SCHUNK propone un approccio rapido ed economico alla produzione automatizzata con soluzioni di Lean automation. Si sfruttano le risorse disponibili all’interno della macchina, la quale viene equipaggiata con i componenti intelligenti per il carico e il bloccaggio pezzo. Foto: ©SCHUNK
Aumentare il tempo di funzionamento di un mandrino macchina a 8.000 h l’anno? Sì con l’automazione personalizzata di SCHUNK che offre i componenti necessari, la competenza e il know-how per customizzare ogni singolo processo di machine tending.
di Giuseppe Costa
La carenza di manodopera qualificata, i lotti di piccole dimensioni con un’elevata varianza di pezzi, i crescenti requisiti di qualità, la pressione sui tempi e sui costi: le sfide che le aziende manifatturiere devono affrontare oggi sono estremamente impegnative. L’automazione personalizzata delle macchine utensili è la risposta a molti di questi problemi. L’asservimento automatizzato può aumentare in modo significativo il numero di ore di lavoro del mandrino, ovvero il tempo di funzionamento reale e misurabile della macchina. La produttività aumenta, infatti, a parità di numero di macchine e dipendenti. L’accento si pone sul concetto di “su misura”, perché l’automazione deve essere “customizzata” per ogni singolo processo di produzione.
La gamma di opzioni di automazione è ormai vastissima e spazia da semplici soluzioni entry-level a soluzioni più complesse. Non è facile avere una visione d’insieme, ma SCHUNK, specialista sia nel bloccaggio pezzo e utensili sulle macchine utensili che nella tecnologia di presa e automazione, ha subito compreso l’esigenza del mercato e supporta i clienti con un know-how approfondito su componenti e applicazioni e su come implementare il tutto nella produzione automatizzata.
“Abbiamo un portafoglio completo e sinergico di componenti necessari sia per il bloccaggio pezzo in macchina”, spiega Markus Michelberger, responsabile vendite dello stabilimento SCHUNK di Mengen, “che per implementare la manipolazione di pezzi o dispositivi robotizzati. SCHUNK soddisfa, pertanto, tutti i requisiti essenziali per l’implementazione di un processo d’asservimento macchina automatizzato. Insieme ai system integrator, possiamo anche implementare soluzioni specifiche più complesse”.
Soluzioni semplici, entry-level
La progressiva digitalizzazione della produzione e la pressione crescente data dalla carenza di manodopera qualificata, hanno fatto sì che si affermassero soluzioni automatizzate in quasi tutti i settori. “Per avere successo su un mercato altamente competitivo, le aziende devono incrementare la loro produttività e l’efficienza dal punto di vista dei costi, ma devono anche creare un ambiente di lavoro sicuro e attrattivo, in cui i dipendenti possano beneficiare di maggiore ergonomia, dedicarsi ad attività di valore, sviluppare la propria professionalità e maturare engagement nei confronti dell’azienda. L’automazione è la chiave di tutto questo”, afferma Michelberger.
Un’automazione efficiente e redditizia richiede una notevole quantità di pianificazione e investimenti, che spesso le piccole e medie imprese non possono permettersi. “Per loro, semplici soluzioni di base - come la lean automation - possono già fare la differenza e creare rapidamente un reale valore aggiunto”, dice Michelberger e aggiunge: “con i componenti di automazione di SCHUNK, che possono essere facilmente adattati alle macchine esistenti, la produzione diventa notevolmente più flessibile”. In una fase successiva, un asservimento macchina robotizzato - ad esempio - potrà rendere ancora più veloce la produzione, perché consente di prolungare i cicli di produzione la sera e nei fine settimana e permette agli operatori di concentrarsi su attività meno alienanti e di maggior valenza.
Nel carico diretto dei pezzi, ad esempio, gli application kit MTB assicurano che la macchina possa essere caricata e scaricata più velocemente del 50%, garantendo così un utilizzo ottimale della capacità. Foto: ©SCHUNK
5 soluzioni di machine tending
Per offrire la soluzione giusta a ogni azienda cliente, SCHUNK ha suddiviso la sua gamma di soluzioni per il machine tending in cinque tipologie. La Lean Automation è la soluzione entry-level, la più economica e più semplice, perfetta per approcciare il mondo dell’automazione; la seconda è il carico/scarico robotizzato non presidiato; la terza è il sistema pallettizzato che consente il carico robotizzato di pallet con dispositivi e pezzi già montati anche pesanti. La quarta è una combinazione innovativa che coniuga il carico pezzi e quello dei pallet per mezzo di una morsa autocentrante innovativa che funge da “presa” pezzo durante la manipolazione e da “pallet” durante la lavorazione in macchina. La quinta è il Flexible Manufacturing System (FMS) per il quale SCHUNK fornisce la tecnologia di bloccaggio appropriata per gli stabilimenti con grandi produzioni ed elevata varianza. Gli esperti SCHUNK sono in grado di individuare la soluzione più adatta a seguito di incontri approfonditi con il cliente, analizzando le macchine esistenti, i prodotti e l’ambiente di produzione.
