Ad ogni stampo il suo materiale

Ad ogni stampo il suo materiale

Per gentile concessione RS STAMPI SRL-BRESCIA

Non è un segreto: la legge del mercato guida l’evoluzione tecnologica e le scelte ad essa collegate. La varietà di componenti, prodotti secondo la logica one of kind o in lotti più o meno grandi, è sempre più ampia, sia in termini di geometria che tipologia di materiali utilizzati. Ad oggi, i processi produttivi più comuni sono lo stampaggio e la lavorazione per asportazione di truciolo, e, sempre più spesso, un mix dei due, con l’obiettivo di arrivare ad una produzione sempre più efficiente ed economica, riducendo i tempi di consegna e, al contempo, rispondendo alla necessità di una produzione sostenibile. Il materiale, sia del manufatto che dell’utensile, diventa strategico dovendo garantire le specifiche tecniche del prodotto ma anche le esigenze del processo produttivo.

Parlare di stampi significa parlare di una serie di utensili molto ampia, cui fanno riferimento numerosi processi manifatturieri, anche concettualmente diversi fra loro, ma non prevedono una asportazione di truciolo. Anche i materiali “stampati” sono estremamente vari, dalle leghe ferrose ai materiali polimerici, dalle leghe non ferrose ai materiali compositi, solo per citarne alcuni. E’ evidente come una tale varietà richieda stampi di materiali differenti, in grado di garantire la qualità del manufatto prodotto, per un numero di stampate tale da garantire l’economia del processo.

Micrografia di un acciaio prodotto con Metallurgia delle Polveri:i carburi sono di piccole dimensioni ed elevata durezza.

Un materiale storico: l’acciaio
Gli acciai per stampi rientrano nella famiglia degli acciai legati ed hanno i tutti in comune una elevata resistenza meccanica, tenacità all’impatto e resistenza all’usura, in un ampio intervallo di temperature. Gli acciai per stampi sono in genere divisi in tre macro-categorie: gli acciai a caldo, gli acciai a freddo e gli acciai rapidi.

Gli acciai a caldo, che fanno riferimento alla serie H, nascono per applicazioni ad alta temperatura, e sono caratterizzati da buona tenacità e resistenza all’usura e alla frattura, fondamentali in processi di stampaggio, estrusione e pressofusione. Negli acciai a caldo gli elementi in lega più utilizzati sono molibdeno, tungsteno, cromo e vanadio, proprio in virtù delle caratteristiche che conferiscono all’acciaio, che deve rispondere a specifiche esigenze, in funzione dell’uso. Questi acciai sono infatti utilizzati nella costruzione di stampi, per stampaggio in stampo aperto e pressofusione, e per le matrici di estrusione, tutti processi caratterizzati da sollecitazioni meccaniche e termiche, lavorando a temperature superiori a 200°C . E’ quindi fondamentale avere una elevata stabilità al rinvenimento e resistenza agli shock termici. Per contenere il rischio legato allo shock termico, gli acciai a caldo possono essere riscaldati, prima dell’inizio dell’impiego, a temperature fino a 300°C, anche se, a causa della ciclicità ripetuta di riscaldo-raffreddamento, possano nascere di tensioni interne in grado di compromettere la funzionalità. Naturalmente l’assenza di impurità e/o segregazioni permette di ridurre il rischio di tensioni interne.

Gli acciai a caldo possono essere distinti anche in funzione delle temperature di lavoro, distinguendo fra quelli che subiscono forti riscaldi, oltre 600°C, e quelli che lavorano a temperature più basse. Al primo gruppo si possono ricondurre gli stampi per pressofusione di materiali metallici non ferrosi, gli stampi per forgiatura di materiali ferrosi e le matrici di estrusione, mentre al secondo si riconducono gli stampi che lavorano a medie temperature, che richiedono maggiore tenacità eresistenza alle sollecitazioni dinamiche a caldo.

In generale, gli acciai a caldo devono possedere:
– Buona lavorabilità per asportazione di truciolo
– Bassa deformabilità dopo trattamento termico, con ridotta sensibilità alla formazione di micro intaglio e fessurazioni a seguito di cicli termici ripetuti
– Elevata tenacità
– Stabilità al rinvenimento

Si definiscono acciai a freddo quegli acciai che, in servizio, sono soggetti a riscaldamenti dovuti solo all’attrito, quindi tali da non compromettere la durezza iniziale. In generale, devono presentare una elevata resistenza alla usura, in particolare per abrasione, e alla frattura, elevata durezza e indeformabilità ai trattamenti termici dato che l’utilizzo è sempre a seguito di tempra, in olio o in aria. Al fine del conferimento delle caratteristiche richieste, è possibile agire sulla composizione chimica, ricordando come un elevato tenore di carbonio porti alla formazione di carburi, con miglioramento della resistenza alla usura, mentre l’aggiunta di opportuni elementi in lega portano alla formazione di diversi carburi complessi, in grado di migliorare la tenacità e l’indeformabilità.

Fra gli acciai a freddo particolarmente interessanti sono gli acciai ledeburitici, con tenore di cromo 12%, che presentano elevata resistenza all’usura e al taglio. In virtù delle loro caratteristiche, dovute anche alla presenza di altri elementi in lega, gli acciai ledeburitici al cromo sono impiegati con successo per matrici e punzoni, stampi da trancia per lamiere con spessori inferiori a 7mm, stampi per materie plastiche, anche altamente sollecitati. Gli acciai a freddo al wolframio cromo trovano impiego in applicazioni soggette ad urti violenti e ripetuti, come è il caso degli stampi coniatori.

