) a quelle tradizionali FUS-Robotica

21 Accompagnati ai sistemi chirurgici vi sono molteplici applicazioni di sostegno alla terapia. Si tratta di un campo ancora in fase di sviluppo, ma prodotti di mercato, come quello qui illustrato sono gia disponibili Robot per terapia fisica (Yaskawa)

22 Robot per attivita ad alto rischio FUS-Robotica

23 (HUDEM) Humanitarian Demining FUS-Robotica

24 Rescue Robots FUS-Robotica

25 Robot per la Difesa FUS-Robotica Come sempre, la difesa e tra i primi clienti di nuove tecnologie. Nonostante la posizione non di prima linea degli Stati Uniti nella tecnologia robotica, nel settore degli armamenti cio non si verifica. A destra un mezzo a guida automatica destinato ad attivita di sminamento tattico A sinistra il predator un mezzo che e stato anche sulle cronache giornalistiche per il suo ruolo nella guerra in Iraq (dove e stato usato anche l altro robot)

26 Carosello di robot FUS-Robotica

27 La maggior parte dei prodotti sopra riportati costituiscono rilevanti realizzazioni tecnologiche ossia attivita intermedie tra la scienza e l ingegneria. La Robotica, come disciplina pervasiva e fortemente sistemistica tra molteplici aree tocca infatti tutti e tre i livelli delle nostra societa : L ingegneria La tecnologia La scienza

28 I Mercati 1 futuri Quali ragioni per una scommessa Perche molti dei nuovi mercati sono superiori agli attuali di ordini di grandezza Perche l Italia dispone delle infrastrutture di base e tecnologiche per affrontarli, situazione rara in altri campi Perche possono fertilizzare nuove risorse produttive o nuove ricchezze Perche possono contribuire alla risoluzione di molti problemi della societa

29 Quale strategia per l ENEA? FUS-Robotica

30 Le linee storiche Robotica per ambienti ostili Robotica per ambienti non strutturati La tendenza Massimizzare il trasferimento verso l industria Puntare verso i grandi mercati

31 Una proposta La Robotica per l assistenza alla persona

32 La robotica per l assistenza alla persona costituisce ad un tempo la massima sfida scientifica e il massimo mercato raggiungibile, di dimensioni comparabili a quello automobilistico, delle telecomunicazioni o dei computers. La sfida scientifica: intelligenza artificiale rappresentazione del mondo scienza dell apprendimento human connection Il mercato: il robot personale le funzioni di assistenza ai disabili le funzioni di sorveglianza la home robotics

33 Home Service Robots FUS-Robotica NEC Toshiba Information Service Robots Fujitsu Vacuum Cleaner Robots Paro (AIST)

34 Home Service Robots FUS-Robotica Roomba, uno dei piu noti aspirapolvere robotizzati sul mercato. Prodotto dalla Irobot negli Stati Uniti e uno degli spin-off del MIT PackBot IRobot punta anche ai settori del militare (antiterrorismo, scout, demining) come la maggior parte degli attuali operatori del Settore ed alla microrobotica.

35 Home Service Robots FUS-Robotica Orazio e l unico robot per pavimenti prodotto da una ditta italiana, la Zucchetti. Diretto competitor dei sistemi stranieri presentati su queste diapositive ed in particolare sulla prossima.

36 Home Service Robots FUS-Robotica Il robot trilobite della Electrolux. Come Roomba ed Orazio e regolarmente in commercio, anche in Italia. Ha un autonomia di un ora e si ricarica in 2 e contiene fino a circa 1 litro di polvere. la ditta sostiene che elimina fino al 75% del lavoro Spunti Quali i limiti? Come funziona e perche bisogna fare ancora ricerca? E importante per la robotica?

37 Innumerevoli sono poi le realizzazioni in forma umanoide gia operative. In queste foto ne vediamo solo alcune e solo dal giappone, il Paese che ha fatto lo sforzo maggiore SDR-3X (SONY) Toyota WABIAN (Waseda Univ.) H7 (Univ. of Tokyo) ASIMO (Honda) HRP-2 (AIST/Kawada)

38 Conclusioni Quali lezioni? 1 La tecnologia dell informatica, dei materiali ed il progresso dell ingegneria consentono oggi la realizzazione di piattaforme di moto estremamente sofisticate. Le prospettive migliori nel senso dei mercati, quelle che puntano alla massima interazione con l uomo, richiedono pero ricerca nel settore della rappresentazione e gestione della conoscenza.

39 Conclusioni Quali lezioni? 2 I mercati che si possono aprire sono potenzialmente immensi. Ogni famiglia di un paese di media industrializzazione sara in grado di possedere ed usare uno o piu robot di costi paragonabili a quelli degli attuali PC. L applicazione non andra a concorrere con il mondo del lavoro, ma con gli attuali elettrodomestici e in qualche caso (assistenza agli anziani/disabili) a riempire nicchie applicative e sociali ora praticamente vuote. E presumibile (ed e stato previsto) che nel giro di circa 10 anni tale mercato sara in piena esplosione, ma potrebbe accadere anche prima. Molto dipendera dalle strategie industriali delle multinazionali.

40 Conclusioni Quali lezioni? 3 La nostra nazione possiede le risorse culturali ed economiche oltre alle infrastrutture in grado di consentirle di competere con i maggiori paesi mondiali in questo settore. L Italia ha veramente le potenzialita per giocare un ruolo di primo piano, ad esempio con le sue industrie di elettrodomestici. A maggior ragione si potra competere perche il nucleo focale della nuova robotica e nella percezione e nell intelligenza piuttosto che sulla capacita di realizzare macchine e sulle infrastrutture gia esistenti. Questo pero non e automatico perche i nuovi mercati si giocheranno su un livello di innovazione e prodotti della ricerca estremamente spinto e non si puo contare sulla innovazione tecnologica introdotta dai produttori italiani che e quasi inesistente anche in questo settore.

41 Conclusioni Quali lezioni? 4 Il mondo della ricerca in generale ed il settore pubblico debbono fare uno sforzo per trascinare l industria in questa direzione. Per poterlo fare occorre: - Creare nuovi posti per i giovani - Creare sinergie tra i piccoli gruppi di ricerca del settore, inadeguati ad affrontare le sfide internazionali e a dare risposte VERE alla piccola industria nazionale - Crederci! CAMBIARE MENTALITA IN FRETTA E USCIRE DALLA ATTUALE SITUAZIONE DI LETARGO DELLA RICERCA E FONDAMENTALE.