Utilizzare risorse esistenti
Con la Lean Automation di SCHUNK, i clienti possono iniziare ad automatizzare in modo semplice ed economico, utilizzando le risorse esistenti delle loro macchine per il carico automatizzato. L’area di stoccaggio dei pezzi grezzi e finiti si trova all’interno del campo di corsa del sistema e la movimentazione dei pezzi avviene all’interno della macchina con l’aiuto di una pinza con interfaccia mandrino. Componenti intelligenti e flessibili come la pinza con interfaccia mandrino GSW-B, il TENDO Silver, compatibile con tutti i mandrini delle macchine utensili, e una morsa automatica della serie TANDEM non richiedono conoscenze operative particolari, né requisiti di spazio aggiuntivi, né costi di investimento particolarmente elevati.
Il concetto di automazione dei pallet è la scelta giusta per il bloccaggio di pezzi pesanti e complessi e per garantire elevati requisiti di precisione di bloccaggio. Foto: ©SCHUNKù
Workpiece Automation
Il carico/scarico automatizzato dei pezzi consente di implementare processi non presidiati e ottimizzare la produzione. Anche in ambienti sporchi come quello della macchina utensile, con trucioli e lubrorefrigerante, è possibile caricare la macchina con pezzi grezzi da un’unità di stoccaggio esterna tramite un robot e scaricare i pezzi finiti dopo la lavorazione. Ciò è possibile, ad esempio, utilizzando gli application kit MTB di SCHUNK. Questi kit, che comprendono una morsa automatica per il bloccaggio pezzo e uno o due pinze per la presa pezzo, consentono di caricare e scaricare la macchina fino al 50% più velocemente e garantiscono un migliore utilizzo della capacità produttiva. Di recentissima introduzione, anche il sistema di cambio rapido delle dita di presa delle pinze BSWS-R incrementa notevolmente la produttività: consente di utilizzare un’unica pinza per movimentare pezzi diversi, perché permette ai robot di cambiare le dita della pinza in modo indipendente, flessibile e automatico durante il processo, a seconda del pezzo da manipolare.
Pallettizzazione
Se si ha bisogno di una flessibilità ancora maggiore nella produzione di componenti sofisticati, è consigliato optare per un sistema pallettizzato. In questo caso, i pezzi vengono posizionati su pallet attrezzati con appositi dispositivi di bloccaggio all’esterno della macchina e poi caricati nel sistema da un robot come un “pacchetto completo”. I pezzi possono essere caricati e scaricati nel dispositivo di bloccaggio manualmente o automaticamente. Con l’automazione dei pallet è possibile implementare diversi concetti di bloccaggio a partire da lotti singoli o per piccoli lotti. Tuttavia, questa soluzione di automazione è la scelta giusta anche per il bloccaggio di pezzi pesanti e complessi e per raggiungere elevati requisiti di precisione di bloccaggio. Il fulcro è il sistema a punto zero modulare VERO-S di SCHUNK che consente di cambiare pezzi, dispositivi di serraggio e attrezzature in modo rapido e preciso. Il sistema modulare offre oltre 1.000 varianti di bloccaggio dei pezzi. Anche le morse manuali a doppio serraggio KONTEC KSC-D offrono grande flessibilità: in quanto parte dell’ampia serie KSC, possono essere adattate rapidamente e facilmente a nuovi compiti di serraggio. Grazie a una comoda funzione di terza mano, due pezzi possono essere inseriti l’uno accanto all’altro, fissati e bloccati in modo sicuro.
