Nell’industria automotive è presente il più alto numero di utilizzatori di sistemi robotici automatizzati del settore manifatturiero. I grandi bracci robotici con elevate capacità di payload e portata saldano pannelli di carrozzeria, installano parabrezza o montano ruote, mentre i robot più piccoli sono usati per saldare e montare sottoassiemi, come le staffe. Tutte operazioni tipiche nelle fabbriche di autoveicoli.
Nonostante le preoccupazioni legate al fatto che la produzione automatizzata riduca l’occupazione, i robot proteggono i lavoratori da fumi e altre condizioni pericolose, eliminando gli errori umani risultanti da operazioni noiose e da stanchezza.
La velocità di manifattura e la precisione indotta dai progressi nella tecnologia robotica garantiscono ai produttori di autoveicoli un margine competitivo importante nella produzione di qualità. Sicurezza, qualità e performance rimangono le principali motivazioni per l’adozione di tecnologie robotiche.
La gestione automatizzata delle linee produttive è sicuramente un’operazione complessa, dato che per costruire un’auto servono migliaia di parti e che in fabbrica devono essere prodotte migliaia di auto ogni giorno, senza trascurare che i produttori devono cambiare i modelli a pochi anni di distanza, al fine di restare al passo con la domanda, e che i nuovi modelli richiedono nuovi materiali e tecniche di produzione. Un sofisticato piano produttivo è dunque necessario per garantire qualità, elevata produttività, produzione flessibile e processi perfettamente integrati.
Nel caso in esame, il compatto computer embedded senza ventola ARK-2250 di Advantech è stato impiegato in una linea di assemblaggio automatizzato di un noto produttore d’auto. Il computer è stato implementato nella rete di fabbrica per assicurare il controllo del processo, fornendo informazioni dettagliate sulle parti da installare e registrando dettagli della produzione al fine di controllo qualitativo dei prodotti.
Il progetto richiedeva, inoltre, una soluzione che acquisisse dati, con intelligenza edge e funzioni di monitoraggio da remoto. Ad esempio, se il controllore avesse verificato un potenziale problema, basato sui dati acquisiti da sensori e attuatori, avrebbe dovuto chiudere in automatico il processo, segnalare il problema e inviare messaggi a computer, smartphone e altri dispositivi mobili utilizzati dal management.
Il controller utilizzato doveva quindi prevedere capacità di computing e storage dei dati e una piattaforma software che integrasse le funzioni IoT. Inoltre, dato che il computer doveva essere montato sul braccio di un monitor per mostrare agli operatori i compiti da svolgere in ogni stazione di lavoro e fornire loro le necessarie informazioni, avrebbe dovuto prevedere le giuste uscite display.
La potenza, la rete LAN, i fili e i cavi avrebbero dovuto essere connessi in modo sicuro per offrire affidabilità e stabilità nelle operazioni. Anche la robustezza, con ampio voltaggio e a elevati range di temperatura, era ritenuta un obbligo per potere operare in un ambiente manifatturiero ostile come quello di una fabbrica di auto.
L’Advantech ARK-2250 – con la potenza appropriata e le giuste interfacce LAN e HDMI – è stato installato sui monitor dei bracci robotici, in ogni stazione di lavoro dell’impianto di assemblaggio, e connesso alla rete, ai sensori e agli attuatori con fili e cavi bloccati, affinché non causassero interruzioni nelle operazioni. L’ARK-2250, così come il server backend, sono stati poi equipaggiati con la piattaforma software IoT Advantech WISE-PaaS al fine di abilitare la capacità di acquisire dati, visualizzarli e garantire le funzioni di monitoraggio da remoto.
Grazie ad hardware e software Advantech, il sistema viene utilizzato per fornire le informazioni sul prossimo particolare da includere nel processo d’assemblaggio e per mostrare i dati sul monitor affinché gli operatori possano verificarle. Il sistema, inoltre, raccoglie ed esporta i dati a un server database SQL, per archiviare le informazioni inerenti la produzione, aggregando i big data per migliorare i processi futuri e ottimizzare la manutenzione.
ARK-2250 ferma immediatamente il processo quando rileva dei problemi basati sulla raccolta dei dati dai sensori di sicurezza, in modo da evitare danni e ridurre le perdite. Per le opzioni display, ARK-2250 assicura HDMI, VGA e altre interfacce di terze parti, offrendo alta flessibilità per diversi scenari applicativi.
Equipaggiato con un processore Intel 6th Gen Intel® Core™ U-series (i3/i5/i7), il controllore consente elevate performance di computing, in un design compatto di 260 x 54 x 140,2 mm, ben integrato nelle linee di produzione automatizzate a elevata velocità, tipiche del settore automotive.
Supportando l’unico modulo di espansione ARK-plus e i moduli i-Door I/O, il sistema può essere espanso nel tempo. Quando le linee produttive vengono riconvertite per fabbricare nuovi modelli, i costruttori possono affidarsi ai computer ARK, facilmente adattabili o aggiornabili, per rispondere alle nuove necessità, con un minimo investimento.
Come accennato, i computer ARK vengono impiegati con la piattaforma software Advantech WISE-PaaS, che aggrega e integra le risorse necessarie per i clienti, al fine di permettere loro di sviluppare il proprio sistema di controllo industriale, l’IoT e le applicazioni cloud.
Nel caso in esame, il software WISE-PaaS è stato utilizzato per sviluppare il controllo da remoto e le applicazioni IoT. Facile da utilizzare, WISE-PaaS ha consentito al system integrator di sviluppare la propria dashboard multipiattaforma e multidevice. I manager della fabbrica possono così visualizzare i dati e capire subito lo stato delle linee produttive attraverso qualunque computer, smartphone o altri dispositivi, da qualunque luogo e in qualsiasi momento.
