Aknowledgments
SCA has been used to carry out the construction of the shells of the new "Is Molas Resort" in Pula (Italy) designed by the architect Massimiliano Fuksas.
SCA has been developed thanks to the “Microincentivi per l'Innovazione” grant program promoted by the regional agency Sardegna Ricerche
Crediamo che la collaborazione uomo-robot possa essere più della semplice sostituzione del primo nei compiti ripetitivi o più gravosi. Piuttosto, adottando un approccio umanistico alla tecnologia e tenendo una posizione critica rispetto a visioni assolutistiche, vogliamo capire quando la robotica possa concretamente essere un valore aggiunto e una necessità anche in architettura.
La nostra ambizione è progettare nuove architetture che grazie ai processi di costruzione collaborativa possano acquisire qualità materiche, fisiche e performative tali da avere un impatto concreto sulla qualità della vita, dell’ambiente con cui interagiscono e sull’efficienza lungo tutte le fasi della loro vita, inclusa quella della costruzione, oltre a creare nuove esperienze architettoniche immersive.
Così RCC nasce per supportare la progettazione e produzione di edifici, sistemi prefabbricati non-standardizzati o semilavorati la cui materializzazione sia l’espressione completa di una inscindibile interazione uomo-robot, un passo concreto verso una produzione innovativa attenta all’ambiente, alla valorizzazione delle risorse umane e delle materie prime tradizionali. Ma ben oltre gli aspetti tecnici e tecnologici RCC ambisce ad essere uno strumento di pensiero per immaginare nuovi possibili futuri in architettura.
RCC, è dunque un progetto di design-research ed è stato finanziato nel 2019 dal programma “Microincentivi per l’innovazione” di Sardegna Ricerca e condotto dallo studio di Architettura ALO s.r.l. sotto la guida dell’Ing. Marco Verde, MArch. L’agenda della prima fase si è conclusa nel 2020 con la completa progettazione delle innovazioni software e hardware necessarie alla realizzazione del primo prototipo pilota di costruzione robotica collaborativa realizzato in Italia: una membrana a doppia curvatura costituita dall’assemblaggio di componenti metallici.
La costruzione ha richiesto un lavoro simbiotico tra uomo e robot; un interazione durante la quale le due parti si sono avvicendate nelle attività più adatte alle rispettive abilità per superare agilmente la complessità dell’assemblaggio stesso.
Anche la robotica, come molte tecnologie digitali sino ad ora relegate all’interno delle fabbriche sta vivendo una fase di democratizzazione.
Se da un lato si percepisce la forte innovatività delle applicazioni robotiche in varie sfere della produzione e della vita umana, dall’altro emerge un senso di diffidenza perché queste tecnologie sono spesso percepite come sostitutive all’uomo. E’ certamente vero che la robotica e le tecnologie digitali in generale sono state adottate spesso per ridurre i tempi produttivi e aumentare la produttività a discapito dell’occupazione di certe fasce professionali. Allo stesso tempo hanno però promosso la nascita di nuove figure o la specializzazione di quelle esistenti. In questo contesto crediamo che esista la possibilità di intraprendere un percorso alternativo e virtuoso dove la robotica non sia un banale sostituto dell’uomo, ma uno strumento per accrescere le sue abilità.
Superando la diffidenza, anche attraverso un’adeguata educazione tecnologica diffusa, e elaborando una riflessione critica sul valore umanistico di tali tecnologie, una vera e propria deontologia che guidi loro adozione, potremo intraprendere un percorso di ricerca e sviluppo che dia priorità all’interazione tra uomo e macchina e conduca a produzioni collaborative che non potrebbero essere possibili se non grazie a tale interazione.
Potremo forse parlare di “Industria X”? Dove il simbolo X rappresenta un nuovo concetto di l’intersezione tra uomo e macchina.
In questo contesto, la robotica, così come qualsiasi altro strumento di automazione o computazione, non sarebbe utilizzato semplicemente per le sua maggiore velocità o abilità a replicare azioni umane (un concetto già vissuto nell’era della meccanizzazione), ma piuttosto come strumento per aumentare le abilità umane per eseguire operazioni diversamente non possibili. Non vi sarebbe dunque una sostituzione dell’uomo, ma una collaborazione sostenibile.
In ambito professionale, anche le abilità tradizionali di un artigiano, quanto quelle di un esperto di robotica e automazione già si intersecano creando nuove figure professionali e nuovi prodotti senza precedenti. Senza dubbio la creazione di un substrato intellettuale e culturale diventa fondamentale per valorizzare e nobilitare l’adozione della robotica e identificarne il ruolo etico nella società.
