Come i robot di demolizione migliorano l'efficienza e la sicurezza nelle applicazioni industriali

Queste macchine compatte sono dotate di un telaio, un braccio idraulico e accessori specializzati progettati per demolire cemento, acciaio e muratura ovunque, da piccoli spazi interni ristretti a grandi progetti di demolizione industriale, sottoterra o in cima a una ciminiera. La maggior parte funziona con motori elettrici e si distingue per l'elevato rapporto potenza-dimensioni.

La ditta Next Level Demolition ha utilizzato robot telecomandati per abbattere due camini presso lo stabilimento di cemento di Akmenė, in Lituania (Immagine: Next Level).

Soluzione più sicura

In termini di fornitori, il mercato è dominato da due produttori, Brokk e Husqvarna Construction, entrambi di origine svedese.

Brokk introdusse il concetto di robot per la demolizione nel 1976 e, per tutti gli anni '80 e '90, continuò a sviluppare nuovi modelli. Nel 1994, aveva venduto oltre 1.000 macchine in tutto il mondo. Durante gli anni '90 e 2000, questa tecnologia si diffuse ampiamente e, nel decennio successivo, trovò applicazione in settori specialistici come lo smantellamento di centrali nucleari, la costruzione di gallerie, l'attività mineraria e altri ambienti pericolosi.

"Le macchine robotizzate per la demolizione offrono una soluzione più sicura per affrontare progetti in ambienti pericolosi, come luoghi con temperature eccessive, fumi e persino sostanze tossiche", ha affermato Jeff Keeling, vicepresidente vendite e marketing di Brokk Inc. "Sono perfette per le aree in cui gli operatori non possono accedere e il telecomando con collegamento radio consente agli operatori di posizionarsi fino a 300 metri di distanza dalla macchina, in un luogo sicuro."

Afferma che, nella maggior parte dei casi, le imprese edili prendono in considerazione i robot di demolizione quando devono inserire un macchinario pesante in uno spazio ristretto o in situazioni in cui sarebbe pericoloso avere un operatore seduto all'interno di un escavatore.

"I robot di demolizione danno il meglio di sé in applicazioni come la demolizione 'dall'alto verso il basso'. Se, ad esempio, una squadra dovesse demolire un camino la cui sommità non può essere raggiunta dall'escavatore a braccio lungo, potrebbe utilizzare una gru per posizionare un robot di demolizione in cima al camino e abbatterlo fino a quando l'escavatore a braccio lungo non possa raggiungerlo", spiega.

"Posizionare un operatore in cabina sotto il materiale in movimento sarebbe pericoloso, ma un robot di demolizione telecomandato mantiene l'operatore lontano dai pericolosi detriti in caduta."

Requisiti chiave

Husqvarna DX 145 (Immagine: Husqvarna)

La gamma DXR di robot per demolizione di Husqvarna è stata lanciata sul mercato nel 2009 e trova impiego in progetti di costruzione e applicazioni industriali, nonché in operazioni minerarie e di scavo di gallerie. Questi robot possono essere configurati con diversi pacchetti di funzionalità installati in fabbrica, che consentono di adattare le macchine a diverse attrezzature e condizioni di lavoro.

Una funzione idraulica aggiuntiva offre agli operatori un controllo preciso di accessori come pinze rotanti e cesoie, mentre un sistema di raffreddamento potenziato consente ad alcuni modelli di lavorare ininterrottamente a piena potenza in ambienti più caldi, come cementifici e acciaierie. È inoltre disponibile un pacchetto di protezione termica per operazioni come la rimozione delle scorie, che protegge i componenti chiave dal calore radiante e condotto.

"La sicurezza dell'operatore e, più in generale, del cantiere, è tra i principi cardine di Husqvarna", afferma Daniel Lundberg, responsabile globale di prodotto per i robot di demolizione, sottolineando l'importanza di mantenere sempre una distanza di sicurezza dagli operatori quando utilizzano un robot di demolizione.

"Il funzionamento a distanza è essenziale in determinate applicazioni in cui l'ambiente può presentare rischi come cadute, crolli strutturali, temperature estreme o calore radiante", spiega.

