Digitalizzare il controllo qualità

Migliori sistemi di monitoraggio e controllo sono essenziali per prosperare nel settore automobilistico.

Secondo il report “Automotive 2030 — Racing toward a digital future” di IBM, il 50% dei dirigenti automotive afferma che la propria organizzazione deve reinventarsi a livello digitale per avere successo o anche solo per sopravvivere. È evidente che, attraverso la digitalizzazione, i costruttori d’auto possono migliorare produttività e flessibilità e ridurre i tempi di commercializzazione. E per quanto riguarda il controllo della qualità? In questa sede Jens Nannen, Digital Machining Sales Technology Manager for Europe presso Sandvik Coromant, spiega perché l’impiego di migliori sistemi di monitoraggio e controllo è fondamentale per la qualità e la sopravvivenza dei costruttori dell’industria automobilistica.

Sempre più digitalizzazione

Molte grandi case del settore automobilistico stanno implementando processi digitalizzati per ottimizzare le attività di produzione. Ad esempio, BMW ha implementato una piattaforma IoT (Internet of Things) nel proprio stabilimento in Baviera (Germania), dotata di un’ampia gamma di strumenti e accessori digitali che i dipendenti possono combinare per realizzare le proprie soluzioni plug-and-play. Di conseguenza, la piattaforma ha contribuito a ridurre il tempo necessario a implementare nuove applicazioni software dell’80%, riducendo i problemi di qualità dei componenti prodotti del 5%. Nel frattempo, Volkswagen ha stretto una partnership con uno sviluppatore di applicazioni di realtà aumentata (AR) per etichettare i propri componenti automotive, facilitando l’abbinamento di ciascun pezzo all’utensile migliore per lavorarlo, il che ha aumentato notevolmente l’efficienza dei suoi tecnici.

I moderni torni e le nuove macchine CNC sono più connessi che mai. I processi di lavorazione generano caratteristiche fisiche che producono informazioni misurabili e i sensori e le tecnologie IoT possono contribuire a monitorare i tempi di operatività e di fermo delle macchine, nonché la loro disponibilità. Tali tecnologie possono anche concentrarsi su problemi specifici, come la rottura di utensili e macchine, una delle cause di fermo più comuni. Si stima che un minuto di fermo possa essere estremamente dispendioso, costando ai costruttori automotive migliaia di dollari all’ora secondo TPC. Tali perdite non sono ammissibili nella lavorazione di componenti automotive. Ingranaggi e alberi di trasmissione sono generalmente fatti d’acciaio forgiato, ideale per la produzione di componenti più grandi e robusti, ma difficile da lavorare. I materiali forgiati hanno profondità disomogenee, che richiedono diverse tolleranze di lavorazione. Vanno da 0,5 millimetri (mm) a oltre 1 mm e queste profondità di taglio variabili rendono gli utensili più propensi alla rottura. Il controllo della qualità mediante un monitoraggio efficace può essere difficile anche nella lavorazione di componenti forgiati e in ghisa. Talvolta è complicato rilevare la rottura degli utensili nelle linee di produzione — condizioni di taglio incostanti, tolleranze variabili o componenti asimmetrici sono fenomeni che spesso causano falsi allarmi. Senza un’adeguata lavorazione in officina, le deviazioni indesiderate possono danneggiare gli utensili da taglio, le macchine utensili o il pezzo da lavorare.

Quindi qual è la soluzione migliore? Una risposta è rappresentata da sistemi di monitoraggio più sofisticati, che offrono un maggior livello di controllo, nonché da soluzioni IoT in grado di agevolare il lavoro fondamentale svolto dagli operatori manuali sulla linea di produzione.

CoroPlus Tool Path consente la pianificazione e programmazione efficiente dei metodi di lavorazione, come PrimeTurning e OptiThreading.

Decisioni digitali

Le soluzioni di monitoraggio dei processi di lavorazione in tempo reale forniscono ai costruttori nuove opportunità di reagire ai problemi durante la lavorazione. La tecnologia di controllo dei processi sfrutta una serie di sensori che utilizzano algoritmi specifici per rilevare e calcolare le rotture degli utensili in tempo reale e, in presenza di un problema, il sistema arresta immediatamente l’avanzamento e ritrae l’utensile. Questo aiuta i costruttori a risolvere i problemi prima di incorrere in tempi di fermo. Monitorando la forza di lavorazione e le vibrazioni si possono rilevare anche collisioni e sovraccarichi. Il sistema monitora la forza di lavorazione e le vibrazioni durante i cicli di produzione, arrestando l’avanzamento in caso di possibile sovraccarico. Ciò consente di risolvere le collisioni più in fretta, riducendo la probabilità di scenari catastrofici.

Ora concentriamoci sulla manutenzione predittiva, provando a portarla al livello successivo. E se fosse possibile assicurarsi che i percorsi utensile siano corretti ancora prima della lavo- razione, migliorando i risultati finali e minimiz- zando le rotture impreviste? A tal fine, il software CoroPlus Tool Path genera percorsi utensile specifici per metodi di lavorazione come PrimeTurning al fine di migliorare produttività, durata utensile e sicurezza del processo. Il software fornisce i codici e le tecniche di programmazione per impostare i parametri e le variabili di un’applicazione specifica — ad esempio su una linea di produzione automotive — per garantire risultati sempre ottimali. CoroPlus Tool Path è basato su cloud ed è accessibile tramite browser, oltre a essere aperto per la collaborazione e la condivisione all’interno dell’azienda. Il codice CN può facilmente essere modificato ed esportato per l’impiego nella macchina, rendendo i dati facilmente accessibili ai lavoratori e contribuendo a velocizzare le operazioni e i processi di pianificazione.

I problemi e le interruzioni nelle linee di produzione dell’industria automobilistica non pos- sono essere evitati del tutto. Nonostante ciò, la digitalizzazione rivestirà un ruolo fondamentale nella minimizzazione degli effetti dei fermi di produzione, permettendo allo stesso tempi di superare le sfide rappresentate da produttività, costi e tempi di fermo che i costruttori devono affrontare. Le soluzioni di monitoraggio e controllo dei processi come CoroPlus Tool Path saranno in prima linea per portare avanti l’industria automobilistica nell’ottica della digitalizzazione.