Inox House

Interconnessione di una nuova linea di produzione in chiave Industria 4.0

La sfida 

Inox House S.r.l., leader nella lavorazione di applicazione del fondo ad induzione su alluminio, vuole realizzare una nuova linea di produzione totalmente integrata nel sistema informativo di fabbrica secondo il modello di Industria 4.0. La nuova linea di produzione è composta da vari macchinari costruiti da fornitori diversi. Inox House intende diventare una Smart Factory e sfruttare le moderne tecnologie per raggiungere i seguenti obiettivi:

• Minimizzare i tempi di setup e configurazione, automatizzando tutte le attività di interazione con le macchine
• Programmare i parametri di ogni macchina in funzione degli articoli da produrre
• Storicizzare le variazioni dei parametri di processo con tracciabilità totale delle lavorazioni
• Integrare la propria gestione degli ordini di lavoro con le attività sulla linea
• Eliminare l’utilizzo di carta e gli errori umani conseguenti alla gestione manuale dei dati
• Avere in tempo reale lo stato di ogni macchina della linea e di tutti i parametri di processo
• Disporre di un supervisore della linea facile da usare, immediatamente comprensibile a chiunque
• Avere una piattaforma aperta per la futura integrazione di nuovi macchinari e nuovi sensori per monitorare tutti i segnali di interesse

La nuova linea di produzione è così composta:

• Insieme di bracci robotici che alimentano e direzionano automaticamente i pezzi da lavorare.
• Linea di preparazione dei pezzi con saldatrice a proiezione ad inverter da 160 kVA, bracci di alimentazione e tre magazzini di dischi per automatizzare l’operazione di prepuntatura dei pezzi. L’impianto è dotato di un sistema di controllo dell’energia erogata per garantire una elevata qualità nell’operazione, resa difficoltosa dal fatto di dover unire due materiali molto diversi fra loro come l’alluminio e l’acciaio.
• Forno da 240 KW con otto diverse zone di temperatura termoregolate ed un nastro trasportatore da 800 mm a velocità variabile da 500 a 1500 mm/min per creare la curva termica più idonea al processo di stampaggio. Si è curata in modo particolare la posizione relativa delle diverse zone di riscaldo per poter riscaldare il materiale al cuore.
• Pressa a bilanciere da 3500 tonnellate che unisce i pezzi attraverso lo scorrimento differenziale dei materiali da unire.
• Impianto per raffreddare i pezzi con ventilatori ad inverter per ottimizzare la curva di raffreddamento, e nastro trasportatore anch’esso a velocità variabile.
• Linea automatica robotizzata con pressa idraulica da 75 Tonn per calibrare secondo la normativa europea i pezzi dopo lo stampaggio.

Particolare attenzione è stata riservata alla scelta del bilanciere, macchina che permette, attraverso un grosso volano, una vite a più principi e soprattutto una mazza battente molto pesante, di sviluppare grossi valori di energia in pochissimo tempo, ciò per consentire una saldatura performante dal momento che i materiali da unire si compenetrano l’un l’altro.

La soluzione

Per raggiungere gli obiettivi di Inox House, T4SM ha progettato una soluzione capace di comunicare con tutti i PLC e computer delle varie macchine della linea. È stato creato un modulo di scambio dati con il gestionale aziendale per consentire ai manager di avere il controllo della produzione e soprattutto del processo in modo semplice ed efficace. L’interfaccia grafica del sistema di supervisione è stata disegnata fianco a fianco con il committente, realizzando diverse versioni intermedie per comprendere i pro e contro di ogni proposta, fino alla versione finale che permette ai responsabili della produzione di vedere i dati di produzione e di processo importanti in modo chiaro e immediato.

Diagramma Case Study Industria 4.0

Il software sviluppato monitora costantemente i parametri di configurazione della linea di produzione, dal momento che qualunque piccolo errore di settaggio cambia notevolmente il risultato finale dell’operazione. Questo significa perciò:

1. Assicurare la qualità del prodotto e ridurre drasticamente gli scarti, andando ad ottimizzare la produzione;

2. Assicurare il corretto funzionamento e settaggio dei macchinari evitando così gravi perdite dovute a danni  causati da errato settaggio;

3. Avere sotto controllo tutti parametri settati ed avere traccia delle eventuali modifiche effettuate da tecnici esperti.

Benefici e Risultati

Grazie alla soluzione di T4SM sono stati raggiunti tutti gli obiettivi prefissati ed in particolare Inox House ha tratto i seguenti benefici:

• Interconnessione aziendale: gestionale e macchinari si scambiano dati grazie al software sviluppato
• Visione totale ed in tempo reale della linea di produzione: attraverso l’interfaccia di cui è dotato il software si può avere una visione chiara e totale della produzione generale e di ogni singolo macchinario, potendo vedere allarmi, avvisi, e i dati che interessano maggiormente.
• Incentivi statali per l’adozione di tecnologie di Industria 4.0
• Riduzione degli errori e dei tempi e conseguente aumento della produttività
• Tracciamento automatico di tutti i dati di processo per avere uno storico da consultare.
• Tracciamento automatico di tutti i dati di produzione ed integrazione nel gestionale aziendale
• Invio dell’articolo ed il numero dei pezzi da produrre a ciascun macchinario, direttamente dall’interfaccia.

Per Inox House e T4SM, adottare il modello di Industria 4.0 significa fare il proprio lavoro in modo più semplice, veloce, riducendo gli errori ed i costi di gestione, e monitorare un processo produttivo con molte variabili di impostazione, essendo più efficienti e competitivi per rispondere alle nuove sfide del mercato. Sia in termini economici, ma soprattutto in termini qualitativi, essendo il prodotto destinato ad una fascia di mercato medio alta in cui l’attenzione al rendimento energetico del pezzo è importante.

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