Un prototipo di robot chiamato "Heidi"
By Undine Stricker-Berghoff | Dialogo di settore | Luglio 1, 2020
8 minuti di lettura
Christian Studer, ingegnere civile a capo del dipartimento Nuove Tecnologie di Schindler presso Ebikon, guida un team interdisciplinare di Ricerca e Sviluppo che coltiva, sviluppa e trasforma le idee in prodotti. Un risultato recente è il sistema di installazione robotizzata RISE, prototipo "Heidi", in grado di risalire pozzi, scansionare pareti, praticare fori di ancoraggio, collegare i progetti digitali al lavoro in cantiere e registrare i dati per il BIM, migliorando sicurezza, qualità e velocità. Schindler promuove inoltre la progettazione senza sala macchine, il sistema di gestione degli interventi PORT, la simulazione hardware-in-the-loop e i servizi digitali tramite Schindler Ahead per la manutenzione predittiva. Laboratori globali, stampa 3D e apprendistato supportano l'innovazione, mentre la sostenibilità e la sicurezza rimangono priorità fondamentali con l'accelerazione della digitalizzazione.
Il tuo autore apprende le nuove tecnologie da Schindler.
foto per gentile concessione di Schindler
Il tuo autore (USB) ha recentemente parlato con Christian Studer (CS) di Schindler in Svizzera sulla ricerca e sviluppo presso Schindler e il futuro della tecnologia degli ascensori.
USB: Per favore presentati.
CS: Sono un ingegnere civile con un dottorato di ricerca in Ingegneria Meccanica. Ho lavorato per Schindler presso la sede di Ebikon, vicino a Lucerna in Svizzera, per 12 anni. Dirigo il dipartimento Nuove Tecnologie, che fa parte della Ricerca e Sviluppo. Il piccolo gruppo lavora su base interdisciplinare. Sono rappresentate tutte le discipline ingegneristiche, inclusi software, ingegneria elettrica, ingegneria meccanica, materiali, robotica e intelligenza artificiale.
USB: Cosa fa il tuo dipartimento?
CS: Raccogliamo nuove idee all'interno del team e dell'azienda, nonché dai nostri clienti e startup. Raccogliamo anche idee dalle università, filtrandole per megatopic, con l'obiettivo di trasformare gradualmente queste idee in prodotti nuovi o migliori a lungo termine. Ad esempio, manteniamo contatti intensivi con i nostri clienti chiave. Chiediamo loro: "Cosa hai in mente?" Se la squadra è in viaggio con occhi e orecchie aperti, le soluzioni si possono trovare ovunque. In Ebikon, effettuiamo la cosiddetta "piantagione di semi", la prima fase del processo in cui dimostriamo la fattibilità. La fase 2 è "crescita", il che significa sviluppare nuovi prodotti o migliorare quelli esistenti. La fase 3 è chiamata "raccolta". Ciò comporta l'ottimizzazione della qualità dei prodotti o dei processi di produzione. Le fasi 2 e 3 si svolgono anche in altre sedi Schindler in tutto il mondo.
USB: Potresti fornire un esempio recente?
CS: Nel corso dell'automazione, abbiamo studiato l'importanza dei robot nella costruzione di ascensori. Da questo, abbiamo sviluppato il nostro sistema di installazione di robot, Schindler RISE (Sistema di installazione robotica per ascensori). Il sistema è per pozzi di medie dimensioni di 3 mX-2.5 m in edifici più alti. Il robot ha un diametro di lavoro scalabile fino a 3 me pesa quasi 1 mT. Attualmente stiamo costruendo una piccola serie industriale in fase di test da parte di clienti selezionati e per fattibilità commerciale. È troppo presto per parlare di cifre specifiche. A proposito, il team del progetto ha chiamato il primo prototipo del robot Schindler RISE "Heidi".
USB: Come ti è venuta l'idea di usare i robot?
CS: Qualche tempo fa, c'è stato uno scambio tra Schindler e (università di ricerca pubblica) ETH di Zurigo sui robot e sulla loro rilevanza per gli impianti di ascensori, e questo è stato trasmesso al mio team.