Lo studio ALO sviluppa al suo interno un laboratorio di fabbricazione digitale robotica dove vengono ricercati, sviluppati e prototipati protocolli di fabbricazione robotica per la costruzione di sistemi adattabili, componenti non-standard e sistemi costruttivi strutturali di geometria complessa che, per concezione stessa, non sarebbe possibile realizzare con metodi progettuali e produttivi tradizionali.
Crediamo che l’interazione uomo-robot sia un nodo cruciale per la valorizzazione e nobilitazione della robotica. Così nel 2018 abbiamo avviato le prime esplorazioni per l’elaborazione di due protocolli di fabbricazione digitale robotizzata collaborativi mirati alla realizzazione di componenti costruttivi e strutture di geometria complessa i cui componenti siano assemblati sfruttando l’interazione del robot con uno o più operatori.
Attualmente la robotica collaborativa viene proposta come un ausilio in processi particolarmente gravosi, dunque come un miglioramento di processo per attività già esistenti piuttosto che come strumento grazie a cui sia possibile innovare i prodotti in se. Di conseguenza, i primi sistemi meccatronici per la robotica collaborativa lanciati sul mercato sono dotati di sistemi di gestione integrati o gestiti dal controller del robot che si basano sul principio di una programmazione nata per la esecuzione di operazioni ripetitive, per una produzione seriale, o solo per facilitare operazioni a bordo macchina.
Al contrario RCC punta a elaborare protocolli efficaci e nobilitanti per la produzione non-seriale; vogliamo sfruttare in modo completo le potenzialità dei sistemi di fabbricazione digitale con un approccio rinnovato. Con questo obiettivo, l’elaborazione di strategie integrali di progettazione parametrica che mettano in connessione diretta progetto, programmazione dei tracciati di movimentazione del robot e simulazione dell’azionamento dell’end effector per verificare problematiche di processo e fattori di rischio, diventa fondamentale. S
Crediamo che questa sia la strada per sviluppare design economicamente efficace ma ancora fortemente innovativi e sostenibili anche per progetti di architettura “quotidiana” di piccola scala.
Abbiamo originalmente chiamato i nostri protocolli “Robotic Collaborative Constructions” (RCC), processi dove uomo e macchina si avvicendano consentendo produzioni complesse impossibili da realizzare senza tale avvicendamento.
Il metodo RCC vuole valorizzare quindi la destrezza, la versatilità, la sensibilità e l’intuito dell’operatore umano a vantaggio di una maggiore flessibilità e agilità della produzione digitale; infatti, non sempre la produzione digitale o robotica sono necessarie o costituiscono un vantaggio rispetto alla sostenibilità del progetto. L’approccio è spiccatamente umanistico, ed è teso così a individuare quando e perché la robotica possa essere un valore aggiunto. Le procedure RCC permettono di realizzare semilavorati per un’edilizia innovativa e più sostenibile grazie anche alla riduzione degli errori di produzione e dello spreco di materie prime.
Attualmente le ricerche sulla fabbricazione robotica in architettura sono primariamente sviluppate in ambito accademico presso università come le ETH (Zurigo), AA (London), ICD (Stuttgart) tra le principali. Anche in italia il mondo dell’architettura mostra un certo interesse verso la robotica. Nel 2015 lo Studio Ratti ha ad esempio progettato un bar robotico e diverse università si stanno attrezzando, in questo contesto ALO ha intrapreso un vero e proprio percorso di ricerca e sviluppo nel settore con uno scopo mirato ad un concreto trasferimento tecnologico alla realtà del costruito a partire dalla piccola scala.
Le tecnologie RCC (Hardware + Software) sviluppate saranno abilitanti per la realizzazione di nuovi prodotti e servizi che attualmente sono la frontiera della ricerca nel settore. Le applicazioni più innovative si riscontrano soprattutto in progetti di grande scala e destinati ad una fruizione non quotidiana come musei o spazi espositivi. Grazie alle tecnologie RCC ALO lavorerà invece per il trasferimento delle sue innovazioni alla scala della produzione architettonica anche di piccola scala. Si vuole infatti intraprendere un percorso virtuoso e concreto per la diffusione della qualità e dell’innovazione in architettura a partire dalle piccole opere che di fatto, per numero e consumo del suolo, hanno un importante impatto sui territori urbani e extraurbani.
L’attività di ricerca del progetto RCC, sia per lo sviluppo software che hardware, è stata completata grazie al supporto del Programma “Microincentivi per l’Innovazione” promosso da Sardegna Ricerche. Il finanziamento ha ci consentito di portare a termine un importante lavoro di ricerca di base, di provare in concreto l’attuazione di tali protocolli e di prepararci ad offrire ai nostri clienti, una nuova linea di prodotti che speriamo presto di poter vedere in opera.
Si ringrazia inoltre la società Marini SPA per avere sponsorizzato la realizzazione del prototipo pilota offrendo i componenti in acciaio tagliati a laser presso il loro stabilimento a Cagliari.
