Mikron NRG-50 è un sistema transfer universale CNC facilmente riconfigurabile per future applicazioni: un sicuro investimento in questo periodo di continui cambiamenti.
Per affrontare le nuove sfide, l’imprenditore moderno deve essere pronto a modificare radicalmente i suoi processi produttivi, anche se ben rodati ed efficienti. I sistemi transfer flessibili di Mikron Machining permettono di integrare interi processi di produzione riducendo notevolmente i costi di produzione, migliorando, nel contempo, la qualità dei particolari prodotti.
di Federica Conti
Un’azienda tedesca produce 15 diversi tipi di flange, partendo da barre di diametro 60 mm, in lega d’alluminio. Ogni particolare necessita di circa 30-40 operazioni di tornitura e fresatura, estremamente precise; la tolleranza richiesta è di ±6 µm sul diametro, con un Cpk di 1,67. Il volume annuo iniziale, circa 750.000 pezzi, è fortemente in crescita, con lotti variabili da 2.000 a 50.000 pezzi. Le richieste del committente prevedono una riduzione dei costi di produzione di almeno il 40% e la certezza che gli scarti di lavorazione siano inferiori a 1 ppm (parts per million).
Al fine di raggiungere questi traguardi, lo staff dell’impresa era disposto a riorganizzare completamente l’intero processo di produzione e controllo.
UNA SCELTA VINCENTE
In estrema sintesi, il sistema produttivo tradizionale contemplava 18 operatori che lavoravano su tre turni, su una superficie occupata di 193m2. Le macchine richieste per le lavorazioni, sette, erano suddivise in cinque centri di tornitura bimandrino, equipaggiati con utensili motorizzati, e due macchine di misura in 3D. Questa organizzazione assicurava una produttività annua di 750.000 particolari, con un tempo di cambio ciclo di 60 min.
Sulla base delle necessità sopra esposte e della riorganizzazione apportata, oggi, la soluzione innovativa adottata richiede tre operatori che lavorano su tre turni, su una superficie occupata di 127 m2. La lavorazione completa dei particolari è realizzata grazie ad un’unica soluzione integrata, essenzialmente costituita da un transfer flessibile Mikron NRG-50 (www.mikron.com), da un sistema di carico barra, taglio, carico/scarico, da una soluzione di misura robotizzata che assicura il 100% del controllo delle quote critiche dei pezzi e da un sistema di palettizzazione. La capacità produttiva annua è raddoppiata e raggiunge ora 1.500.000 particolari, con un tempo di cambio ciclo di 60 min, inalterato, ma con un’efficienza dell’impianto del 92% e una precisione garantita di ±4,5 µm sul diametro dei pezzi prodotti.
A sinistra, la raffigurazione del sistema produttivo tradizionale, che impiegava cinque centri di tornitura bimandrino e due macchine di misura in 3D; a destra, la raffigurazione della soluzione innovativa adottata con la Mikron NRG-50.
OBIETTIVO RAGGIUNTO
Le finalità aziendali prefissate sono quindi state abbondantemente superate. I costi produttivi sono stati ridotti del 57%, l’affidabilità incrementata e la qualità finale del prodotto notevolmente aumentata. La soluzione studiata da Mikron ha, nella pratica, “sostituito” un’intera ala della fabbrica.
Al fine di ottenere la precisione di ±4,5 µm sul diametro dei pezzi prodotti, è risultato fondamentale integrare nella cella produttiva un sistema di controllo dimensionale automatico, autocalibrante. Come detto, oltre alla misura del 100% dei pezzi lavorati, il sistema di controllo dimensionale trasmette al CNC lo scostamento delle diverse quote rilevate, consentendo, in tal modo, di compensare, ad esempio, l’usura degli utensili. Ricordiamo che un solo micron di usura dell’utensile di tornitura ha un’influenza di 2 µm sul diametro, su cui è prevista una tolleranza di ±6 µm. Eventuali pezzi difettosi vengono automaticamente espulsi.
