Impianti efficienti per movimentazione e presa

La manipolazione è una realtà in cui la pneumatica manifesta appieno la sua capacità di operare con valore forze di presa che preservano l’integrità dell’oggetto. Una presa sicura è alla base di una movimentazione efficiente, capace di soddisfare le esigenze della produzione e della logistica. Le sempre più urgenti richieste di rapida riconversione dell’industria manifatturiera trovano valida risposta da parte dell’inventiva ingegneristica nella movimentazione e nella presa efficiente.

Movimentazione 4.0

Un sistema di manipolazione e movimentazione ha alla sua base un’efficace progettazione, anche e soprattutto degli organi di presa. Un approccio efficiente al progetto degli organi di presa rende il sistema di movimentazione preciso, sicuro, riconvertibile.

L’organo di presa interagisce direttamente con il prodotto e con l’ambiente esterno alla macchina: esso è fondamentale nell’economia e nel progetto di celle robotizzate. Organi di presa ben progettati possono aumentare la produttività, migliorare l’affidabilità del sistema di movimentazione, compensare la non accuratezza del manipolatore ed eseguire funzioni che massimizzano il valore aggiunto dell’operazione di manipolazione e movimentazione.

L’organi di presa è responsabile del successo o del fallimento delle operazioni affidate alle celle di lavoro. L’interazione tra dita o elemento della mano ed oggetto devono interagire efficacemente con la geometria dell’oggetto e trasmettono le forze di presa, tenendo conto degli effetti inerziali e della eventuale necessità di una presa che realizzi una pressione di contatto distribuita e delicata, in funzione delle caratteristiche dell’oggetto stesso.

Per oggetti speciali, delicati e di alto valore specifico si percorrono iter di progettazione mirati e si propongono mani speciali. Questi requisiti spesso impongono progettazioni attente e sono richieste specifiche per applicazioni particolari. In altri casi, invece, è sufficiente o necessario, per economia di progetto e considerazioni di semplicità impiantistiche, utilizzare dita semplici con generici eventuali incavi e sedi precostituite sulle superfici di contatto, eventualmente preparate e con geometria opportuna, come rugosità definite e controllate e scanalature duali alla geometria dell’oggetto destinato ad essere trattato.

Il manipolatore con organi di presa si inserisce in un ampio sistema che può essere inteso come complesso organico di robot collaboranti, ciascuno parte di una rete di sottosistemi ciber-fisici, collocati in un ambito strutturato e controllato, che obbedisce a logiche gestibile in un ambiente di Internet delle cose (IoT – Internet of Things). Obiettivo è quello di giungere a una fabbrica intelligente, altrimenti detta anche “smart factory”, dove sono fondamentali sia gli oggetti IoT, sia i Big Data, come schematicamente rappresentato in Figura 1.

Figura 1 – Schema di sistema integrato in ambito Industry 4.0.

Uno schema di fabbrica intelligente e satelliti funzionali integrati è rappresentato in Figura 2. In questa ottica, le nuove fabbriche sono dotate del riconoscimento della centralità dei processi produttivi nelle attività di innovazione. Questa centralità della produzione nell’innovazione è sostenibile e competitiva con macchine ed impianti dotati di caratteristiche tali da generare produttività e flessibilità. Dovrà essere un forte e vivace flusso continuo di dati e informazioni cosicché ciascun cliente possa essere monitorato e soddisfatto. Per le imprese possedere dati dei clienti significa assicurarsi vantaggi competitivi difficilmente colmabili dai concorrenti.

Figura 2 – Smart factory e satelliti funzionali integrati.

La gestione della produzione che consente di collegare strettamente la parte gestionale dell’azienda con i propri reparti produttivi manipola importanti informazioni in tempo reale offrendole ai responsabili della produzione della movimentazione e ai gestori commerciali. I responsabili dei reparti produttivi possono pianificare le attività delle singole fasi di produzione gestione e movimentazione indicando risorse e tempi. In questo modo sono resi disponibili in rete i dati di avanzamento di produzione e disponibilità di beni per poter monitorare in tempo reale disponibilità di prodotti e servizi, produttività ed efficienza dei reparti. Grazie a semplici PC con modalità touchscreen o tablet presenti nei reparti, le informazioni sono disponibili ai responsabili di fasi di produzione movimentazione ed approvvigionamento. Questo ambiente ha per scopo la possibilità di collocare sistemi meccatronici e ciber fisici, anche molto articolati, in un ambiente, virtualmente illimitato, per sistemi auto-organizzati di produzione e distribuzione. Quest’ultimi sono due aspetti inscindibili tra loro e legati ai sistemi Cyber-Phycal System (CPS), che attrezzano le realtà con tecniche di lavorazione intelligente. In uno scenario del genere l’uomo è al centro del sistema, ma sempre meno come operatore e sempre più come fruitore di conoscenze ad alta tecnologia: i sistemi CPS rendono le fabbriche più autonome ed efficienti.

Il cambiamento, per essere costruttivo e non solo una ventata di vanità tecnologica, deve riguardare la contaminazione tra comparti e competenze di gestioni diversi o apparentemente distanti: l’ingresso nel mercato delle tecnologie che sono alla base delle fabbriche di nuova generazione ha significato l’avvio di una competizione con le grandi case sviluppatrici di software, che vuol dire competere con soggetti molto diversi da quelli che erano i tradizionali rivali, non soltanto per conoscenze tecniche di progetto e processo, ma anche per prassi di gestione commerciale e per velocità di processo decisionale.

 

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