Quando gli viene chiesto quali miglioramenti tecnici i clienti richiedono più spesso, risponde che la potenza è sempre un requisito fondamentale. "I clienti desiderano macchine in grado di funzionare a lungo senza interruzioni di servizio o riparazioni. Affidabilità e stabilità sono cruciali, ma anche la facilità di manutenzione gioca un ruolo importante nel garantire la longevità di un prodotto."

Afferma che il sistema elettroidraulico, che utilizza un motore elettrico per azionare il circuito idraulico, permette di "concentrare un'enorme quantità di potenza in un formato compatto".

Ciò significa che il robot può erogare la forza necessaria per le operazioni di demolizione pur rimanendo sufficientemente piccolo da potersi muovere in spazi industriali ristretti, risultando utile all'interno di impianti e strutture dove una macchina più grande non potrebbe operare.

Questioni del lavoro

I robot per la demolizione possono anche attenuare alcuni dei problemi legati alla carenza di manodopera nel mercato odierno, poiché consentono a squadre molto più piccole di affrontare lavori che altrimenti richiederebbero un numero di persone di gran lunga maggiore in siti industriali pericolosi. Inoltre, possono contribuire a soddisfare requisiti normativi sempre più stringenti e nuove leggi in materia di condizioni di lavoro, nonché a ridurre le pressioni temporali.

"La carenza di manodopera non è migliorata negli ultimi anni e ci sono molti progetti da realizzare", afferma Jeff Keeling di Brokk. "Un singolo robot per la demolizione può integrare una squadra di due o tre persone che prima ne richiedeva da 10 a 20, rendendo possibili i progetti anche in periodi di carenza di manodopera."

Oltre alla difficoltà di reperire un numero sufficiente di lavoratori, l'aumento dei costi del lavoro sta rafforzando la convenienza economica dei robot per la demolizione.

“Il mercato è in costante crescita, spinto dalla crescente domanda di sicurezza ed efficienza. In alcuni casi, anche le normative relative agli orari di lavoro prolungati e all'esposizione alle vibrazioni contribuiscono all'adozione di questi robot”, afferma Lundberg. “L'aumento dei costi del lavoro è un altro fattore che rende i robot per la demolizione una soluzione sempre più conveniente”.

Potere di attaccamento

Accessorio frantumatore per calcestruzzo Darda (Immagine: Darda)

Nel 2006 Brokk ha acquisito Darda, azienda tedesca produttrice di accessori. Quest'ultima sviluppa accessori ad alte prestazioni, tra cui frantumatori per calcestruzzo, cesoie per acciaio, taglierine e cilindri di spacco per robot di demolizione.

Nella scelta degli accessori, il rapporto potenza-peso è uno dei fattori più decisivi, spiega Bernd Ströbele, direttore vendite di Darda GmbH, il quale afferma che l'obiettivo è ottenere le massime prestazioni possibili in termini di frantumazione o taglio, mantenendo al contempo basso il peso dell'accessorio.

Secondo Ströbele, i sistemi di potenziamento di Darda consentono forze di rottura e taglio molto elevate nonostante il design compatto dell'accessorio, il che significa che macchine più piccole possono offrire prestazioni di demolizione paragonabili a quelle di macchine di dimensioni notevolmente maggiori. "Queste prestazioni fanno un'enorme differenza in aree difficili da raggiungere, su soffitti con capacità portanti limitate o durante progetti di demolizione di interni", afferma Ströbele.

Le piccole e leggere cesoie per calcestruzzo di Darda, come la CC340 che pesa solo 150 kg, sono attualmente molto richieste. Secondo Ströbele, le imprese di demolizione possono utilizzarle con autocarri più piccoli senza doversi preoccupare di aumentare il peso della macchina o i costi di trasporto.

“Altri accessori molto richiesti sono i nostri utensili per il taglio dell'acciaio: cesoie e taglierine multifunzione. Beneficiano degli stessi principi di rapporto potenza-peso e vengono utilizzati in progetti come la demolizione rapida di interni di impianti industriali.”