L’incremento di produttività va invece principalmente attribuito alla concezione del transfer Mikron NRG-50 che può essere dotato di trenta unità di lavorazione che operano in simultanea. La soluzione approntata da Mikron ha permesso di sostituire i cinque centri di tornitura bimandrino, integrando tutto il processo di produzione, inclusa la misura e la palettizzazione, e riducendo notevolmente anche la superficie occupata.
Le performance e la compattezza della soluzione installata e l’ottimale collaborazione instauratasi tra lo staff del committente e quello di Mikron hanno determinato un rapporto di estrema fiducia, per cui l’impresa tedesca ritiene “Mikron il partner ideale capace di fornire, ‘chiavi in mano’, ottime soluzioni per la lavorazione di particolari in serie medio-grandi”. Ad oggi, a testimonianza di quanto affermato, il cliente ha acquistato altri cinque impianti Mikron.
La riduzione del 57% dei costi di produzione, d’altro canto, consente all’impresa di mantenere l’unità produttiva in Europa, sbaragliando la concorrenza asiatica. Il processo produttivo precedente, ritenuto già efficiente, è stato dunque completamente modificato, con risultati straordinari.
Per saperne di più e approfondire la conoscenza delle soluzioni prodotte, il costruttore svizzero di sistemi di lavorazione personalizzati, ad alta produttività, studiati per la realizzazione di componenti in metallo complessi e ad alta precisione, invita tutti i lettori a visitare il canale “MikronTube” su YouTube e a scaricare le App disponibili per iPhone e iPad.
QUANDO IL TRANSFER È FLESSIBILE
La Mikron NRG-50 è un sistema transfer universale CNC che ben si discosta dalle usuali macchine dedicate a una ristretta tipologia di pezzi. Grazie all’elevato grado di standardizzazione, è facilmente riconfigurabile per future applicazioni; un sicuro investimento, in questo periodo di continui cambiamenti. Indicata per la lavorazione di particolari di dimensioni 80 x 80 x 80 mm, di ogni settore industriale, la Mikron NRG-50 è dotata di 12 stazioni che possono essere equipaggiate con tre unità di lavoro a CNC. In totale, dunque, sono disponibili fino a 30 unità di lavoro indipendenti, che possono operare simultaneamente, garantendo un’elevata produttività.
Tutte le lavorazioni meccaniche possono essere effettuate sulle sei facce del pezzo all’interno del sistema: tornitura, fresatura fino a 5 assi, foratura profonda, recessi, sbavature, misura del pezzo e piccoli lavori di montaggio. Grazie all’impiego di unità di lavoro provviste di cambio utensile automatico, è possibile equilibrare la durata di lavorazione sulle unità stesse, a vantaggio della produttività e della vita degli utensili.
La precisione è assicurata dall’esclusivo sistema ATS, Advanced Thermal Stabilisation, che, tramite circolazione di olio, acqua e aria a temperatura controllata, permette la stabilizzazione termica di tutti gli elementi della macchina. La tripla corona Hirth e le righe ottiche montate sulle unità di lavoro assicurano l’esatto posizionamento delle lavorazioni sul pezzo. Un ulteriore fattore, che influisce notevolmente sulla precisione e sulla rugosità ottenibili sui particolari, è la rigidità e la compattezza delle unità di lavoro: solo 250 mm separano utensile-pezzo-guide, un vero record! I lotti sempre più piccoli richiesti dal mercato, esigono sistemi produttivi sempre più flessibili: i 96 utensili a bordo macchina e la possibilità di orientare il pezzo liberamente nello spazio consentono un veloce cambio ciclo; a volte, è sufficiente cambiare solo il “programma-pezzo”.
Un sentito ringraziamento a Boris Sciaroni, Marketing Manager di Mikron SA Agno, per la collaborazione fornita al fine della realizzazione dell’articolo.
La precisione del transfer Mikron NRG-50 è assicurata dall’esclusivo sistema ATS, Advanced Thermal Stabilisation. Tramite circolazione di olio, acqua e aria a temperatura controllata permette la stabilizzazione termica di tutti gli elementi macchina.