Giampaolo Roccatello, Chief Sales & Marketing Officer Europe di BIG KAISER.
Dal 2025 il centro di ricerca e sviluppo di BIG KAISER, in Svizzera, avrà il compito di concepire e progettare tutti i prodotti digitali del gruppo BIG DAISHOWA, di cui fa parte. Un grande impegno proteso all’innovazione degli utensili.
di Riccardo Oldani
L’utensile non è soltanto uno strumento. È anche un concentrato di tecnologie, il risultato di una lunga evoluzione e di continue innovazioni ideate e applicate giorno dopo giorno. Visto in questi termini non è un semplice oggetto, ma un prodotto culturale, che riassume in sé il sapere sviluppato dall’uomo nella lavorazione dei metalli.
Alcune aziende produttrici, più di altre, enfatizzano questo valore intrinseco dell’utensile, che va oltre il suo mero utilizzo e scaturisce da importanti investimenti in ricerca e innovazione. Una di queste è BIG KAISER, realtà europea, con sede in Svizzera, che si è ritagliata un posto di eccellenza nello sviluppo di sistemi di barenatura modulare e di porta utensili.
Dal 2015 BIG KAISER è entrata nell’orbita del gruppo giapponese BIG DAISHOWA, a sua volta noto per la produzione altamente qualitativa di un’ampia gamma di utensili, accessori, strumenti di test e di controllo. Insieme, i prodotti dei due marchi compongono un portafoglio di soluzioni altamente apprezzato dalle aziende che puntano sull’alta qualità della lavorazione dei metalli per mantenere un vantaggio competitivo.
Il Centro di Ricerca e Sviluppo di BIG KAISER a Rümlang, in Svizzera, dove viene sviluppata la parte elettronica e digitale degli utensili. Dal 2025 diventerà il centro di riferimento per l’intero gruppo BIG DAISHOWA in fatto di innovazione digitale.
CENTRO DI SVILUPPO GLOBALE
Presto ci sarà un’ulteriore novità, che ci fornisce il pretesto per un viaggio nel mondo di BIG KAISER e nel suo impegno per la ricerca e sviluppo. “Dal primo gennaio 2025”, ci spiega infatti Giampaolo Roccatello, Chief Sales & Marketing Officer Europe dell’azienda, “BIG KAISER diventerà il centro di sviluppo di tutti i prodotti digitali per il gruppo BIG DAISHOWA a livello globale. Da tempo, nella nostra sede di Rümlang, stiamo lavorando per automatizzare sempre di più il processo di barenatura con l’obiettivo di eliminare il rischio di errore umano nella regolazione del diametro. Per quanto riguarda i porta utensili ci stiamo sforzando di integrarli sempre di più alle macchine, con l’obiettivo di rilevare gli sforzi di taglio e giungere a un aggiustamento sempre più automatizzato dei parametri. Insomma, stiamo lavorando per rendere i processi sempre più automatizzati attraverso la digitalizzazione delle nostre soluzioni. Dal 2025 il nostro compito sarà trasferire sempre di più i risultati di questa ricerca a tutti gli altri prodotti del gruppo BIG DAISHOWA”.
Teste di barenatura BIG KAISER della famiglia EWE, dotate di display e connettività Bluetooth.
L’OSSESSIONE PER LA QUALITÀ
La spinta verso automazione e digitalizzazione è nel DNA dell’azienda ma segue anche un’attenta valutazione del mercato. “In Italia”, dice Roccatello, “abbiamo visto nell’ultimo quinquennio una ricerca sempre maggiore di qualità, perseguita mediante l’uso di macchine complesse, automazioni e soluzioni dedicate. Sempre di più le imprese italiane sono chiamate a produrre componenti di altissima precisione, con tolleranze ogni giorno più strette e sfidanti. Un’evoluzione che ci favorisce, perché BIG KAISER e BIG DAISHOWA sono posizionate in cima alla piramide del mercato in fatto di qualità”. Il fatturato del gruppo in Italia è, di conseguenza in costante crescita “a due cifre”, commenta ancora Roccatello, “un dato che pone il nostro Paese al vertice, per dinamismo, nello scenario europeo, pur se Germania e Svizzera sono ancora avanti per volume di fatturato”.
La qualità non è un’opzione nella strategia dell’azienda. Roccatello spiega perché. “Per quanto riguarda i sistemi di barenatura modulare”, dice il manager, “fin dalla nostra nascita, nel 1948, adottiamo un concetto di costruzione ad altissima precisione mutuato dall’industria degli orologi. Siamo gli unici a realizzare i filetti per rettifica e non per tornitura e uniamo il maschio con la femmina uno a uno, finché raggiungiamo la tolleranza voluta. Il sistema così ottenuto viene poi accoppiato a ogni singola testa con un lavoro certosino e, naturalmente, costoso che però paga in termini di precisione e di prestazioni. Quando infatti regoliamo le testine BIG KAISER sappiamo di poter raggiungere le misure volute con assoluta precisione, a livello di micrometro”.
