Manifestazioni
BENVENUTA AUTOMAZIONE
01/05/2018

Il mercato dell’automazione e della robotica è in forte espansione in tutto il mondo. Le date per verificarlo sono dal 19 al 22 giugno 2018 ad automatica, a Monaco di Baviera. ©automatica, Messe München 2017.

Il progresso è automazione. L’offerta di robotica industriale e di servizio, impianti di assemblaggio, sistemi di visione e componenti di automatica lo dimostra, anche con la proposta di soluzioni per i produttori di alimenti e bevande, plastica e imballaggi.

di Giuseppe Costa

A settembre 2017, VDMA (www.vdma.org) ha rivisto al rialzo le previsioni di crescita per la robotica e l’automazione tedesca nell’anno, dal 7 all’11%. Il settore è in forte espansione anche nel resto del mondo. Con tali prospettive favorevoli e numerose innovazioni in serbo, le imprese leader mondiali si sono date appuntamento dal 19 al 22 giugno 2018 ad automatica (www.automatica-munich.com) a Monaco di Baviera. Gli operatori dei comparti alimentari e bevande, plastica e gomma e imballaggio e confezionamento troveranno in fiera soluzioni di automazione innovative, con la possibilità di dialogare con esperti su temi concreti.

“Sia gli ordinativi sia l’andamento del fatturato del 2017 hanno ampiamente superato le nostre aspettative”, ha detto il Dott. Norbert Stein, Presidente del Consiglio Direttivo di VDMA Robotik + Automation, commentando la situazione del mercato tedesco. “Per la prima volta, il mercato interno ha superato la soglia dei 14 miliardi di euro di giro d’affari, stabilendo un nuovo record”. Anche a livello globale le tecnologie di automazione svelano tutta la loro valenza economica: secondo la IFR (www.ifr.org), International federation of Robotics, entro il 2020 verranno installati oltre 1,7 milioni di robot industriali nelle fabbriche di tutto il mondo, portando il parco complessivo a oltre tre milioni di unità.

I tassi di crescita degli ultimi anni sono superiori alla media e possono essere ricondotti alla vera e propria esplosione della varietà in molti campi produttivi, alla richiesta sempre maggiore di “zero errori” nei processi e alla forte pressione sui costi. Queste esigenze possono essere soddisfatte solo con livelli di automazione superiori, sistemi sempre più performanti e processi più flessibili.

Fra i maggiori utilizzatori di sistemi di automazione e robotica spiccano da anni l’industria automobilistica e il suo indotto. In questo comparto l’impiego di processi automatizzati ha fatto i maggiori progressi, ma ormai molti altri settori adottano sempre più soluzioni altamente automatizzate per aumentare l’efficacia e la redditività. Le aziende che si occupano di plastica e gomma, alimenti e imballaggi, ad esempio, puntano sull’automazione innovativa per migliorare la loro posizione competitiva. Rispetto ai precursori dell’auto, questi settori devono ancora recuperare terreno. Riportiamo di seguito alcuni esempi di applicazioni nei settori alimentari e bevande, plastica e gomma e imballaggio e confezionamento, rappresentativi dell’ampio spettro di applicazione dell’automazione. Esempi che mostrano come soluzioni intelligenti possano soddisfare le esigenze dei moderni impianti produttivi.

PRODURRE COMPONENTI PER AUTOVEICOLI 

Il fornitore automobilistico SMP Deutschland GmbH è specializzato nella produzione di parti in plastica per gli allestimenti interni ed esterni di autoveicoli. Nella fabbrica di SMP, a Neustadt, sul Danubio, i robot di ABB (www.abb.com) maneggiano e lavorano, fra gli altri, cruscotti e pannellature interne delle portiere su linee completamente automatizzate realizzate da Frimo Group GmbH. Per sfruttare al meglio gli spazi disponibili, i robot ABB sono disposti su due livelli. Prelevano i pezzi di plastica da nastri trasportatori, li posizionano su diverse macchine di lavorazione e li trasferiscono alle fasi di lavorazione successive.

Ad esempio, in una cella di fresatura, tre robot lavorano contemporaneamente i componenti riducendo i tempi di attraversamento. L’impiego del robot IRB 2400, particolarmente idoneo per lavorazioni di fresatura, garantisce un’elevata precisione delle traiettorie e quindi una migliore qualità della fresatura.

