Con la macchina 4.0, Schaeffler percorre la strada della produzione digitalizzata. I dati rilevati sono elaborati sia localmente sia in Cloud, per poi rimandare i risultati alle varie postazioni presenti sul posto.
Con il motto “Passion 4.0 Machine Tools”, Schaeffler ha recentemente presentato a EMO 2015 una serie di novità che rientrano nella nuova strategia di digitalizzazione, con lo scopo di rendere disponibili, mediante sensori, interconnessione e analisi, i dati raccolti per i più svariati processi, offrendo un importante valore aggiunto agli utilizzatori di macchine utensili.
di Raffaele Pennacchi
Schaeffler (www.schaeffler.com) si è schierata al gran completo per accogliere la stampa al proprio stand in occasione di EMO 2015. Dopo un breve saluto di benvenuto, Martin Schreiber, Presidente della Business Unit Production Machinery, ha richiamato l’attenzione sui tratti distintivi dell’offerta della casa tedesca.
“Il nostro motto di quest’anno è ‘Passion 4.0 Machine Tools’, che sottolinea la nostra passione per diversi aspetti e trend del settore, dall’Industria 4.0 alla digitalizzazione. Ma la nostra passione più grande è quella delle persone che lavorano proattivamente al servizio del mondo delle macchine utensili, garantendo un efficace supporto ai processi operativi in stretta collaborazione con i clienti. Il nostro obiettivo è distinguerci e qualificarci non solo come fornitori di componenti, ma come partner in grado di fornire esperienza e know-how al settore delle macchine utensili, con un approccio innovativo che vede la macchina utensile come parte integrante del processo di digitalizzazione della fabbrica”.
Progetto innovativo “Macchina utensile 4.0” che collega in rete la tecnologia dal sensore fino alla piattaforma Cloud con nuovi componenti digitalizzati e che costituisce un passo concreto verso la produzione digitalizzata.
VERSO LA NUOVA ERA DIGITALE
Negli scorsi anni i principali obiettivi della “meccatronizzazione” dei sottosistemi e anche dei cuscinetti volventi erano un’elevata integrazione funzionale, una grande densità di prestazioni, il downsizing e la riduzione del numero di componenti e interfacce. Con l’avvento dell’Industria 4.0 il punto nodale si è ampliato: sono balzati nettamente in primo piano prodotti comunicativi e la digitalizzazione dei componenti, che consentono funzioni aggiuntive completamente nuove. Uno degli obiettivi è la rappresentazione in tempo reale della produzione.
I supporti sono decisivi e fondamentali per le prestazioni e la qualità delle macchine di produzione. Dati che permettono di comprendere lo stato attuale ma anche il comportamento futuro dei sottosistemi montati sui cuscinetti, come mandrini, guide, assi di rotazione e orientabili ecc., costituiscono una base di riferimento importante per la rappresentazione in tempo reale desiderata. Schaeffler persegue una strategia di digitalizzazione con lo scopo di rendere disponibili, mediante sensori, interconnessione ed analisi, i dati raccolti per i più svariati processi e offrire così ai propri clienti un netto valore aggiunto.
Simulazione BEARINX®-online di un elettromandrino con utensile fissato.
MACCHINA UTENSILE 4.0
Un esempio pratico della strategia di digitalizzazione di Schaeffler è il progetto di innovazione “macchina utensile 4.0” presentato a EMO 2015, realizzato in collaborazione con DMG MORI e altri partner. Nel prototipo che si basa sul centro di lavorazione universale di fresatura e tornitura DMC 80 FD duoBLOCK®, in quasi tutti i punti dei cuscinetti rilevanti per il processo di lavorazione sono integrati sensori aggiuntivi per la misurazione di vibrazioni, forze, temperature e pressioni, per ottenere informazioni in tempo reale sullo stato della macchina. Per rendere i dati accessibili a tutti, è configurata una rete interna alla macchina alla quale sono collegati tutti i sensori supplementari, gli attuatori e anche le unità di elaborazione. Il collegamento al Cloud è realizzato attraverso un gateway. Per consentire lo scambio dati con l’unità di controllo della macchina, viene utilizzato sia Profibus nel PLC per dati in tempo critico e rilevanti per il processo, sia il protocollo OPC UA per l’interfaccia uomo-macchina (HMI, Human-Machine-Interface) per ulteriori informazioni. I dati della macchina sono salvati localmente nel gateway e contemporaneamente nel Cloud di Schaeffler: in questo modo si ha disponibile nella macchina lo storico dei dati anche senza connessione alla rete.
L’EVOLUZIONE DELLE GUIDE LINEARI
Sempre in occasione di EMO, Schaeffler ha inoltre presentato un’unità a ricircolazione di rulli INA con cui è possibile realizzare il monitoraggio dello stato dei cuscinetti mediante un accelerometro piezoelettrico e una lubrificazione automatica in base al fabbisogno. Come ulteriore innovazione, il reparto Tecnica Lineare ha mostrato come progetto di sviluppo la sua guida compatta completamente idrostatica con sensori di pressione piezoresistivi integrati. I sensori nelle tasche a pressione della guida idrostatica HLE-A-XL rilevano la variazione di pressione risultante dalle differenti forze di lavorazione. Utilizzando i dati delle tasche a pressione è possibile risalire, tramite l’algoritmo di calcolo memorizzato, alle forze di lavorazione tridimensionali nel punto di lavoro (logging 3D). Attraverso la funzione 4.0, mediante sensori di pressione integrati, si può regolare attivamente la lavorazione del pezzo e quindi aumentare la qualità e l’efficienza di lavorazione.
Cuscinetto per mandrini FAG-P4S con codice matrice dati.
L’APP PER I CUSCINETTI
Schaeffler ha inoltre presentato una novità: i cuscinetti volventi dotati di un Data Matrix Code che, mediante applicazione gratuita PrecisionDesk, permette di verificarne l’autenticità. Per farlo è sufficiente leggere il codice matrice dati sul cuscinetto o da smartphone o tablet.Sono in programma altre funzionalità innovative, come la possibilità di richiamare informazioni sull’efficienza, sulle tolleranze di lavorazione ed istruzioni di montaggio. L’app “PrecisionDesk” comprende una serie di servizi per cuscinetti rotativi e lineari in versione ad alta precisione. Può essere utilizzata su dispositivi mobili con sistema operativo Android, iOS e Windows e assiste installatori e ingegneri nella scelta e nel montaggio dei componenti. Attualmente è disponibile in lingua tedesca e inglese, ma sono previste versioni in altre lingue.
CALCOLO ONLINE
Sempre nell’ottica di una progressiva digitalizzazione per una maggiore efficienza dei processi, Schaeffler offre ai propri clienti la possibilità di un calcolo dettagliato del mandrino con BEARINX®-online, per individuare già in fase di progettazione la soluzione ottimale per i cuscinetti per mandrini. Questo software professionale online permette al progettista di effettuare autonomamente una “prova virtuale” preliminare di diverse varianti di mandrino, ad esempio sulla base di differenti configurazioni o dimensioni dei cuscinetti e, quindi, di far eseguire la prova con la versione completa dal servizio tecnico Schaeffler. Poiché database e algoritmo di calcolo sono identici, i risultati del calcolo del mandrino effettuati con BEARINX®-online corrispondono esattamente a quelli che potrebbero essere determinati dal tecnico Schaeffler.
Grazie all’app Schaeffler “PrecisionDesk” in futuro sarà possibile richiamare direttamente protocolli di misurazione specifici del magazzino per cuscinetti per mandrini e tavole girevoli, e salvarli a scopo di documentazione o inviarli.