Jose Fenollosa, Chief Research & Development Officer di BIG KAISER.
PORTAUTENSILI INIMITABILI
Per quanto riguarda i porta utensili, l’altra grande categoria di prodotti del gruppo, “basti sapere”, aggiunge Roccatello, “che BIG DAISHOWA li realizza in Giappone in un impianto con oltre 800 macchine utensili, di cui oltre 250 sono rettifiche di altissima precisione. Parliamo di macchine che consentono di rettificare contemporaneamente i due diametri del cono e della parte di presa utensile. Non solo. Ogni macchina è utilizzata per produrre esclusivamente un solo prodotto, in modo da non dovere mai cambiarne il set-up, anche a costo di lasciarla ferma se non ci sono ordini da evadere al momento”.
“Oltre a questo, su tutta la gamma di prodotti, dal portapinza al mandrino idraulico, a ogni tipologia di utensile, BIG DAISHOWA garantisce 3 µm di concentricità a 4 volte il diametro. Ogni singolo prodotto per la presa-pezzo è controllato due volte a 5 volte il diametro in ogni componente, corpo, ghiera e pinza. Poi viene marchiato con un numero univoco, che ne consente il tracciamento senza errore. Questo avviene per ognuno dei 4.000 pezzi che ogni giorno escono dalla nostra fabbrica in Giappone”. Anche in questo caso pesa la tradizione aziendale. Il fondatore di BIG DAISHOWA, il signor Kitaguchi, decise di aprire la sua società nel 1967 perché non era soddisfatto del livello di qualità dei porta utensili realizzati nella fabbrica in cui lavorava.
Testa di barenatura EWE. Grazie alla connettività la regolazione dei settaggi può essere controllata in tempo reale da una app su smartphone o tablet
LA SPINTA ALL’INNOVAZIONE
Una base tecnologica e qualitativa così forte è lo stimolo per il gruppo a puntare forte sull’innovazione e sulla ricerca e sviluppo. BIG KAISER, in particolare, da anni sta sviluppando soluzioni digitali per i suoi utensili. A spiegarcelo è Jose Fenollosa, Chief Research & Development Officer di BIG KAISER. “Ho iniziato a lavorare in azienda nel 2010, e subito mi fu assegnato il compito di integrare sensori nelle nostre teste di barenatura per misurare in modo ultrapreciso le regolazioni del diametro. Questi aggiustamenti sono normalmente fatti nelle nostre teste di barenatura agendo manualmente sul nonio presente sulla ghiera, per variare il diametro di taglio e bloccare il sistema. È un sistema ad altissima precisione, che consente regolazioni nell’ordine dei micrometri, ma che non esclude errori degli operatori. Per questo, subito dopo aver integrato i sensori abbiamo pensato di integrare nella testa un display che consente di impostare e visualizzare in modo digitale i parametri delle regolazioni, escludendo di fatto la possibilità di un errore manuale”. La soluzione ha portato alla nascita della serie di teste di barenatura digitali EWD.
Progettazione di un utensile nel centro di ricerca BIG KAISER. Il team è costituito da 11 persone, in prevalenza ingegneri elettronici, ma anche ingegneri meccanici e sviluppatori di hardware e software.
DAI SENSORI ALL’AUTOMAZIONE
Nel frattempo, il centro di ricerca di Rümlang è cresciuto e da quattro ingegneri, uno elettronico e tre meccanici, ha raggiunto un organico di undici persone, in prevalenza ingegneri elettronici, ma anche esperti di sviluppo hardware e software e tecnici in grado di assistere i clienti nell’installazione e primo utilizzo dei sistemi più tecnologici. “Dall’integrazione di un display nella testa di barenatura”, dice Fenollosa, “ci siamo presto impegnati nel passaggio successivo, cioè mettere a punto un sistema di comunicazione wireless, in grado di trasferire a un device esterno i dati raccolti dall’utensile”. È nata così la prima serie di teste EWE con connettività Bluetooth.
