Le Filiere di Fabbrica Digitale a MECSPE 2018

filiera 1 mecspe 2018: la fabbrica olistica

1. La fabbrica olistica: produrre sostenibile

La sostenibilità di quanto proposto dalla prima filiera è stata esemplificata in particolare dalla progettazione-lavorazione-costruzione di un pedale per biciclette down-hill trasformato poi in fibbia per una cintura ricavata da un copertone esausto.

Quanto all’aggettivo «olistica» scelto per descrivere questa peculiare catena di processo, lo si deve alla sua capacità di descrivere ad ampio raggio tutto quel che deve essere presente in una ideale filiera di Industria 4.0. Non a caso, le aziende che vi hanno preso parte sono state ben 18, numero record per la Fabbrica Digitale di Mescpe.

Il concetto-chiave, come ci ha spiegato la responsabile per la comunicazione e il marketing di Tebis, Sara Pittatore, è stato la «rappresentazione della complessità dell’officina dalla presa in carico del progetto per giungere al prodotto finito». Sono state volutamente utilizzate macchine eterogenee, così da poter dare una immagine il più possibile vicina alla realtà di un’impresa italiana, dove l’integrazione di tecnologie disparate è sovente fra i primi problemi cui dare risposta.

L’iniziativa avrà con ogni probabilità un seguito, «poiché l’intenzione è di farne una unità dimostrativa sui generis, a uso dei clienti, e da utilizzare quindi anche in eventi successivi». Il pezzo da creare non ha presentato in sé e per sé grandi complicazioni e la sfida è stata data piuttosto dalla schedulazione delle produzioni, al ritmo di cento articoli al giorno, tracciati dal software. Il lavoro più impegnativo, dal punto di vista degli applicativi, ha coinciso con la definizione dei percorsi, delle strategie, delle simulazioni preventive. Le lavorazioni di sgrossatura e finitura hanno avuto luogo su macchine a tre e cinque assi; e un robot ha collaborato con un giovane studente delle scuole salesiane di Milano per la consegna delle cinture e delle fibbie.

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2. Virtualizzazione della fabbrica olistica

È stato il personale di Cadland, partner fra gli altri di Dassault Systèms, a fornirci una descrizione di questo ambiente digitalizzato nel quale grazie alle tecnologie di realtà virtuale e aumentata è possibile a tutti gli effetti immergersi nel cuore di un progetto e visitarlo. Così è accaduto, come mostra il video, con una proiezione tridimensionale degli ambienti della fiera di Parma, ma è chiaro che lo stesso può succedere con altri edifici e luoghi più critici.

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3. Fresatura a specchio, texturizzazione e stampaggio in ottica 4.0

Questo esempio di filiera ha impegnato una fresa ad alta velocità GF in una operazione di finitura superficiale lucida di uno stampo, alla quale hanno fatto seguito texturizzazione laser e stampaggio.

A tutti gli effetti si è trattato quindi di quella che GF ha definita una superfinitura assicurata dalle stesse caratteristiche tecniche della macchina. Una «dinamica estremamente spinta», un mandrino di elevata qualità, funzioni di termo-stabilizzazione; uniti a utensili di taglio del tutto all’altezza. L’idea è stata quella di mostrare con un esempio concreto le fasi successive della lavorazione di uno stampo e l’efficacia dei trattamenti laser, armonizzate però da un utilizzo efficace dei software.

Si tratta del sistema MES Bravo Manufacturing, descritto come «il direttore d’orchestra» dell’intero processo. È in grado di sovrintendere a tutti i diversi passaggi del lavoro ed è gestito attraverso un cruscotto d’impianto o dashboard intelligente che tiene traccia di ogni step della produzione e del trattamento. Ad affiancarlo e anzi ad alimentarlo con i dati raccolti presso ogni macchina è stato invece l’applicativo di Alleantia. La presenza di queste soluzioni ha rappresentato il tassello di completamento di questa seconda filiera.