USB: Come hai proceduto?
CS: I robot ci sono familiari, poiché vengono utilizzati nelle nostre fabbriche. Volevamo mostrare al settore il nuovo potenziale per l'utilizzo dei robot nell'installazione degli ascensori. È iniziato con la discussione di base e la determinazione di come un robot potrebbe muoversi in un vano ascensore. Sono state valutate tecnologie come la robotica rotante o aspirante, nonché quelle più avventurose come i droni volanti. Un criterio importante era la disponibilità di una tecnologia. Un vantaggio è, ovviamente, una maggiore sicurezza sul lavoro. Un altro vantaggio dei robot è che offrono una qualità costante del lavoro senza stancarsi. Questo supporta il costruttore dell'ascensore durante la fase di installazione. Sono necessari approcci nuovi e innovativi nel settore delle costruzioni. Un approccio è la prefabbricazione e la modularizzazione. Un altro è la robotica.


USB: Qual è stato il risultato?
CS: Il robot è appeso a un argano nella sala macchine e si arrampica sulle pareti del pozzo. Si controlla da solo, ad esempio fino a una posizione di lavoro stabile e alta 5 m, e misura, tra le altre cose, la sua posizione nel vano. Esegue la scansione delle pareti alla ricerca di barre di rinforzo. Da questo, calcola la posizione di foratura e pratica i fori per i bulloni di ancoraggio dei fissaggi del binario. Agli installatori poi non resta che inserire i fissaggi delle guide che, oltre a velocizzare il progetto, aumentano la sicurezza sul lavoro e migliorano la qualità dell'installazione. Praticare fori nelle pareti del pozzo è un lavoro sporco e i nostri installatori sono felici di trasmetterlo a un robot.
USB: Ne verrà dell'altro?
CS: Oh si. Il nostro robot consente una connessione diretta tra i dati di pianificazione digitale e la costruzione in loco. Oggi abbiamo tutti i dati di pianificazione digitali nel computer, ma l'installatore dell'ascensore deve misurare questi dati manualmente in cantiere. Applicando i dati di progettazione digitale direttamente al cantiere, il robot colma questa lacuna. Inoltre, vengono registrati i dati di installazione dell'ascensore. In un futuro non troppo lontano, li inseriremo tramite il Building Information Modeling in edifici completamente digitali. Ciò consente la documentazione durante la fase di costruzione e garantisce il monitoraggio in seguito, ad esempio durante la modernizzazione.
USB: Quali sono alcuni esempi di altre innovazioni di Schindler?
CS: Nel corso degli anni, abbiamo costruito alcuni primati. L'ascensore senza locale macchine, in cui il motore veniva spostato da una sala macchine al vano, è stato un grande passo. Oggi andiamo ancora oltre ed eliminiamo qualsiasi sovrastruttura del tetto creando uno "spazio virtuale" per ridurre l'altezza della testata mantenendo la sicurezza dei dipendenti. L'uso di cinghie come azionamenti ha portato a raggi di deflessione e pulegge più piccoli. Inoltre, un sistema globale di spedizione di destinazione, PORT, ha avuto origine dalla nostra azienda.

USB: A quali risorse puoi attingere?
CS: Qui in Ebikon abbiamo le nostre torri di prova, laboratori e stampanti 3D per la prototipazione. L'officina dell'apprendista lavora regolarmente con noi per produrre prototipi. Naturalmente, abbiamo anche sistemi virtuali, come una "grotta virtuale", le pareti e il pavimento su cui è possibile proiettare un vano ascensore per anticipare, ad esempio, l'accessibilità o il montaggio di una vite con l'ausilio di occhiali speciali. E, se dovessimo perdere qualcosa in loco, ci sono altre quattro importanti sedi di ricerca e sviluppo: a Shanghai; Pune, India; Randolph, New Jersey; e San Paolo, Brasile. In un team di progetto interconnesso a livello globale, quasi tutto è possibile.
USB: A cosa sta lavorando attualmente Schindler?
