La produzione del futuro? “Connessa” e “coordinata”!

Progettazione, produzione, misura, assemblaggio e collaudo: tutte queste attività saranno sincronizzate e digitalizzate nelle fabbriche del “domani”. Lo vediamo a MECSPE.

??????????????????La “Fabbrica Digitale – oltre l’automazione©”, è l’iniziativa “clou” dell’edizione 2014 della fiera MECSPE. Si tratta di un progetto che mostra l’integrazione “digitale” di tutti i sistemi e sottosistemi che compongono una moderna fabbrica “digitalizzata”: progettazione, produzione, automazione, controllo, montaggio, collaudo, ecc. Ogni attività sarà monitorata durante l’intero processo produttivo, secondo la moderna logica del Product Lifecycle Management (gestione informatica/digitale del ciclo di vita del prodotto) e l’intero flusso di dati sarà convogliato attraverso una “Rete Fabbrica” WiFi. Più nello specifico, la “fabbrica” mostra ai visitatori la realizzazione di parti e componenti significativi di XAM 2.0, innovativa “concept car elettrica” prototipale E-REV, abilitata alla circolazione su strada, progettata da “H2politO”, team costituito da circa 80 studenti di ingegneria del Politecnico di Torino. Tecnologie utilizzate e pezzi prodotti saranno “non dimostrativi”, ma assolutamente “reali”: tutte le soluzioni in vetrina a Parma possono essere testate sul campo e sono già implementabili in azienda.

Marco Restani, Business Developer Machine Tools System di Siemens
Marco Restani, Business Developer Machine Tools System di Siemens

All’iniziativa parteciperanno decine di imprese, e ognuna contribuirà con competenze e tecnologie specifiche in diversi settori industriali. Vi saranno quindi costruttori di macchine utensili, di presse per stampaggio, produttori di software gestionali, di simulazione, CAD-CAM, fornitori di utensili, di sistemi di automazione e di strumenti di test e misura, e la “grande sfida” sarà quella di coordinare tutto il lavoro in una sorta di “unico ciclo di lavorazione”. Main technical partner del progetto sarà Siemens, e la “mente pensante” sarà Teamcenter, la soluzione proposta dalla casa tedesca per la gestione dei dati di prodotto e dei processi, come spiega Marco Restani, Business Developer Machine Tools System di Siemens Italia: «Tutto il flusso di dati delle varie isole da e verso Teamcenter sarà convogliato attraverso la “Rete Fabbrica” Wi-Fi, realizzata con prodotti specifici per l’industria, messi a disposizione da Siemens Simatic.net». Dunque, i CNC, l’automazione delle macchine presenti nelle isole, i CAM e le macchine di misura saranno collegati e coordinati attraverso “Integrate”, il sistema che acquisisce tutte le informazioni derivanti dall’officina.  Concretamente, la “Fabbrica” sarà divisa in 5 aree: quella destinata all’avanprogetto, la  progettazione e la prototipazione virtuale-che racchiuderà le postazioni “CAD-CAE”; quella destinata alle tecnologie in cui saranno eseguiti i percorsi utensili, la loro simulazione fino alla contestualizzazione virtuali con la macchina utensile in termini di movimentazione assi e di carico scarico pezzi (virtual commissioning) d infine dove saranno eseguite le lavorazioni vere e proprie (asportazione di truciolo) dove risiederanno le stazioni di CAM e le macchine utensili e le macchine di misura dei pezzi; l’area destinata allo stampaggio quella di assemblaggio costituita da  robot che monteranno  alcuni  pezzi realizzati sulla vettura ed infine un area test dove si eseguiranno verifiche di rumore ed analisi delle vibrazioni (NVA). Restani aggiunge: «Le tecnologie presenti in queste aree sono tutte all’avanguardia e innovative, con un ampio utilizzo di soluzioni automatizzate tramite robot. I visitatori potranno vedere dal vivo lavorazioni a 3-5 assi su materiali diversi, realizzazioni di stampi complessi, stampaggi, programmazioni e simulazioni con software d’ultima generazione, oltre a misurazioni veloci e precise». I pezzi che saranno prodotti, testati e assemblati alla presenza dei visitatori della Fiera MECSPE comprendono alcuni componenti della vettura elettrica XAM 2.0 e altri della sua evoluzione XAM 2.1: mozzo, portamozzo, cerchione, pignone sterzo, tazza porta tripode, medaglione plancia, parte di telaio, cofango in composito, alette in ABS per ottimizzazioni fluidodinamiche. «Dal punto di visita dell’asportazione di truciolo – riprende Restani –, i dati di efficienza, produttività e utilizzo delle macchine, così come la completa gestione degli utensili, saranno monitorati direttamente sulle macchine dotate di CNC Sinumerik o attraverso Teamcenter, grazie al collegamento alla piattaforma “Sinumerik Integrate” presente su tutta la linea di CNC Siemens».

