Il valore del mercato della robotica collaborativa decuplicherà dal 2024 al 2030, con un tasso di crescita composto annuo di quasi il 35%. I vantaggi dei robot collaborativi, anche detti cobot, consistono nella loro flessibilità d’uso e nella possibilità di interagire in sicurezza con personale umano.

Le nuove linee di prodotto puntano molto sull’usabilità e sulla facilità di programmazione per personale tecnico privo delle competenze di programmazione software. Il risultato è un aumento di produttività delle linee di produzione, una migliore allocazione delle competenze, una riduzione degli errori e una maggiore standardizzazione di processo.

Il connubio tra robotica e intelligenza artificiale sta aprendo nuove frontiere per l’automazione, trasformando i robot da semplici macchine a collaboratori intelligenti.

I cobot arrivano in laboratorio

L’automazione è entrata nei laboratori da tempo. Esistono numerosi prodotti che automatizzano processi ripetitivi e ad alto volume, tramite soluzioni specializzate.

Uno di questi è la raccolta di gocce di sangue di neonati su cartoncini, che esiste già dagli anni ‘70. Fino alla fine degli anni 2000, però, il processo di prelievo di campioni secchi dai cartoncini era abbastanza lento e scomodo, in quanto richiedeva l’asportazione manuale e ripetitiva di gocce di sangue secco da cartoncini, causando, a lungo andare, delle vesciche sulle mani degli operatori, oltre a un senso di alienazione.

Notevoli progressi tecnologici hanno reso il processo di campionamento più rapido e riproducibile, introducendo strumentazione semi-automatizzata in grado di punzonare il cartoncino e prelevare così i campioni.

L’innovazione più grande in tema di automazione di laboratorio è legata alla robotica collaborativa, che ha notevolmente migliorato l’efficienza, in campi come la gestione di campioni liquidi in provetta e la preparazione di test immunologici.

Nell’ambito di un progetto di ricerca dell’Ospedale Karolinska di Stoccolma, è stato sperimentato l’uso di un cobot per ordinare grandi quantità (circa diecimila al giorno) di campioni di laboratorio. Il risultato è stato un netto miglioramento delle condizioni di lavoro degli operatori, che hanno smesso di affaticare polsi e spalle nel compito ripetitivo.

Un cobot per lo screening neonatale

Ispirati dal progetto dell’Ospedale Karolinska e forti dell’esperienza pregressa sull’adozione e l’impatto di robot in contesti ospedalieri, nel 2023 abbiamo iniziato a lavorare sull’utilizzo della robotica collaborativa in ospedale.

Grazie alla collaborazione con Revvity, azienda globale di soluzioni e tecnologie in ambito life sciences, e all’interesse e alla lungimiranza del team del Laboratorio di Screening Neonatale dell’Ospedale Pediatrico di Bari, guidato dalla dottoressa Simona Simonetti, è nato il progetto Aphel Lab, un’evoluzione della piattaforma Aphel, con l’aggiunta del robot collaborativo ABB YuMi.

La nuova stazione collaborativa ha automatizzato un’attività ripetitiva del personale di laboratorio: il check-in dei cartellini per il trasporto di gocce di sangue secco dei neonati di Puglia e Basilicata.

La stazione è in funzione da gennaio 2024 e processa circa 150 cartellini al giorno. Il robot svolge un’attività di check-in, ossia di registrazione dei campioni e di stampa di un numero identificativo di laboratorio, così da permettere, in uno step successivo, la punzonatura, ossia il prelievo dei campioni di sangue secco da analizzare.

Per quanto semplice, l’attività svolta dal robot permette agli operatori di laboratorio di focalizzarsi su altre mansioni più importanti, risparmiano tempo prezioso.

Si tratta di un piccolo esempio di come la robotica collaborativa possa rendere più efficiente il throughput e migliorare le condizioni di lavoro degli operatori, che possono finalmente concentrarsi sulle attività ad alto valore aggiunto.

Innovazione tecnologica e culturale

Introdurre un robot in un contesto lavorativo in via definitiva, piuttosto che sotto forma di sola sperimentazione, richiede una vera e propria trasformazione organizzativa. Come ci insegna John Kotter, professore emerito dell’Università di Harvard e guru della gestione del cambiamento, ogni trasformazione è un processo, non un evento. Possono quindi esserci diversi aspetti psicologici e organizzativi da considerare per permettere che l’introduzione della nuova tecnologia sia effettivamente un successo.

Nel caso di Aphel Lab, la prima grande sfida è stata quella di far percepire l’utilità della soluzione al personale destinatario dell’innovazione. Abbiamo cercato di dimostrare come il robot collaborativo non fosse semplicemente un modo per velocizzare il processo di check-in ma anche uno strumento per liberare il personale da compiti ripetitivi, abilitandolo a svolgere compiti più complessi e critici.

Un’altra sfida è stata quella di ridurre l’invasività del robot nelle attività giornaliere e garantire un’esperienza d’uso più naturale possibile. Abbiamo quindi posto particolare attenzione a sviluppare un’interfaccia d’uso semplice e chiara, così da permettere a chiunque con un minimo di formazione di utilizzare il sistema in autonomia.

Un altro aspetto decisivo è stato l’affiancamento al team di laboratorio durante la fase di introduzione della tecnologia, sia per risolvere alcuni problemi legati all’utilizzo della stazione robotica, sia per rispondere a esigenze che non avevamo previsto in fase di progettazione.

Da questo punto di vista, la collaborazione e la disponibilità continua del personale del laboratorio di screening sono state essenziali per permetterci di far evolvere le funzionalità del robot nella giusta direzione. Infatti, i membri del team di laboratorio non sono stati solo semplici recettori della tecnologia, ma veri e propri co-progettisti, contribuendo a sviluppare la tecnologia e renderla più su misura rispetto ad esigenze concrete ed emergenti.

Laboratori del futuro: i robot a fianco del personale

Stiamo assistendo a una trasformazione epocale in molti settori economici, guidata dalla rapida evoluzione dell’intelligenza artificiale e delle tecnologie correlate, come la robotica. Questa rivoluzione sta ridefinendo i confini tra le capacità umane e l’automazione, con la robotica collaborativa che si pone come un elemento chiave per integrare e ampliare le possibilità di cooperazione tra uomo e macchina.

Aphel Lab è un progetto che contribuisce a portare la robotica collaborativa nei laboratori. L’obiettivo non è di sostituire le competenze umane, ma di potenziarle. Mentre il robot esegue compiti ripetitivi con accuratezza e velocità costanti, il personale di laboratorio può finalmente concentrarsi su attività che richiedono giudizio critico, competenze specialistiche e “human touch”.