Lotti unitari? Non e' piu' un problema

Automazione nel processo delle lavorazioni meccaniche e flessibilità degli impianti sono due caratteristiche perseguite sempre più spesso dalle aziende metalmeccaniche: è il caso di questo impianto automatico con due centri di lavoro e una macchina di lavaggio che ha permesso di ottenere numerosi vantaggi.

Robuschi Spa è un marchio storico dell'industria parmense, nata nel 1941 come piccola officina meccanica per la riparazione di pompe per agricoltura. Ora l'azienda è una società affermata a livello internazionale per la sua produzione industriale di tre linee di prodotti: pompe centrifughe, pompe per vuoto ad anello liquido e soffiatori a lobi (compressori a bassa pressione). Ogni linea offre una grande varietà di taglie per soddisfare qualunque esigenza industriale. La crescita produttiva progettuale e finanziaria dell'azienda si colloca fra gli anni '60 e gli anni '80; l'innovazione continua dei prodotti ha consentito di mettere a punto dispositivi elettromeccanici di alta precisione, accuratamente progettati e realizzati. Il cavallo di battaglia è il soffiatore a bassa pressione, in cui due rotori a tre lobi ad assi paralleli ingranano tra loro comprimendo il gas dalla bocca di aspirazione a quella di mandata . L'azienda parmense è per importanza tra i primi costruttori al mondo di questo tipo di prodotto, con una distribuzione capillare tramite 7 filiali e un’ampia rete di agenti/distributori in grado di coprire 70 paesi. Una accurata pianificazione industriale e sistemi avanzati di automazione consentono a Robuschi di rimanere competitiva: importanti investimenti in tecnologia vengono effettuati ogni anno per perfezionare i prodotti e i processi.

Automatizzare per ottimizzare

Robuschi ha adottato un FMS (Flexible Manufacturing System) ad elevata automazione, progettato e costruito da Fastems, azienda finlandese specializzata nello sviluppo di sistemi di questo tipo, dalle celle modulari standard ai più complessi impianti. L'azienda è in grado di integrare la più ampia varietà di macchine e di dispositivi aggiuntivi, per realizzare una vera e propria fabbrica automatica, capace di lavorare giorno e notte con il minimo intervento umano.

Michele Maestrini, Responsabile delle Tecnologie di Processo dello stabilimento Robuschi, racconta come si è arrivati a questa decisione: “Da qualche anno era in funzione in questa area un centro di lavoro orizzontale Mazak FH10800, una macchina dedicata alla lavorazione di componenti con dimensioni che possono raggiungere i due metri di diametro in rotazione all’interno dell’area di lavoro; si tratta delle parti più importanti dei nostri soffiatori: corpo, fianchi e rotori. La macchina è dotata di carico e scarico a due pallet a 1,60 metri di altezza; può facilmente accadere che il peso del pallet arrivi a 3,5 tonnellate. Il centro di lavoro è eccellente nella sua produttività e precisione; inoltre è equipaggiato con uno speciale magazzino utensili a 240 posizioni, realizzato ad hoc per contenere bareni con diametri di lavorazione fino a 650 mm. Ma ogni volta che occorreva cambiare lotto, era necessario sostituire i pallet e per qualche ora la macchina rimaneva ferma; inoltre era una operazione non agevole, con l'impiego di vari mezzi di sollevamento certamente poco efficienti. Al fine di ammortizzare l'onere dell'attrezzamento sul più alto numero possibile di pezzi, eravamo costretti ad aumentare le quantità relative al lotto di produzione con un conseguente incremento delle giacenze di magazzino e dei costi correlati. Cercando una soluzione al problema e dovendo incrementare la capacità produttiva, si è deciso innanzitutto di acquistare una seconda macchina, e la scelta, quasi obbligata, è caduta su una nuova Mazak, date le positive caratteristiche di affidabilità ed efficienza dell’unità FH 10800 già in funzione. La novità era proprio il sistema di automazione che avrebbe integrato entrambe le macchine, garantendo la massima versatilità al ciclo produttivo, e in particolare al trasporto delle attrezzature verso i centri di lavoro”.