Demolizione refrattaria

La demolizione robotizzata si estende anche agli spazi industriali ristretti. Leonard (fino a poco tempo fa G. Leonard), un'azienda specializzata nella produzione di apparecchiature robotiche con sede nell'Irlanda del Nord, sviluppa e implementa sistemi robotici per la rimozione di materiali refrattari e la manutenzione industriale.

Nello specifico, l'azienda offre servizi robotizzati di demolizione, installazione e manutenzione industriale di materiali refrattari per i settori del cemento, della lavorazione dei metalli, dell'energia, della produzione di energia elettrica, della termovalorizzazione, delle biomasse, del vetro e dell'ingegneria civile. Opera in Europa, Nord America, Medio Oriente, Africa e Asia-Pacifico.

Leonard ha recentemente lanciato la nuova gamma di bracci robotici Descender per la demolizione e l'installazione, in grado di operare a distanza per rimuovere rivestimenti e materiali accumulati all'interno di cementifici e altre attrezzature industriali.

Amministratore delegato Mark Leonard (Immagine: Leonard)

Il cemento rimane un mercato fondamentale per l'azienda, che prevede tuttavia di espandersi ulteriormente nei settori industriali pesanti adiacenti, dove sono comuni impianti rivestiti con materiali refrattari, che operano ad alte temperature e in spazi confinati. In questi contesti, i metodi tradizionali di rimozione dei materiali refrattari possono richiedere alle squadre di accedere a strutture instabili, confinate e/o in fase di raffreddamento durante i periodi di fermo impianto, con conseguenti pressioni in termini di sicurezza e tempistiche.

"Le nostre soluzioni per materiali refrattari e demolizioni hanno dimostrato che è possibile ottenere enormi incrementi di produttività, migliorando al contempo in modo significativo la sicurezza e l'efficienza del percorso critico durante i periodi di fermo impianto", ha dichiarato l'amministratore delegato Mark Leonard.

"Stiamo contribuendo a ridurre questi tempi e al contempo a tenere più persone al sicuro, quindi vediamo un enorme potenziale di crescita e un'elevata domanda per la nostra tecnologia."

Sviluppi futuri

Negli ultimi cinquant'anni, il robot di demolizione è diventato uno strumento fondamentale per affrontare applicazioni impegnative e pericolose nel settore della demolizione industriale. Cosa possiamo quindi aspettarci in termini di sviluppi futuri in questo segmento?

"La maggior parte degli sviluppi che osserviamo sulle macchine stesse si concentra sulla messa a punto delle prestazioni e sull'aumento dell'efficienza. I progressi più significativi riguardano i nuovi modi in cui gli operatori hanno trovato di utilizzare la macchina", afferma Keeling.

Spiega che gli appaltatori che desiderano massimizzare la redditività del loro robot di demolizione si rivolgono a loro con progetti unici. "Li aiutiamo a valutare opzioni alternative per portare a termine i loro compiti. A volte, questo si traduce in un accessorio completamente nuovo", aggiunge. "In passato abbiamo sviluppato accessori specializzati per progetti come l'installazione di pali elicoidali, cannelli per il taglio del metallo e un braccio di perforazione modificato per spazi ristretti."

Bernd Ströbele di Darda concorda sul fatto che migliorare l'efficienza sia fondamentale per il futuro dei robot di demolizione: "Il fattore determinante nella scelta della macchina e dell'accessorio da utilizzare per la demolizione non è più solo la dimensione della macchina, ma l'efficienza con cui riesce a svolgere il compito."

In conclusione, Daniel Lundberg di Husqvarna afferma che i robot di demolizione DXR dell'azienda continueranno ad espandersi in nuove applicazioni, "aiutando aziende e operatori a svolgere compiti sempre più complessi e pericolosi in modo più sicuro ed efficiente". Prevede inoltre che i sistemi di demolizione semiautonomi o assistiti dall'intelligenza artificiale diventeranno "in una certa misura" commercialmente validi entro i prossimi cinque o sei anni.