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DI FABRIZIO DALLE NOGARE

Un mondo più sostenibile
grazie (anche) al disassemblaggio

Il Politecnico di Milano, e in particolare l’I4.0 Lab del Manufacturing Group della School of Management, partecipa insieme a molti altri soggetti al progetto europeo FENIX, che si propone l’ambizioso obiettivo di sviluppare nuovi modelli di business per incrementare il valore aggiunto di prodotti e servizi all’interno della catena del valore. Come? Puntando sull’economia circolare ed esplorando le potenzialità del disassemblaggio finalizzato al riutilizzo dei componenti. Abbiamo chiesto all’ingegner Paolo Rosa di raccontarci più nel dettaglio potenzialità applicative e finalità del progetto.

Da dove nasce il progetto FENIX?
Nasce da un’idea di ricerca legata alla mia attività ordinaria, che riguarda la gestione del fine vita dei prodotti elettronici, sia a livello di elettronica di massa che in ambito automotive. Partendo da qui, abbiamo cercato di impostare un progetto che potesse replicare, su piccola scala, un concetto di economia circolare. Il punto di partenza è un rifiuto elettronico – che sia la scheda di un PC o uno smartphone – da disassemblare scorporando i componenti pericolosi o di valore e quindi separando i materiali per poi recuperarli con dei processi chimici e trasformarli in polveri metalliche.
Il progetto fa parte del programma europeo Horizon 2020 e prevede la partecipazione di diversi partner da tutto il continente, ognuno coinvolto in una parte del progetto complessivo. Qui all’Industry 4.0 Lab del Manufacturing Group della School of Management del Politecnico di Milano, ci occupiamo della parte che riguarda lo smontaggio dei componenti.

Dal punto di vista della progettazione e delle linee di disassemblaggio, ci sono delle differenze importanti rispetto a una linea di assemblaggio?
Il punto di vista è certamente diverso. Nel caso dell’assemblaggio, la quantità di informazioni relative ai processi o alle procedure da impiegare è abbastanza limitata e confinata all’interno dell’azienda. Nel caso del disassemblaggio, aumentano variabilità e complessità e c’è anche una carenza informativa, in quanto le stesse aziende produttrici non hanno interesse a diffondere informazioni sui prodotti: parlo di materiali utilizzati, procedure per disassemblarli e così via.
Quella del disassemblaggio è un’attività che potremmo definire di try and error, potenzialmente più lunga, complessa e costosa.

L’intervento dei robot è diverso rispetto alle linee di assemblaggio? Qual è l’incidenza della robotica collaborativa?
La robotica collaborativa è fondamentale perché, per gestire la variabilità dei prodotti, occorre la presenza dell’operatore, che svolge le attività più complesse e decisionali, assistito dal robot che si occupa delle attività più routinarie e standard.
Nel caso del progetto FENIX, il robot ha il compito di surriscaldare la scheda elettronica dal lato opposto rispetto all’operatore, che andrà a dissaldare manualmente i componenti scaldati dal robot.

Il cuore dell’impianto installato presso l’Industry 4.0 Lab del Manufacturing Group della School of Management
Politecnico di Milano è la cella robotica per la manipolazione delle parti elettroniche.

Anche nel caso del disassemblaggio è importante la possibilità di monitorare le singole operazioni, e quindi analizzare i dati per ottimizzare le varie fasi del processo?
Certamente. L’abbiamo già pensato all’interno del progetto. Abbiamo simulato a livello software la linea di disassemblaggio con l’obiettivo di ottimizzarne la procedura, almeno a livello virtuale. Abbiamo, in altre parole, realizzato un gemello virtuale.