In un impianto per il rivestimento delle portiere, i componenti vengono consegnati con una “stretta di mano” da un robot di prelievo modello IRB 6650 installato al livello intermedio a un robot IRB 6620 che si trova al livello superiore e che alimenta due impianti di pannellature per portiere anteriori e posteriori, garantendo lo sfruttamento ottimale degli impianti stessi. Nel processo di rivestimento, un foglio di plastica viene applicato e fissato sul lato posteriore del supporto. Complessivamente nella fabbrica di SMP operano circa 130 robot di ABB.

 

Produzione di componenti per autoveicoli in plastica, settore plastica e gomma, azienda ABB Automation GmbH.

PARTICOLARI IN PLASTICA PER IL MEDICALE 

L’azienda francese Plastibell è specializzata nella produzione di parti in plastica per apparecchiature medicali, dispositivi diagnostici e connettori, ad esempio per le sacche da dialisi. Il pieno controllo di tutte le fasi della produzione, nel rispetto delle più severe normative igieniche, è una delle esigenze fondamentali del settore medicale, che Plastibell soddisfa grazie all’utilizzo di sistemi di automazione e robotica adeguati.

In questa applicazione, un robot Stäubli (www.staubli.com), modello RX160, scarica i pezzi da una macchina di stampaggio a iniezione. Il robot a 6 assi afferra due diversi pezzi stampati in gruppi di quattro, mediante una pinza a depressione a forma di U, e li trasferisce alle lavorazioni successive. Un robot a 6 assi TX90, ultraveloce e compatto, afferra gli involucri, costituiti da una parte superiore e un coperchio, e li impila per il confezionamento finale. Entrambi i robot di Stäubli soddisfano, già nella versione standard, i requisiti igienici delle camere bianche di Plastibell e assicurano in tal modo il rispetto delle normative igieniche in questa fase della produzione.

 

Produzione di particolari in plastica per i prodotti medicali, settore plastica e gomma, azienda Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics.

ASSEMBLAGGIO E INCOLLAGGIO

“Plastica invece dell’acciaio in tutti i settori”, è il motto di WKT Kunststofftechnik GmbH. L’assemblaggio e l’incollaggio di diversi componenti di plastica è all’origine di ogni prodotto. Una delle prelavorazioni per la produzione di una vite filettata per impieghi versatili, con diversi passi e lunghezze del filetto, è l’assemblaggio dei tre componenti: madre (quadrata o esagonale), filetto e rondella. Poiché un materiale duro-plastico non può essere saldato, i componenti vengono assemblati con una speciale colla. Le fasi della lavorazione richiedono la massima precisione. WKT ha automatizzato questo processo con un piccolo robot di KUKA Roboter GmbH (www.kuka.com/it), azzerando il tasso di errori e aumentando la produttività.

 

Assemblaggio e incollaggio di componenti di plastica, settore plastica e gomma, azienda KUKA Roboter GmbH.

MOVIMENTARE BOTTIGLIE 

Grazie ad AirGrip, Yaskawa (www.yaskawa.eu.com) ha realizzato una pinza specifica per la movimentazione robotizzata di bottiglie. L’utensile brevettato, montato su un robot di movimentazione Motoman, effettua processi di carico e scarico sicuri, flessibili e veloci, per bottiglie di vetro e di plastica disposte in cassette, su vassoi e in confezioni multipack. Le fascette di presa in gomma, stabili e robuste, assicurano, anche ad alte velocità, una presa sicura sui colli delle bottiglie, senza danneggiare i tappi di chiusura. Le bottiglie vengono sollevate mediante aria compressa.

Il sistema AirGrip è completato da un tavolo di classificazione con uno o due robot opzionali, che consente l’alimentazione automatizzata sia di bottiglie singole sia di multipack contenenti bottiglie da 0,5, 1,0, 1,5 o 2,0 l. Il produttore norvegese di bevande Roma Mineralvannfabrikk AS utilizza con successo il sistema AirGrip, con il quale ha aumentato del 30% circa la sua produttività, grazie alla maggiore capacità di riempimento. Nell’impianto operano due robot Motoman di Yaskawa: un modello SP800 a 5 assi per carichi pesanti, con capacità di 800 kg, e un pallettizzatore MPL500 a 4 assi, con capacità di carico di 500 kg.

 

Movimentazione robotizzata di bottiglie per bevande, settore alimentari e bevande, azienda Yaskawa Europe GmbH.

