Muletti autonomi e AMR: valutare un progetto di automazione

La prima offerta per una coppia di muletti autonomi arriva quasi sempre con la scheda del veicolo in allegato: portata, altezza di sollevamento, velocità, autonomia della batteria. Per decidere servono altri tre documenti, che nessun fornitore può allegare. Sono lo storico dei movimenti, che sta nel WMS o nel gestionale, la planimetria quotata con corridoi, porte e pendenze, e il calendario dei picchi, che in molte aziende esiste soltanto nella testa del capoturno e non è mai stato messo per iscritto.

Con quei tre documenti sul tavolo si risponde alle domande che contano per un investimento di questo tipo: se i flussi sono abbastanza ripetitivi da reggere l'automazione, quanti mezzi servono nell'ora peggiore e non in quella media, quali vincoli del capannone vanno risolti prima dell'ordine, quali clausole scrivere nel capitolato. Molti dei problemi che emergono all'avviamento nascono da un dato che nessuno aveva raccolto: un picco sottostimato, un varco troppo stretto per passare a piena velocità, un pavimento che a sei metri d'altezza diventa un problema. Il robot, di solito, è l'ultimo a deludere.

Quanti muletti autonomi servono? Lo decide l'ora peggiore

Prima di confrontare un AMR con un AGV o con un carrello elevatore autonomo conviene stabilire che cosa deve muoversi: quali unità di carico, fra quali punti, con quale frequenza e in quali fasce orarie. Dalla mappa delle missioni si capisce se il processo è abbastanza prevedibile da reggere l'automazione o se resta così variabile da chiedere ancora la flessibilità di un carrellista. Le differenze fra le tecnologie le abbiamo messe in fila nel confronto fra AGV e AMR; qui conta il metodo.

Un esempio di calcolo, con numeri di comodo, mostra perché la media inganna. Un magazzino lavora su due turni e muove in media 30 pallet l'ora fra banchina, stoccaggio e linee, ma nelle prime due ore del turno del mattino arrivano i camion e le missioni salgono a 55. Se lo studio stima un ciclo completo di sei minuti fra prelievo, viaggio, deposito e ritorno, ogni mezzo chiude al massimo dieci missioni l'ora, prima di togliere ricariche, attese ai varchi e incroci. Sulla media bastano tre veicoli. Sul picco ne servono sei, il doppio, nello stesso magazzino e con la stessa tecnologia. E una flotta dimensionata sulla media supererebbe comunque il collaudo, se il collaudo si facesse in un pomeriggio tranquillo.

Per questo lo storico dei movimenti va letto su un periodo che contenga davvero il picco, idealmente un anno intero di dati registrati dal gestionale e non stimati in riunione. La logica economica è quella che la letteratura descrive da tempo per il picking: la rassegna di de Koster, Le-Duc e Roodbergen sull'European Journal of Operational Research (2007) riporta che la raccolta ordini può arrivare al 55% dei costi operativi di un magazzino, e che il viaggio ne è la componente più pesante. Nei trasporti di pallet il conto si fa allo stesso modo. Se nei vostri flussi il tempo di percorso è poco, o troppo frammentato, nessun mezzo autonomo lo recupererà.

Quali dati servono per uno studio di fattibilità AMR

Un fornitore serio, alla prima chiamata, chiede numeri. Conviene arrivare preparati, anche perché quasi tutto è già in azienda, sparso fra gestionale, planimetrie e memoria di chi lavora in reparto.

• Storico dei movimenti: missioni con orario, origine e destinazione, estratte dal WMS o dal gestionale su un periodo che includa il picco stagionale.
• Profilo orario: missioni per turno e, soprattutto, l'ora peggiore della settimana peggiore.
• Unità di carico: pallet, cassoni, carrelli, con dimensioni, pesi, stabilità e altezze di presa e deposito.
• Layout quotato: larghezza dei corridoi, pendenze, dislivelli, porte, portoni tagliafuoco, montacarichi.
• Turni e stagionalità: ore di funzionamento e campagne che cambiano il calcolo.
• Infrastruttura: planarità del pavimento, copertura della rete wireless, punti energia per la ricarica.
• Sistemi da integrare: WMS, ERP o MES che dovranno assegnare le missioni alla flotta e riceverne lo stato.

Con questi elementi la discussione cambia piano, perché si smette di parlare delle qualità del veicolo e si comincia a contare quante missioni servono, in quale finestra della giornata e con quale margine rispetto al limite che la flotta può reggere.