Processo completo

L'azienda emiliana si è rivolta a Fastems dopo aver esaminato altre possibilità e aver osservato altre realizzazioni del gruppo finlandese. Ora il sistema è perfettamente funzionante e consente di ospitare tutte le attrezzature in una apposita scaffalatura a 2 piani; inoltre è stata anche prevista qualche postazione libera a disposizione per future esigenze. Tutte le attrezzature vengono gestite da una navetta che corre su una monorotaia con binario superiore di aggancio; è guidata da un sistema a infrarossi ed è capace di movimenti a grande velocità. Il carico e lo scarico avvengono in due distinte postazioni; una speciale rampa di sollevamento per ciascuna di esse permette di prendere in consegna il carico a terra e di depositarlo sulla navetta ad una altezza pari a quella di caricamento delle macchine utensili. Le macchine utensili comunicano con l'impianto mediante normale cavo di rete ethernet, creando una vera e propria intranet d'impianto.

All'interno del sistema è stata inglobata anche una stazione di lavaggio. Le attrezzature vengono ribaltate a 90 gradi e fatte ruotare sul loro asse orizzontale; questa operazione, unitamente al forte getto di acqua emulsionata che esce dai vari ugelli della lavatrice, consente l'evacuazione completa di truciolo e sporco di lavorazione che normalmente si annidano nelle cavità dei pezzi, tradizionalmente più difficili da pulire. Ogni attrezzatura, al termine della lavorazione su una qualsiasi delle due macchine, viene lavata, portata sulla rampa alla stazione di carico/scarico e depositata a livello pavimento.

Produrre quando serve cio' che serve

Maestrini osserva: “L'ulteriore integrazione della fase di lavaggio offre altri vantaggi, poiché consente di evitare interventi manuali di pulizia e di dover movimentare pezzi all'esterno, per non parlare di consistenti quantità di truciolo gestite ora automaticamente. Nel nuovo impianto un solo operatore è in grado di asservire due macchine, situazione prima impensabile: sulla stessa linea ci sono stazioni di carico e scarico, un grande magazzino, due grandi centri di lavoro, una stazione di lavaggio. In questo modo abbiamo aumentato enormemente la flessibilità in quest'area; in ogni momento è possibile spostare la produzione da una macchina all'altra, istantaneamente. Oggi possiamo produrre lotti unitari! Le attrezzature infatti sono sempre montate e attendono in magazzino, sempre pronte ad andare in macchina; la grande dotazione di utensili in linea, poi, è tale da consentire di attuare tutte le lavorazioni necessarie, indifferentemente su entrambi i centri di lavoro”.

Il vantaggio di produrre a lotti piccoli senza subirne i costi è facilmente immaginabile: “L'operatore inserisce l'ordine di produzione che arriva dall'ufficio preposto; l'impianto stesso decide le priorità, in base alle date di scadenza impostate e alle esigenze dell'ultimo minuto. Naturalmente l'ipotesi di lavorazione proposta automaticamente può essere o meno accettata. Ogni volta che un pallet viene caricato, l'impianto stesso carica in macchina il relativo programma di lavorazione; non c'è quindi possibilità di errore umano. Il sistema inoltre, in base ai parametri tecnologici degli utensili e del tempo di contatto sul pezzo, comunica continuamente all'operatore lo stato di usura, in modo che la sostituzione delle placchette o degli utensili possa avvenire sempre con tempestività e senza sprechi. Le macchine utilizzano, in molte operazioni di finitura e sgrossatura, materiali da taglio altamente tecnologici come il CBN e il Nitruro di Silicio”.

Questo impianto realizzato da Fastems presso Robuschi è il primo sistema in Europa a integrare due macchine Mazak di queste dimensioni: “La precisione di posizionamento delle forche della navetta è notevole, tale da garantire il rispetto totale delle tolleranze; il peso stesso del pallet e appositi riferimenti garantiscono una completa affidabilità. Come si Rdeduce dal numero 8760 caro a Fastems, l'impianto è in grado di procedere in completa autonomia, anche in condizioni di utilizzo non presidiato”.