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4. Saldatura laser per additive e plastica in ottica 4.0

Sono state ben sette, più altre due partner, le società a vario titolo presenti in questo esempio di filiera compatta e fortemente integrata il cui principale obiettivo era di mostrare in spazi e tempi ristretti i passaggi che vanno dall’ideazione alla produzione di un manufatto finito. Nel dettaglio, si è trattato di un apprezzato gadget di utilità quotidiana: un portamonete in plastica per i gettoni o gli spiccioli da inserire nei carrelli del supermercato.

La linea di produzione è stata composta essenzialmente da una pressa, da un braccio robotico e, appunto, da una saldatrice. Come è stato spiegato presso lo stand, la parte inferiore dell’oggetto era già stata preparata in precedenza. In fiera, e naturalmente in tempo reale dinanzi agli sguardi interessati dei molti visitatori, il robot era incaricato di prelevare il pezzo, trasparente, e di trasferirlo alla macchina di saldatura, previo passaggio sotto la pressa. Notevole è apparsa la velocità di realizzazione, inferiore ai trenta secondi.

Secondo quanto è stato riferito dagli addetti di Cemas-Elettra, una delle espositrici, a stimolare la curiosità del pubblico è stato anche il fatto di poter quasi toccare con mano l’efficienza del processo. L’obiettivo, centrato, era quello di dare esempio di come la corretta integrazione di più macchine possa consentire la produzione di articoli forse semplici e di piccola dimensione, ma non privi di complessità.

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5. Robotica collaborativa e logistica 4.0

La gestione di «piccoli lotti in time to market» e dunque in tempi rapidissimi, è stata lo scopo dichiarato di questa unità collaborativa alla quale hanno dato vita sei partner, fra cui Fasthink, il cui responsabile delle vendite Andrea Negroni ci ha illustrato le specificità del progetto.

L’idea è stata quella di simulare la vera attività quotidiana di un’officina di produzione; e una linea produttiva dalle caratteristiche ben definite. Nella prima stazione si è effettuata la costruzione via additive manufacturing di un pezzo, poi opportunamente marcato da un robot; e reso pertanto del tutto tracciabile. Ha fatto seguito la fase di finitura laser; e di qui il componente è stato automaticamente caricato su un piccolo veicolo intelligente a guida autonoma che lo ha smistato verso le stazioni di spedizione e confezionamento.

L’articolo, come Negroni ha spiegato, è tracciabile anche con uno smartphone, e via telefono e grazie a un QR Code sono trasmissibili le istruzioni di montaggio e ogni altro dettaglio. Nel caso si riscontrassero delle problematiche di non-conformità il pezzo verrebbe tralasciato dal veicolo a guida autonoma e potrebbe essere oggetto degli adeguati interventi di correzione dei difetti.

Per informazioni più dettagliate sulla filiera 4 e sui partner che vi hanno partecipato leggi anche l’anticipazione su Anteprima MECSPE.

6. Cella di lavoro flessibile robotizzata con monitoraggio continuo in cloud.

Autodesk, Fanuc, Orchestra, Mitutoyo e Schunk sono le espositrici che hanno messo a punto a Mecspe un’isola di lavoro nella quale, per dirla con Saint-Exupery, «l’essenziale è invisibile agli occhi».

Per quanto resa spettacolare dalla presenza di un robot, la cella è un perfetto esempio di produzione 4.0 perché tutti i dati riguardanti le operazioni che vi hanno avuto luogo sono stati poi gestiti ed elaborati in diretta da una piattaforma cloud. Ed essa è stata sviluppata in maniera tale da poter filtrare opportunamente le informazioni utili da quelle ridondanti; oltre che per poter essere controllata a distanza con una semplicissima app.

