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: l'elenco delle sfide che le aziende manifatturiere devono affrontare oggi è lungo. 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, a parità 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 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. "Disponiamo di un portafoglio completo di componenti necessari all'interno della macchina per automatizzare la produzione", spiega Markus Michelberger, Responsabile vendite presso SCHUNK a Mengen. "che per implementare la manipolazione di pezzi o dispositivi robotizzata." SCHUNK soddisfa tutti i requisiti essenziali per l'implementazione di un asservimento macchina automatizzato. Insieme a integratori di sistema possiamo realizzare anche soluzioni più complesse."
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 in questo senso", spiega Michelberger.
Tuttavia, un’automazione efficiente e di successo a lungo termine richiede una notevole quantità di pianificazione e investimenti, che soprattutto le piccole e medie imprese spesso non possono permettersi. "Per loro, semplici soluzioni entry-level possono già fare la differenza in modo decisivo e creare rapidamente un vero valore aggiunto", afferma Michelberger, aggiungendo: "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. Questo 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.
Per offrire a ogni cliente la soluzione giusta, SCHUNK ha suddiviso chiaramente la propria gamma di opzioni di automazione in cinque tipologie. La Lean Automation è la soluzione entry-level più economica e più semplice per approcciare il mondo dell'automazione La seconda è il carico/scarico robotizzato non presiadiato. 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. SCHUNK fornisce ai clienti che desiderano mappare la loro intera produzione la tecnologia di bloccaggio utensili e bloccaggio pezzo adeguata per il funzionamento efficiente dei Flexible Manufacturing System (FMS). Gli esperti SCHUNK sono in grado di individuare la soluzione più adatta a seguito di incontri approfonditi con il cliente. Analizzano le macchine esistenti, i prodotti e l'ambiente di produzione.
Con 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 raggio di corsa del sistema e la manipolazione dei pezzi avviene all'interno della macchina con l'ausilio di una pinza con interfaccia mandrino. Componenti intelligenti e flessibili come la pinza con interfaccia mandrino GSW-B, TENDO Silver compatibile con tutti i mandrini delle macchine utensili o una morsa automatica della serie TANDEM non richiedono conoscenze operative particolari, né spazio aggiuntivo né costi di investimento elevati.
I tempi di funzionamento della macchina senza operatore possono essere implementati con l'automazione dei pezzi. Anche in condizioni ambientali difficili è possibile caricare la macchina con pezzi grezzi da un'unità di stoccaggio esterna tramite un robot e immagazzinare nuovamente i pezzi nell'unità di stoccaggio dopo la lavorazione. Questo è possibile utilizzando i kit di applicazione MTB di SCHUNK. Essi consentono di caricare e scaricare la macchina fino al 50% più velocemente e garantiscono un migliore utilizzo della capacità. Di recentissima introduzione, anche il sistema di cambio rapido delle dita di presa delle pinze BSWS-R incrementa notevolmente la produttività. Consente ai robot di cambiare le dita di presa in modo indipendente sulla pinza in modo flessibile e automatico durante il processo, a seconda del pezzo da manipolare.
Se si ha bisogno di una flessibilità ancora maggiore nella produzione di componenti sofisticati, è consigliato optare per l'automazione pallet. Qui i pezzi vengono collocati su pallet all'esterno della macchina e poi caricati nel sistema come pacchetto completo. I pezzi possono essere caricati e scaricati, manualmente o automaticamente, nel dispositivo di serraggio. Con l'automazione dei pallet è possibile implementare diversi concetti di serraggio, per esempio per piccoli lotti. Questa soluzione di automazione è tuttavia la scelta giusta anche per il serraggio di pezzi pesanti e complessi e per il raggiungimento di elevati requisiti di precisione di serraggio. 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 serraggio del pezzo. Le morse manuali a doppio serraggio KONTEC KSC-D offrono anche flessibilità. Come parte del vasto sistema modulare KSC, possono essere regolate in modo semplice e rapido per nuove attività di serraggio. Per mezzo della pratica funzione "terza mano", due pezzi possono essere inseriti uno vicino all'altro, fissati e serrati in modo sicuro.
Con R-C2, SCHUNK offre un concetto di automazione che unisce i vantaggi del carico diretto e dei pallet. Il robot afferra il pezzo nel magazzino in modo completamente automatico con una morsa di serraggio autocentrante R-C2. La morsa R-C2 con il pezzo viene poi caricata come un pallet nel sistema di serraggio a punto zero VERO-S della macchina, grazie al perno di bloccaggio di cui è dotata nel lato inferiore. Con R-C2 è possibile lavorare più pezzi senza intervento manuale e i tempi di preparazione macchina sono notevolmente inferiori. L'R-C2 è l'unico sistema di questo tipo al mondo che consente la lavorazione completa su sei lati di un pezzo ad alta precisione e senza operatore.
Nella fase finale di espansione dell’automazione, i flexible manufacturing systems (sistemi di produzione flessibili o FMS) 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 collegati. Le stazioni di trasferimento per l'approvvigionamento dei pezzi grezzi, per il posizionamento dei pezzi finiti e per il carico e lo scarico dei dispositivi di serraggio garantiscono 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 esperti SCHUNK implementano soluzioni di automazione di fascia alta in stretta collaborazione con integratori di sistemi che ottimizzano i flussi di materiale e rendono più flessibili le fasi di produzione.
"I clienti che decidono di automatizzare la propria produzione hanno già compiuto il passo più importante", spiega Markus Michelberger. "In qualità di partner per la produttività, ti forniamo una consulenza completa sulle tue opzioni e ti supportiamo durante e dopo l'implementazione."
quali domande dovrebbero porsi i clienti quando si parla di automazione?
L'automazione delle macchine utensili è tanto diversificata quanto il mondo delle macchine stesse. Anche in questo caso la domanda chiave è: quale tipo di automazione è più adatta alla mia produzione? In linea di principio i parametri da controllare sono molto simili a quelli per l’acquisto di una macchina. Quanto sono grandi i miei lotti e come valuto la varietà dei miei pezzi? Quali macchine desidero automatizzare e quanto durerà il loro tempo di funzionamento? Questi fattori possono certamente essere utilizzati per effettuare una preselezione approssimativa della soluzione di automazione adeguata.
Esiste un modo giusto o sbagliato per automatizzare?
Giusto o sbagliato non è proprio la formulazione giusta. Esiste piuttosto una soluzione migliore o peggiore. Questo ci riporta alle risposte alla prima domanda. Trovare la soluzione giusta nella giungla delle soluzioni di automazione non è certamente facile. La consulenza è fondamentale in questo caso. Il cliente deve innanzitutto decidere di quali partner si fida e di chi si fida per offrirgli la soluzione migliore in base alla sua competenza ed esperienza.
In che modo SCHUNK può supportare i clienti?
Intelligenza e flessibilità sono le chiavi per portare avanti l’automazione. Negli ultimi anni abbiamo sviluppato ulteriormente numerosi prodotti per soddisfare al meglio i requisiti speciali del caricamento automatizzato delle macchine utensili. Ciò vale sia per la manipolazione dei pezzi di lotti di medie e grandi dimensioni, sia per l'automazione del lotto 1 con la manipolazione dei pallet. Il nostro vantaggio è il nostro ampio portafoglio: possiamo offrire i componenti giusti per tutti i tipi di automazione delle macchine utensili e conosciamo molto bene le applicazioni. In breve: SCHUNK offre i componenti giusti per la tavola, il mandrino e il robot e sa come funziona la produzione. I clienti ricevono componenti e know-how da un'unica fonte.