CS: Non sorprende che l'attenzione rimanga sulla digitalizzazione. Ad esempio, stiamo investendo nella simulazione dei moduli degli ascensori. Invece di test fisici, i moduli o i componenti degli ascensori sono collegati ad ambienti di simulazione nel cosiddetto hardware-in-the-loop per testare varie configurazioni. Molte più varianti possono essere eseguite in un periodo più breve a basso costo, il che porta a una qualità ancora migliore.
USB: Quindi, dopo ActionBoard, Cube, AdScreen, Door Show e Smart Mirror, possiamo aspettarci nuove funzionalità per Schindler Ahead?
CS: La connettività degli ascensori aumenterà e la nostra gamma di servizi digitali associati sarà continuamente ampliata. Più dati verranno raccolti, monitorati e valutati soprattutto per la manutenzione predittiva. Continueremo anche ad espandere la tecnologia PORT, come si può già vedere in una certa misura nell'OMNITURM a Francoforte, in Germania. Questo sistema di gestione del transito tiene traccia di come le persone si muovono all'interno dell'edificio e apprende i modelli di traffico nel processo. Riconoscerà i singoli utenti e conoscerà le loro destinazioni. Guiderà gli utenti in modo efficiente e confortevole dall'ingresso ai loro uffici fornendo loro maggiori informazioni lungo il percorso. Utilizzando MyPORT, gli utenti controlleranno il loro viaggio tramite smartphone. Un ulteriore passo sarà l'inclusione delle porte dell'edificio, che attiveranno la chiamata dell'ascensore. Un'altra applicazione sono i videoterminali, dove non solo puoi chiamare l'ascensore, ma anche parlare con i tuoi visitatori che aspettano al piano di sotto all'ingresso dell'edificio.
USB: In che modo Schindler bilancia la digitalizzazione con sicurezza e protezione?
CS: L'argomento viene affrontato ogni giorno ed è al massimo livello di priorità. Gli ascensori non devono essere "hackerati". I dati personali devono essere protetti. In ognuna delle nostre idee, assumiamo sempre che la questione della sicurezza sia risolta o possa essere risolta. L'implementazione viene quindi eseguita in una fase successiva durante lo sviluppo del prodotto.



USB: Che influenza ha la sostenibilità sulla R&S?
CS: Questo è un grosso problema con Schindler. Anche se negli ultimi anni abbiamo già effettuato ottimizzazioni estreme in questo senso, ridurremo ulteriormente il consumo energetico degli ascensori. Verranno utilizzati nuovi materiali oltre all'acciaio e nuovi metodi di produzione. La qualità e, quindi, la lunga durata di sistemi e componenti è per noi una preoccupazione fondamentale. Tutto sommato, lo faremmo
desidera ottenere una migliore impronta di CO².
USB: Quali sono stati gli effetti del COVID-19 sulle operazioni quotidiane?
CS: Questa è una situazione molto speciale e senza precedenti per Schindler, come lo è per qualsiasi altra azienda. Il mio team sta attualmente lavorando da casa, il che non fa molta differenza, dal momento che da tempo ci colleghiamo digitalmente in rete in tutto il mondo. Vedo questa come un'opportunità per guidare la digitalizzazione in modo più ampio e, soprattutto, più rapido, sia internamente che nei nostri prodotti. La nostra infrastruttura continua a funzionare.
USB: Completa la frase: “Ho un sogno. . .”
CS: Dormo benissimo! Ma, seriamente, l'urbanizzazione è una tendenza mondiale. Nel 2030, 2.5 miliardi di persone vivranno nelle megalopoli. Sono molto preoccupato per come le persone possono vivere lì in un modo che sia sia degno di essere vissuto che sostenibile. Le città non devono puzzare; non devono essere sporchi. Non ci deve essere congestione di auto o persone. Deve essere garantita la mobilità negli edifici e nei quartieri. Come ingegnere, vorrei dare un contributo radicale per rendere queste città verdi ed efficienti. Se un giorno i miei nipoti mi diranno: "Hai fatto un buon lavoro". Allora, sarò soddisfatto.