ISPEZIONE OTTICA 

I sistemi di identificazione e visione industriale di Cognex (www.cognex.com) vengono utilizzati da aziende affermate nell’automazione dei processi di produzione, imballaggio, movimentazione e logistica. Nella produzione di alimenti e bevande questi sistemi svolgono compiti di ispezione, come la verifica dei tappi di chiusura, il livello di riempimento delle bottiglie, la lettura OCR della data di scadenza o del numero di lotto, la verifica dell’integrità del sigillo di sicurezza o il corretto porzionamento. Nel porzionamento di alimenti, un profilometro laser produce un’immagine tridimensionale mediante triangolazione e calcola il volume della porzione. Comparando i dati del volume richiesto e della porzione effettiva misurata, si ottiene un risultato che viene comunicato a diversi controlli.

L’interfaccia operatore Cognex Designer consente di realizzare applicazioni complesse con semplici operazioni drag&drop, abbattendo tempi e costi di progettazione. Anche il riconoscimento della posizione per i robot di alimentazione e la tracciabilità tramite codice a barre mono- o bidimensionale lungo tutta la supply chain sono applicazioni tipiche dei sistemi di visione, sensori di visione e lettori di codici a barre Cognex. L’utilizzo di questi sistemi assicura che il consumatore finale riceva solo alimenti intatti, riducendo il rischio di costosi richiami.

 

Ispezione ottica durante la produzione di bevande, settore alimentari e bevande, azienda Cognex.

CONFEZIONAMENTO DI ALIMENTI

Le aziende EEP-Maschinenbau e DI Christl hanno realizzato per Eat the Ball una linea di automazione che produce panini tondi che riproducono la forma di palloni da rugby e da calcio, di dischi da hockey e del pianeta Terra. I panini, collocati in appositi vassoi, passano sotto un sistema di ispezione ottica, che rileva eventuali difetti o prodotti mancanti e comunica i relativi dati a quattro robot delta (a cinematica parallela) modello YF003N di Kawasaki Robotics (www.robotics.kawasaki.com), i quali provvedono a prelevare i panini dai vassoi per trasferirli ai sistemi di confezionamento a valle, lungo un nastro trasportatore.

Il sistema di supporto e la tecnica di presa del robot consentono di gestire tutte le varianti di prodotto in tutte le forme (ovale, sferica, cilindrica) e superfici, senza alcuna riconfigurazione. Per la “mano” del robot è stato scelto un sistema a depressione ad alte prestazioni, con un ampio serbatoio sottovuoto e un filtro multistadio, in grado di gestire i cicli di movimentazione molto veloci di ciascun robot, inferiori a 0,5 s. Dopo ulteriori controlli di qualità e fasi di confezionamento automatizzate, i panini confezionati vengono trasferiti in un magazzino di congelamento. Grazie all’alto grado di automazione e flessibilità, l’impianto consente a Eat the Ball di confezionare i prodotti in modo economico, rispettando, al tempo stesso, i severi requisiti di qualità dell’industria alimentare.

 

Confezionamento di alimenti, settore alimentari e bevande, azienda Kawasaki Robotics.

ASSICURATA LA QUALITÀ 

L’azienda di confezionamento e imballaggio svizzera Model AG automatizza i processi di controllo della qualità con i sistemi di visione di ISRA Vision (www.isravision.com). L’azienda non solo stampa confezioni realizzate internamente, ma produce anche materiali per imballaggio, come cartone ondulato; pertanto, il controllo di qualità lungo tutta la catena di processo è un’esigenza fondamentale. Grazie a PaperMASTER di ISRA Vision, Model AG effettua l’ispezione ottica delle carte e dei cartoni di imballaggio. Il sistema riconosce e classifica varie tipologie di difetti, fra cui macchie di colore, irregolarità nella stampa, inclusioni e tracce di sporcizia della carta.

La soluzione CartonSTAR effettua un controllo affidabile delle immagini stampate e dei cartoni stampati. Questo processo consente di individuare e scartare i cartoni difettosi, in modo che il cliente riceva solo confezioni perfette. Con i sistemi di visione di ISRA Vision, Model AG soddisfa le esigenze di produzione esente da errori ed evita tempi morti in produzione causati da rotture degli spigoli o strappi lungo i bordi delle scatole. Da quando sono stati installati i sistemi di ispezione ottica, il numero di fermi in produzione in Model AG è stato drasticamente ridotto.

 

Assicurazione di qualità dei materiali per confezionamento, settore imballaggio e confezionamento, azienda ISRA Vision.