Che cosa deve dimostrare lo studio di fattibilità

Lo studio di fattibilità trasforma questi dati in una decisione che regge davanti alla direzione. La linea guida tedesca VDI 2710 sulla progettazione interdisciplinare dei sistemi a guida automatica, nell'edizione di giugno 2025, lo colloca dentro un percorso che va dall'identificazione del sistema alla progettazione di dettaglio, dall'acquisto all'esercizio, fino alle modifiche e alla dismissione. È una mappa utile anche a chi compra, perché ricorda che le decisioni prese in fattibilità si pagano per tutta la vita dell'impianto.

Uno studio utile deve dimostrare almeno tre cose. La prima è la capacità: quante missioni la flotta completa nell'ora di picco, con un margine dichiarato e lontano dal limite teorico. La seconda è il numero di mezzi, che dipende dai tempi di ciclo reali, dalle attese a porte e incroci e da quanto la ricarica toglie alla disponibilità. La terza è il ritorno economico, letto come costo totale su più anni; il metodo per costruirlo, turni e ipotesi comprese, è nell'analisi su ROI, TCO e payback di una flotta AMR.

C'è poi una cosa che nessuna norma scrive al posto vostro: il criterio di accettazione delle prestazioni. Le norme di sicurezza dicono come il mezzo deve proteggere le persone; su quanti pallet debba spostare per turno tacciono. Quel numero lo fissa il committente, e conviene che lo studio lo consegni già scritto in forma collaudabile, per esempio missioni l'ora su un flusso definito, misurate in una finestra di picco concordata.

Quando i numeri lasciano margini d'incertezza, la strada prudente è un pilota su un flusso rappresentativo: pochi mezzi, un circuito reale, dati veri da confrontare con lo studio. Ha senso solo con una condizione d'uscita scritta prima di cominciare, valida nei due sensi. Se il pilota raggiunge le missioni l'ora previste sul flusso scelto, si estende; se resta sotto, si ridisegna il layout o ci si ferma, prima di aver comprato il resto della flotta.

Corridoi, pavimento e rete: i vincoli del capannone che il catalogo non mostra

Molti progetti si decidono su dettagli fisici. La norma di sicurezza dei carrelli senza conducente, la ISO 3691-4, dedica un allegato normativo alla preparazione delle zone in cui i mezzi operano: lungo il percorso chiede, su entrambi i lati, uno spazio libero di almeno 0,5 m di larghezza e 2,1 m di altezza rispetto alle strutture fisse adiacenti. Dove quel franco manca, o le persone non possono essere rilevate, la zona diventa di pericolo operativo, con velocità ridotta e segnalazioni acustiche o luminose aggiuntive. Per lo studio significa una cosa precisa. Ogni tratto senza franchi è un tratto lento, e un tratto lento sul percorso più battuto si mangia missioni l'ora: il corridoio, quindi, si misura prima di stimare il ciclo.

Il pavimento conta soprattutto per i carrelli che sollevano in altezza, e lo si capisce con un po' di geometria. Un dislivello di 5 mm fra le ruote di un mezzo con carreggiata di un metro inclina il montante di cinque millimetri per metro: a sei metri d'altezza le forche si trovano spostate di circa tre centimetri rispetto alla verticale, proprio quando devono infilare un pallet nel vano della scaffalatura. La copertura wireless va verificata lungo tutti i percorsi, perché un buco di rete è una fermata, e porte, montacarichi e portoni tagliafuoco vanno inseriti nella logica di traffico. La ricarica, infine, è una variabile di disponibilità e si dimensiona insieme alla flotta, come spiegato nell'approfondimento sul dimensionamento delle stazioni di ricarica.

Resta l'integrazione software, spesso trattata come un dettaglio. I mezzi devono ricevere ordini dal gestionale e restituire lo stato, e con veicoli di costruttori diversi l'interoperabilità diventa una scelta di lungo periodo. La specifica VDA 5050, pubblicata da VDA e VDMA e arrivata alla versione 3.0.0 nel marzo 2026, standardizza lo scambio di ordini e stati fra un controllo centrale e i veicoli. Non ha valore di legge. Copre la comunicazione, mentre la conformità di sicurezza dell'insieme resta una questione separata, da assegnare per contratto a qualcuno che la firmi. Chiederla nel capitolato costa una riga e lascia aperta la possibilità di far crescere la flotta con un altro fornitore.

