Regular Article

Introduction of symbiotic human-robot-cooperation in the steel sector: an example of social innovation

Introduction de la coopération humaine-robot symbiotique dans le secteur de l’acier : un exemple d’innovation sociale

¹ Scuola Superiore Sant’Anna, TeCIP Institute, ICT-COISP Center, Pisa, Italy
² Technische Universität Dortmund, Sozialforschungsstelle, Germany
³ POLYTEC s.r.l., Borgo Chiese, Italy
⁴ ILVA S.p.A., Taranto, Italy

^* e-mail: colla@sssup.it

Received: 28 June 2017
Accepted: 12 March 2018

Abstract

The introduction of new technologies, which can support and empower human capabilities in a number of professional tasks while possibly reducing the need for cumbersome operations and the exposure to risk and professional diseases, is nowadays perceived as a must in any industrial field, process industry included. However, despite their relevant potentials, new technologies are not always easy to introduce in the professional environment. A design procedure which takes into account the workers’ acceptance, needing and capabilities as well as a continuing education and training process of the personnel who must exploit the innovation, is as fundamental as the technical reliability for the successful introduction of any new technology in a professional environment. An exemplary case is provided by symbiotic human-robot-cooperation. In the steel sector, the difficulties for the implementation of symbiotic human-robot-cooperation is bigger with respect to the manufacturing sector, due to the environmental conditions, which in some cases are not favorable to robots. On the other hand, the opportunities and potential advantages are also greater, as robots could replace human operators in repetitive, heavy tasks, by improving workers’ health and safety. The present paper provides an example of the potential and opportunities of human-robot interaction and discusses how this approach can be included in a social innovation paradigm. Moreover, an example will be provided of an ongoing project funded by the Research Fund for Coal and Steel, “ROBOHARSH”, which aims at implementing such approach in the steel industry, in order to develop a very sensitive task, i.e. the replacement of the refractory components of the ladle sliding gate.

Résumé

L’introduction de nouvelles technologies, capables de soutenir et d’autonomiser les ressources humaines dans un certain nombre de tâches professionnelles tout en réduisant le besoin d’opérations encombrantes et d’exposition aux risques et aux maladies professionnelles, est aujourd’hui perçue comme un must dans tous les domaines industriels, industrie de transformation incluse. Cependant, malgré leurs potentiels, les nouvelles technologies ne sont pas toujours faciles à introduire dans l’environnement professionnel. Une procédure de conception qui tient compte de l’acceptation, des besoins et des capacités des travailleurs ainsi que d’un processus de formation continue du personnel qui doit exploiter l’innovation est aussi fondamentale que la fiabilité technique pour l’introduction réussie de tout nouveau technologie dans un environnement professionnel. Un cas exemplaire est fourni par la coopération symbiotique homme-robot. Dans le secteur de l’acier, les difficultés pour la mise en œuvre de la coopération symbiotique homme-robot sont plus grandes par rapport au secteur manufacturier, en raison des conditions environnementales, qui dans certains cas ne sont pas favorables aux robots. D’un autre côté, les opportunités et les avantages potentiels sont également plus importants, car les robots pourraient remplacer les opérateurs humains dans des tâches répétitives et lourdes, en améliorant la santé et la sécurité des travailleurs. Le présent article fournit un exemple du potentiel et des opportunités de l’interaction homme-robot et explique comment cette approche peut être incluse dans un paradigme d’innovation sociale. En outre, un projet en cours financé par le Research Fund for Coal and Steel, “ROBOHARSH”, sera mis en place, qui vise à mettre en œuvre une telle approche dans l’industrie sidérurgique afin de développer une tâche très sensible : le remplacement des composants réfractaires du sliding gate de la louche.