Come potrà incidere la possibilità di prevedere il disassemblaggio sulle procedure che regolano l’assemblaggio di un componente?
Sono convinto che il disassemblaggio prenderà sempre più piede perché, con l’affermarsi dell’economia circolare a livello di azienda, non sarà più sufficiente pensare il prodotto solo in termini di realizzazione e utilizzo, ma anche in termini di riutilizzo alla fine della sua vita utile. È indispensabile aumentare la conoscenza anche per quanto riguarda il fine vita del prodotto. La ricerca si sta muovendo. Ad oggi, tuttavia, non sono ancora disponibili impianti industriali per il disassemblaggio: ci sono solo dei prototipi, almeno a livello europeo.
Un punto cruciale per orientare anche l’attività dei costruttori di macchine è quello normativo: ad oggi non si sta agendo a sufficienza, in quanto gli unici obblighi riguardano i materiali pericolosi. Per tutto il resto è l’azienda ad agire in autonomia.

Lo schema mostra come i principi dell’economia circolare e gli strumenti digitali siano funzionali
al raggiungimento dei tre principali obiettivi del progetto FENIX.

In considerazione anche della difficoltà di reperimento di alcuni materiali fondamentali per la produzione, quanto è urgente la necessità di pensare all’economia circolare nella produzione in ambito manifatturiero?
Io penso che sia molto pressante. Se 10 anni fa la circular economy era solo un’idea, oggi sta diventando sempre più una necessità imminente, da un punto di vista non solo sociale ma anche industriale.
Si tratterà di mettere in pratica concetti che oggi sono soltanto teorici.
L’economia circolare richiede una stretta collaborazione all’interno della supply chain, che spesso non è semplice da raggiungere. Ciò significa che il prodotto che esce da un’azienda deve diventare valore per un’altra azienda, anche nel caso di prodotti di seconda mano. Serve una prospettiva, insomma, anche sul resto della supply chain, con l’obiettivo di mantenere il più possibile il valore nel tempo.
Ovviamente, i materiali non sono riutilizzabili all’infinito: ci sarà sempre la necessità di materiale “vergine”, ma si potrà limitare l’impiego delle risorse naturali.

Tutto questo è possibile anche grazie all’evoluzione della tecnologia? Penso, per esempio, ai progressi dell’additive manufacturing…
Industria 4.0 va nella direzione dell’economia circolare. Senza il supporto tecnologico, infatti, non è concepibile una sua applicazione pratica. Industria 4.0, e tutte le tecnologie correlate (cobot, digital twin, sensori, IoT, cyber-physical systems ecc.) devono, insomma, supportare il passaggio da un’economia puramente di consumo a un’economia circolare.
L’automatizzazione del disassemblaggio agevola le fasi successive del recupero dei materiali di interesse. E diventa cruciale anche dal punto di vista economico, con l’obiettivo di creare dei cicli di valore paralleli a quelli del riciclo classico.

Da sinistra, gli ingegneri Andrea Caielli e Paolo Rosa.

Ci sarà un modo per tracciare il ciclo di vita dei vari componenti, quindi sapere, per esempio, quante volte sono stati riutilizzati?
È un punto aperto della ricerca. Sono stati impiegati RFID o QR code, per esempio. La tendenza alla tracciabilità sicuramente c’è.
Un altro obiettivo è rendere il consumatore consapevole di quello che sta acquistando, anche in termini di economia circolare e di valore del prodotto.
Bisogna aumentare la consapevolezza del valore del prodotto, insomma, anche tra i consumatori.
Pensiamo alle auto: uno dei progetti di ricerca di cui mi sto occupando ha il fine di rendere i costruttori in questo ambito maggiormente consapevoli del valore della parte elettronica, che, tra l’altro, incide sempre di più nella realizzazione delle automobili.

Come potrebbe cambiare, in futuro, il settore dell’assemblaggio, in relazione soprattutto alle novità in tema di disassemblaggio?
È possibile che i costruttori di linee di assemblaggio arrivino a creare linee per il disassemblaggio, anche se si tratta di due mondi profondamente diversi. L’evoluzione tecnologica potrebbe consentire di avere una stessa linea per assemblare o disassemblare, ma la complessità del prodotto potrebbe anche spingere ad avere linee differenti, realizzate magari da costruttori diversi.
Lo scenario è in divenire e non è facile fare delle previsioni.
In generale, si stanno aspettando degli interventi legislativi, che siano nazionali o europei, per muoversi in questo senso.