La linea è stata progettata per fornire un esempio di possibile auto-correzione di una produzione partendo dai parametri pre-impostati dagli utilizzatori. Sei erano in partenza le possibili configurazioni dell’oggetto da realizzare, in due modelli con colorazioni diverse. La macchina ha lavorato in base alle istruzioni ricevute e a valle le tecnologie metrologiche sono state impegnate nel controllo dimensionale e qualitativo, sulla scorta delle misure nominali iniziali. A questo punto, in maniera del tutto automatica e nel caso fossero stati rilevati degli errori, il pezzo veniva inviato nuovamente alla stazione di partenza, per l’aggiustamento.

Nei pressi dello stand si trovava il non meno spettacolare tecno-bar (quasi) del tutto robotizzato.

7. H.E.L.P.S. Human Empowering and Learning Process Station

MCM, EuRoC, Renishaw e Piros sono state le anime di un progetto di ricerca giunto da poco al termine e che a MECSPE ha trovata concreta applicazione, oltre che un’occasione per esser messo, meritatamente, in mostra.

Si è trattato di una innovativa stazione di carico e scarico di pezzi nel contesto della quale era sì all’opera un robot, ma solamente in collaborazione stretta con l’uomo. In pratica, l’uno e l’altro si sono suddivisi il lavoro, col primo a occuparsi però delle mansioni a minor valore aggiunto.

Ognuno dei pezzi in arrivo dal pallet che il robot si è trovato a manipolare era opportunamente etichettato e tracciabile, quindi reperibile e identificato infatti anche quando sistemato alla rinfusa insieme ad altri articoli eterogenei. E questo in virtù dell’intelligenza software tridimensionale che ne ha guidate le attività. Tutti i dati critici inerenti il processo sono stati elaborati e archiviati in un database centralizzato.

La descrizione video del lavoro è a opera di Niccolò Iannacci, ricercatore dell’ITIA-CNR.

8. Sistema di controllo in remoto per la gestione tramite cloud di un processo industriale

La specialista torinese della robotica e dell’automazione Comau e la varesina G2 con la soluzione Iotly sono state le star di questa filiera-unità dimostrativa tesa a illustrate i pregi e le funzionalità dei software di controllo remoto per le aziende con sedi e impianti distribuiti.

Il software Iotly è in grado di controllare i processi di produzione, i consumi e le prestazioni di macchine teoricamente posizionate a ogni angolo del globo archiviando ed elaborando i dati che gli sono trasmessi via Internet in un ambiente cloud.

Questi sono d’altra parte i passaggi messi in mostra a Parma: dalla raccolta delle informazioni critiche alla loro trasmissione in cloud; alla loro lettura e corretta interpretazione. Questo significa avere la possibilità di monitorare l’utilizzo e la giusta installazione-connessione di sistemi dalle prerogative più svariate, per le industrie più disparate. E il tutto, come descritto dal monitoraggio remoto di uno stabilimento nelle Filippine, rigorosamente in tempo reale.

Degno di nota, poi, come G2 ha opportunamente ricordato, è che le tecnologie informatiche impiegate sono flessibili, aperte, intuitive e, soprattutto, scalabili dal punto di vista dei costi.

9. Dal generative design alla produzione

Autodesk, DMG MORI, Renishaw e Wenzel sono state le protagoniste dell’ottava fra le nove filiere della Fabbrica Digitale dell’edizione 2018 di Mecspe, anche se molti occhi sono stati puntati sulla supercar MONO di Briggs Automotive Company.

La progettazione di questo bolide da strada è stata infatti supportata dai software di Autodesk mentre alcune delle sue parti e in particolare il mozzo delle ruote sono state prodotte con manifattura additiva. In questo modo si è potuto guadagnare un surplus di leggerezza, caratteristica sempre più decisiva e richiesta dall’industria e dal mercato automobilistici.

La catena di produzione ha visto una macchina Renishaw impiegata per la realizzazione dei primi semi-lavorati, affidati poi a una cinque assi DMG MORI che ne ha seguita la lavorazione propriamente detta e le finiture. Importante però, in un’ottica di autentica supply chain 4.0, anche il passaggio conclusivo di controllo e validazione effettuata mediante CMM Wenzel con sonda Renishaw.

Scopri tutti i partner della filiera 8!

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