CONTENITORI IN ALLUMINIO PERFETTI 

La svizzera Leuthold Mechanik AG (HLM) costruisce impianti per la produzione di contenitori di alluminio destinati a vari usi, fra cui il confezionamento di mangimi per animali e prodotti alimentari. L’elemento chiave del controllo di qualità è la tecnologia di visione industriale di Stemmer Imaging (www.stemmer-imaging.de). Gli impianti producono contenitori di alluminio di alta qualità che verranno riempiti con mangimi per animali, confetture, pasticci o caffè in polvere. Anche per prodotti completamente diversi come gelatine combustibili o confezioni per prodotti medicali, come gli inalatori, l’azienda ha già sviluppato impianti simili.

L’alluminio è un materiale piuttosto costoso, pertanto i contenitori devono essere il più sottile possibile per contenere i costi. Tuttavia, riducendo lo spessore cresce il rischio che, durante il processo di deformazione, si formino buchi causati da inclusioni nel materiale o tensioni eccessive, compromettendo la tenuta stagna del contenitore che diventa così inutilizzabile. Pertanto, ogni contenitore deve essere controllato ed eventualmente scartato per evitare il rischio di deperimento del contenuto. In virtù delle velocità di produzione elevatissime e dell’esigenza di controllare il 100% dei contenitori, il controllo di qualità può avvenire solo con sistemi di visione idonei, che riducono i costi per la materia prima e garantiscono la produzione di contenitori esenti da difetti.

Visione industriale per contenitori di alluminio perfetti, settore imballaggio e confezionamento, azienda Stemmer Imaging.

BILANCIAMENTO AUTOMATICO 

VMT MultiCount (www.vmt-vision-technology.com) è un sistema per il bilanciamento automatico di file e ampolle nel settore medicale e farmaceutico. Con una combinazione di telecamere, illuminatori e algoritmi avanzati, i contenitori di sostanze medicinali vengono conteggiati in maniera affidabile e precisa prima di essere confezionati. Il sistema, che può essere isolato o integrato in linee di produzione, si distingue per la grande flessibilità e la facilità di movimentazione.

La disposizione dei contenitori può essere casuale e non deve rispettare un ordine predeterminato. I contenitori possono avere capacità da 1 a 100 ml e diametri da 5 a 50 mm, oltre a essere realizzati con diversi materiali fra cui plastica, vetro trasparente o colorato, e diverse tipologie di chiusure. Tutte le misure e i risultati vengono protocollati e documentati. Grazie a questo sistema di bilanciamento computerizzato, i processi di conteggio finora manuali sono stati completamente automatizzati.

 

Bilanciamento automatico di fiale e ampolle, settore imballaggio e confezionamento, azienda VMT Vision Machine Technic Bildverarbeitungssysteme GmbH.

AUTOMAZIONE E ROBOTICA INTELLIGENTE

Quelli citati sono solo nove dei motivi per cui non è possibile perdere una fiera come automatica, principale Salone internazionale di automazione intelligente e robotica, con l’offerta più completa di robotica industriale e di servizio, impianti di assemblaggio, sistemi di visione industriali e componenti. In fiera le aziende di tutti i comparti industriali trovano soluzioni evolute per realizzare prodotti migliori in modo più efficiente. Affrontando i temi della trasformazione digitali in produzione, della collaborazione fra uomini e robot e della robotica di servizio, automatica offre un contributo importante al Lavoro 4.0, nel quale la figura umana riveste un ruolo più importante che mai. Sollecitata e promossa dall’industria, porta la firma dell’Ente fieristico Messe München GmbH e dell’Associazione Robotica + Automazione di VDMA, organismo tecnico promotore della manifestazione. Tutti a Monaco di Baviera, dunque, dal 19 al 22 giugno 2018.ì, senza dimenticare che, in contemporanea, sotto l’insegna comune “The smarter E Europe” si svolgeranno i Saloni specializzati Intersolar ed ees Europe e i due nuovi saloni per l’energia Power2Drive Europe ed EM-Power. “The smarter E Europe” è una vetrina di innovazione per il mondo dell’energia che presenta soluzioni energetiche trasversali per il futuro e che ben si affianca al mondo dell’automazione e della robotica. ©tecnelab

Tra i maggiori utilizzatori di sistemi di automazione e robotica spiccano da anni l’industria automobilistica e il suo indotto, ma ormai altri settori adottano sempre più soluzioni altamente automatizzate per aumentare efficacia e redditività. ©automatica, Messe München 2017.



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