EN ISO 3691-4:2023 e Regolamento macchine: le norme da scrivere nel capitolato

La sicurezza di un sistema di movimentazione autonoma si decide in progetto. Il riferimento tecnico è la ISO 3691-4, che fissa i requisiti di sicurezza e la loro verifica per i carrelli industriali senza conducente e i loro sistemi, alla seconda edizione dal 2023. Ha preso il posto della EN 1525:1997, ritirata nel 2020 con l'uscita della prima edizione della norma ISO. Quando si parla di marcatura CE, però, la forma che conta è la versione europea armonizzata, EN ISO 3691-4:2023, citata in Gazzetta ufficiale con la Decisione di esecuzione (UE) 2024/1329 del 13 maggio 2024: è quella che dà presunzione di conformità alla Direttiva macchine 2006/42/CE. A monte sta la valutazione del rischio secondo la ISO 12100:2010, e le funzioni di sicurezza, come il rilevamento delle persone, il controllo della velocità e l'arresto, si progettano con i livelli di prestazione della ISO 13849-1:2023.

Se un progetto valutato oggi entrerà in esercizio dopo il 20 gennaio 2027, ricadrà sotto il Regolamento (UE) 2023/1230, che da quella data sostituisce la Direttiva. Il Regolamento si occupa per la prima volta delle macchine mobili autonome: definisce una funzione di supervisione (Allegato III, punto 3.2.4), chiede che il sistema di comando esegua da solo le funzioni di sicurezza anche quando gli ordini arrivano dalla supervisione remota, e che il movimento tenga conto dei rischi dell'area in cui la macchina lavora. Nel capitolato conviene quindi scrivere sotto quale regime verrà rilasciata la dichiarazione di conformità e chi la firma per il sistema completo, oltre che per i singoli veicoli. Per i gruppi con stabilimenti negli Stati Uniti i riferimenti cambiano: la ANSI/ITSDF B56.5-2024 per i veicoli a guida automatica e la serie R15.08 per i robot mobili industriali.

Il peso della sicurezza sul progetto, e il suo ritorno in infortuni evitati, è trattato a parte nell'articolo sulla sicurezza degli AMR.

Le domande da fare al fornitore prima dell'offerta

Quando si arriva al confronto fra fornitori, le domande pesano più delle schede tecniche. Le referenze servono se riguardano flussi simili ai vostri. Un elenco di installazioni, da solo, dice poco. Chi si fa carico dell'integrazione con il gestionale, e con quali responsabilità, va scritto subito, per evitare il rimpallo fra chi fornisce i mezzi e chi gestisce il software. Il numero di mezzi proposto va giustificato con i vostri dati e, dove la rete di percorsi è complessa, con una simulazione.

Contano poi assistenza e ricambi, tempi d'intervento, possibilità di aggiungere mezzi e, soprattutto, chi firma la conformità dell'insieme quando la flotta mescola marche diverse, tema approfondito parlando di automazione dei pallet in un magazzino attivo. Un segnale da leggere con attenzione è il fornitore che risponde partendo dal modello di veicolo invece che dal vostro flusso: spesso è una vendita a catalogo con il nome di progetto.

Errori di impostazione che si pagano dopo il collaudo

Gli inciampi più frequenti riguardano il metodo più che la tecnologia. Il primo è automatizzare un processo inefficiente così com'è: lo spreco finisce scritto nel software e diventa più difficile da togliere. Il secondo è il dimensionamento sulla media dell'esempio dei due turni, con il suo gemello, un collaudo eseguito in una settimana qualunque, che il sistema supera senza fatica e che sul picco di novembre non dice niente. Il terzo è lasciare fuori gli operatori. Senza il loro coinvolgimento l'avviamento rallenta, e i mezzi vengono aggirati con qualche carrello condotto in più, che rovina insieme le statistiche e la sicurezza. L'ultimo è scegliere sul prezzo d'acquisto, dimenticando integrazione, assistenza e costo su più anni.

Vale anche la lettura opposta. Su un solo turno, con poche missioni l'ora e percorsi che cambiano ogni giorno, i mezzi autonomi passano gran parte del tempo fermi o in carica, e spesso conviene prima riorganizzare i flussi manuali. Dirlo in fattibilità costa poco; scoprirlo dopo l'ordine costa una flotta.

Se invece i flussi sono ripetitivi e i volumi restano alti su più turni, il passo successivo è mettere lo storico dei movimenti dentro uno studio che dimensioni la flotta sul picco e scriva il criterio di collaudo. Le tecnologie che coprono i diversi scenari, dal trasporto di pallet all'intralogistica di magazzino, sono descritte nella pagina dedicata all'automazione industriale e alla robotica di movimentazione; per partire dai vostri dati, PITECH imposta la valutazione prima di proporre qualunque mezzo.