Morsa autocentrante e pinza in un unico sistema: R-C2 di SCHUNK combina i vantaggi del carico pezzi e della pallettizzazione. Questo concetto di automazione consente di lavorare un maggior numero di pezzi senza intervento manuale e di ridurre i tempi di allestimento. Foto: ©SCHUNK
Morsa e… mano di presa
Con R-C2, SCHUNK offre un concetto di automazione davvero originale che combina i vantaggi del carico diretto dei pezzi e della pallettizzazione. Il robot equipaggiato con la morsa autocentrante R-C2 afferra il pezzo grezzo nel rack di stoccaggio in modo completamente automatico; questa morsa con il pezzo bloccato viene direttamente posizionata come un pallet sul modulo a punto zero VERO-S grazie al perno di bloccaggio di cui è dotata nel lato inferiore. Con R-C2 è possibile implementare un sistema automatizzato per lotti di medie dimensioni, con un investimento relativamente contenuto e con pochi dispositivi di bloccaggio; è possibile quindi lavorare un maggior numero di pezzi senza intervento manuale e con tempi di attrezzaggio notevolmente ridotti. L’R-C2 è l’unico sistema di questo tipo al mondo - dicono in SCHUNK - che consente la lavorazione completa su sei lati di un pezzo ad alta precisione e senza operatore.
Flexible manufacturing System
La tipologia di automazione più complessa è rappresentata dagli FMS che possono essere utilizzati per mappare l’intero processo di produzione automatizzato. Tutte le macchine utensili sono collegate tra loro tramite sistemi di trasporto e stoccaggio cubi collegati. Le stazioni di trasferimento per l’approvvigionamento dei pezzi grezzi, per la localizzazione dei pezzi finiti e per il carico e lo scarico dei dispositivi di bloccaggio, assicurano un perfetto utilizzo della macchina. SCHUNK dispone di cubi che possono essere attrezzati con l’ampia gamma di morse e dispositivi di serraggio stazionario. Gli specialisti SCHUNK realizzano soluzioni di automazione di alto livello in stretta collaborazione con i system integrator che ottimizzano i flussi di materiale e rendono più flessibili le fasi di produzione.
Automazione di alto livello: I sistemi di produzione flessibile (FMS) mappano l’intero processo produttivo. I cubi SCHUNK e la versatile gamma dispositivi di serraggio stazionario sono componenti di una soluzione completa che ottimizza i flussi di materiale e rende più flessibili le fasi di produzione. Foto: ©SCHUNK
A TU PER TU CON MICHELBERGER
“I clienti che decidono di automatizzare la propria produzione hanno già compiuto il passo più importante”, spiega Markus Michelberger. “In qualità di partner tecnologico per la produttività, noi forniamo una consulenza completa sulle opzioni disponibili e li supportiamo durante e dopo l’implementazione”.
Ma quali sono le domande che i clienti dovrebbero porsi quando si parla di automazione?
L’automazione delle macchine utensili è tanto varia quanto il mondo delle macchine stesse. In linea di principio, i parametri da verificare sono molto simili a quelli per l’acquisto di una macchina. Le domande chiave sono: quale tipo di automazione è più adatta alla mia produzione? Quanto sono grandi i miei lotti e come valuto la varianza dei pezzi? Quali macchine voglio automatizzare e quanto sarà lungo il loro tempo di funzionamento? Le risposte a queste domande possono certamente essere utilizzate per effettuare una selezione indicativa della soluzione di automazione più adatta.
Esiste un modo giusto o sbagliato di automatizzare?
Esiste piuttosto una soluzione migliore o peggiore. Questo ci riporta alle risposte alla prima domanda. Individuare la soluzione giusta nella giungla delle soluzioni di automazione non è certo facile. La consulenza è, quindi, l’elemento fondamentale. Il cliente deve innanzitutto decidere di quali partner fidarsi e di chi offrire la soluzione migliore in base alla propria competenza ed esperienza.
Come può SCHUNK supportare i clienti?
Intelligenza e flessibilità sono le chiavi di volta per far progredire l’automazione. Negli ultimi anni abbiamo sviluppato molti prodotti per soddisfare al meglio la richiesta relativa al machine tending. Questo vale per la movimentazione dei pezzi per lotti di medie e grandi dimensioni e per l'automazione del lotto 1 con la movimentazione dei pallet. Il nostro vantaggio è il nostro ampio portafoglio: siamo in grado di offrire i componenti ideali per ogni tipologia di automazione delle macchine utensili e conosciamo bene le applicazioni. SCHUNK offre i componenti giusti per la tavola macchina, il mandrino macchine e moduli di presa e accessori per l’equipaggiamento del robot e sa come funziona la produzione: clienti ricevono componenti e know-how da un’unica fonte. ©TECNeLaB
Markus Michelberger, sales manager Clamping Technology SCHUNK, stabilimento di Mengen H.-D. SCHUNK GmbH & Co. Spanntechnik KG. Foto: ©SCHUNK