Obiettivo concreto della “Fabbrica Digitale” è quello di fornire ai visitatori di MECSPE 2014 nuove idee su come migliorare i propri processi produttivi e i propri prodotti, in un’ottica di contenimento costi attraverso soluzioni innovative. Oltre alle dimostrazioni operative sulle macchine, vi saranno momenti di approfondimento sulle tecnologie coinvolte, al fine di “istruire” i visitatori anche dal punto di vista della conoscenza e dell’aggiornamento professionale. «L’idea della “Fabbrica Digitale”, nasce dalla volontà di “immaginare” il futuro delle imprese meccaniche, in cui uno stabilimento produttivo non è più solo un complesso di macchine e tecnologie, al più automatizzate, bensì un “corpo unico” dove le macchine sono gli arti e vengono guidate da un solo cervello pensante. Più semplicemente, si tratta di vedere la fabbrica come il luogo dove avviene un solo processo che deve integrare e coordinare differenti attività quali la progettazione, la produzione, il controllo, la misura, l’assemblaggio e il collaudo effettuate anche in località diverse».

Marco Restani conclude con un richiamo alla rassegna emiliana: «Siemens partecipa da alcuni anni alla fiera MECSPE, vetrina dedicata a imprese e tecnici del settore manifatturiero. IL ruolo di Siemens quest’anno è ancor più importante, in linea con il concetto di “Fabbrica Digitale”. Crediamo che un’azienda moderna oggi debba puntare su un concetto di connessione, sincronizzazione e integrazione a 360° per ridurre i costi, migliorare la qualità ed essere più competitiva. A guardar bene, si tratta di una vera e propria “rivoluzione”: lentamente la realtà virtuale si sta sostituendo alle pratiche manuali.  L’organizzazione e la gestione della produzione sarà sempre più digitale e computerizzata, per passare direttamente dal progetto all’oggetto semplicemente con un click».

“Connettibilità” a lungo termine

Oltre alla Fabbrica Digitale, saranno presenti delle unità produttive dislocate e “non ancora connesse”, le quali si occuperanno di mostrare alcune delle innovazioni tecnologiche che verranno implementate sulla XAM 2.1, vettura attualmente in fase di progettazione e che sarà realizzata definitivamente solo nel 2015. A tal riguardo, Marco Restani sottolinea: «Il progetto XAM 2.1 affiancherà quello XAM 2.0 per dimostrare che la connessione tra diverse aree sarà possibile anche su un progetto a medio-lungo termine. In questo caso saranno mostrate lavorazioni di materie plastiche, compositi e attività di rapid manufacturing per offrire al visitatore uno scenario il più completo e approfondito possibile delle tecnologie rivolte al settore automotive».

Tablet e smartphone: il futuro senza carta

La “Fabbrica Digitale – oltre l’automazione” presente a MECSPE prenderà vita grazie a una Rete “Fabbrica” Wi-Fi che ha lo scopo di “connettere” processi, dati e operazioni, senza la necessità di cavi e cablaggi supplementari. Marco Restani aggiunge: «Si potrà, per esempio, verificare il funzionamento delle macchine o controllare il processo attraverso piccoli e comuni dispositivi elettronici, come tablet o smartphone». In effetti, i dati che circoleranno sulla “Rete Fabbrica” saranno totalmente “digitali” in un’ottica di completo “paperless”.  «Uno degli obiettivi della “Fabbrica Digitale” è proprio quello di mostrare come qualsiasi dato riferito al singolo prodotto possa essere gestito, modificato e archiviato senza la necessità di utilizzare il classico – e anti-ecologico – “pezzo di carta”. Siemens ritiene infatti che in una fabbrica moderna rispettosa dell’ambiente, l’utilizzo della carta debba essere ridotto al minimo indispensabile» conclude Restani.