Poi, dice ancora Fenollosa, “abbiamo iniziato a introdurre concetti di automazione 4.0, che caratterizzano la nostra serie EWA. L’idea è consentire al device esterno di raccolta dati di comunicare non soltanto con il bareno, ma anche con la macchina utensile. Ora il nostro obiettivo è integrare tutte le tecnologie che abbiamo sviluppato, in fatto di elettronica, radiofrequenza, comunicazione wireless e automazione, in sistemi capaci di dialogare sempre di più e sempre meglio con le macchine utensili. E di implementare queste soluzioni non solo nelle soluzioni BIG KAISER ma in tutti i prodotti BIG DAISHOWA”.
Il lavoro in team è fondamentale nell’attività di ricerca e sviluppo. Verrà ulteriormente potenziato per favorire l’interscambio e il confronto tra gli esperti del centro di ricerca svizzero e di quello giapponese di BIG DAISHOWA.
VERSO IL BARENO DEL FUTURO
La raccolta e la trasmissione dei dati possono essere infatti utili non solo per il settaggio degli utensili, ma anche per il monitoraggio, “per esempio delle vibrazioni”, dice Fenollosa, “che nella lavorazione dei metalli possono incidere sulla qualità delle superfici ottenute”. Monitorare queste variabili significa anche, in prospettiva, arrivare a utensili in grado di autoregolarsi e correggere i difetti, di concerto con la macchina”. Entriamo qui anche nel campo della raccolta e dell’analisi dei dati e anche del machine learning e, quindi, dell’intelligenza artificiale.
“Nel nostro test center”, dice ancora Fenollosa, “abbiamo implementato un sistema che raccoglie una novantina di parametri per ogni lavorazione che facciamo. Li stiamo accumulando e organizzando per poi fornirli al sistema di machine learning in modo da individuare e studiare ogni possibile correlazione tra i settaggi, per esempio quelli di taglio, le differenti condizioni delle lavorazioni e i sensori”.
Lo scopo di questo lavoro è arrivare a bareni, e più in generale a utensili, completamente automatici e in grado di comunicare in modo autonomo con la macchina utensile, soprattutto per quei mercati in cui sta diventando sempre più complicato trovare tecnici preparati, e per quei settori dove la tracciabilità è un must. “Vogliamo arrivare”, dice ancora Fenollosa, “a un uso dell’intelligenza artificiale applicata ai nostri prodotti che ci consenta di prevedere, per ogni macchina e per ogni configurazione dell’utensile, il livello di finitura, le tolleranze, la qualità del prodotto finale, in modo da raccomandare in modo intelligente i parametri di settaggio più adatti a ogni necessità dei nostri clienti”.
Non mancano le difficoltà, soprattutto nel far dialogare tra loro utensile e macchina, dovute principalmente alla mancanza di uno standard di comunicazione tra i controlli delle macchine utensili. Ogni produttore, infatti, adotta un sistema proprietario che richiede uno sforzo non indifferente di sviluppo software agli esperti di BIG KAISER. “L’introduzione della tecnologia di comunicazione OPC UA e l’adesione allo standard umati”, commenta al riguardo Fenollosa, “ha fornito una risposta parziale al problema. Ma se in precedenza il tema per noi era realizzare librerie software di parametri compatibili con i vari controlli numerici, adesso la difficoltà si è trasferita alla configurazione dei server OPC UA, che si fa sempre più complessa in virtù del crescente numero di compiti e di operazioni che questi dispositivi devono assolvere”.
CONNESSIONE INTERNAZIONALE
Se il passo successivo sarà introdurre in tutti i prodotti BIG DAISHOWA le soluzioni digitali messe a punto dal centro di ricerca svizzero, anche l’approccio allo scambio di informazioni all’interno del gruppo dovrà evolvere verso una maggiore condivisione del know-how. Anche in Giappone opera, infatti, un importante centro di ricerca, con un folto team di ingegneri. “Finora”, osserva Fenollosa, “ci incontriamo una o due volte l’anno per metterci reciprocamente al corrente dei progetti avviati e dei progressi raggiunti. Dal 2025, però, questi meeting saranno destinati ad aumentare anche fino a uno al mese, e saranno improntanti a un maggior interscambio di informazioni e di esperienze. Il nostro team andrà più di frequente in Giappone e i nostri colleghi giapponesi verranno più spesso da noi: abbiamo culture differenti, lavoriamo per mercati differenti e su prodotti differenti, e vogliamo comunicare sempre di più tra di noi per riuscire a sviluppare prodotti sempre più complessi”. Comunicare, capirsi e condividere il complesso linguaggio della scienza e della tecnologia è l’unica chiave per progredire e per raggiungere risultati eccezionali. ©TECN’È
Testa di barenatura della serie EWA di BIG KAISER. Caratterizzata da concetti di automazione 4.0 realizza la comunicazione tra bareno e macchina utensile e apre la strada allo sviluppo di utensili completamente automatizzati.