Gli acciai rapidi, noti anche come HSS, sono i più datati, dato che il loro sviluppo nasce agli inizi del ‘900. Nonostante nel tempo siano stati messi a punto nuovi materiali, l’impiego degli acciai rapidi continua ad essere importante, in particolare nel caso degli stampi per lavorazioni a freddo. Fra l’altro, date le condizioni esasperate in cui oggi lavorano molti stampi, è particolarmente interessante l’ottima capacità di ancoraggio dei rivestimenti innovativi sul substrato degli HSS.

Tra gli acciai più altamente legati, i rapidi mantengono la loro durezza e resistenza all’usura anche a elevate temperature. Nonostante la famiglia degli acciai rapidi contenga un gran numero di tipologie di acciai, le principali sono due: la serie M e la serie T. La serie M contiene fino al 10% di molibdeno, con cromo, vanadio, tungsteno e cobalto come altri elementi in lega, mentre la serie T contiene 12÷18% di tungsteno, con cromo, vanadio e cobalto in lega; la serie T, rispetto alla M, ha maggior resistenza all’abrasione e minori distorsioni durante i trattamenti termici, oltre ad essere meno costosa.

Produzione di acciaio mediante Metallurgia delle Polveri: rappresentazione schematica.

L’acciaio da polveri
Considerata in genere una categoria a parte è quella degli acciai da polvere. Si tratta di acciai rapidi, prodotti con la metallurgia delle polveri, che permette variare la composizione chimica arricchendo la matrice di elementi in lega, tipicamente carbonio e vanadio. La formazione di carburi, finemente dispersi nella matrice, conferisce una maggiore resistenza all’usura rispetto agli acciai rapidi convenzionali. Grazie all’arricchimento di elementi in lega, finemente dispersi, anche la tenacità e la resistenza a flessione possono essere migliorate. Quando si parla di metallurgia delle polveri, sono fondamentali le caratteristiche del grano, in particolare la sua dimensione e la distribuzione che deve essere omogenea. Nello stampaggio, in virtù delle caratteristiche ottenibili, gli acciai rapidi da polvere trovano largo impiego nelle lavorazioni a freddo, quali tranciatura fine ed estrusione, caratterizzate da sollecitazioni estreme dovute al tipo di lavorazione o al materiale lavorato, quale gli alto resistenziali.

Applicazioni interessanti riguardano lo stampaggio di materiali abrasivi, per esempio in presenza di fibre di vetro o di carbonio, a cui si può aggiungere l’azione corrosiva dovuta alla presenza di prodotti di scissione liberati alle alte temperature.

L’acciaio da polvere è utilizzato con successo anche in quelle lavorazioni a freddo caratterizzate da elevate pressioni da strisciamento che possono dar luogo, oltre all’usura abrasiva, anche a quella adesiva, più nota come incollaggio. In questo caso, acciai da polvere con caratteristiche tribologiche anti-incollaggio, come gli acciai da polvere azotati, permettono la costruzione di stampi per lavorazioni a freddo che non richiedono trattamenti o rivestimenti anti adesione, costosi oltre che dispendiosi in termini di tempo. La famiglia di acciai da polvere azotati presenta anche un’ulteriore caratteristica che riguarda la lavorazione all’utensile degli stampi: la lavorabilità di acciai altamente legati, prodotti secondo con metallurgia convenzionale, è sensibilmente più difficoltosa rispetto a quella di acciai da metallurgia delle polveri. Questo comporta inevitabilmente un incremento dei costi di produzione, a scapito dell’economicità tanto invocata dal mercato.

La questione alta velocità
Un tema molto dibattuto ed oggetto di ricerca, riguarda la possibile influenza delle lavorazioni per asportazione ad alta sulla superficie del materiale lavorato. Questo tema risulta essere particolarmente interessante nel caso degli stampi: da un lato è fondamentale l’efficienza dell’operazione di stampaggio, fortemente influenzata dalla qualità della superficie, dall’altro i tempi di consegna sempre più stretti richiedono lavorazioni high performance e, fra queste, l’alta velocità è certamente la più interessante.

Nonostante l’argomento continui ad essere studiato, ciò che ad oggi è emerso indica che la lavorazione ad alta velocità può causare dei danni alla superficie lavorata, se non eseguita secondo condizioni identificate come “ottimali”. In generale, ciò significa lavorare con utensili che non abbiano taglienti usurati, inclinati rispetto al materiale, evitando possibilmente la fresatura in discordanza. In particolare, nelle lavorazioni ad alta velocità di finitura, o superfinitura, post trattamento termico, è bene che il percorso dell’utensile sia sempre inclinato, fresando in concordanza eventualmente con cambi utensile anticipati in modo da scongiurare il rischio “tagliente usurato”. Anche un trattamento di distensione prima della prova di stampaggio è consigliabile. Una lavorazione ad alta velocità eseguita secondo parametri non ottimali potrebbe compromettere la durata dello stampo, principalmente a causa della possibile formazione di microcricche e coltre bianca martensitica, oltre a durezze anomale causate dalla deformazione plastica del materiale in lavorazione.

Materiale composito ceramico visto al SEM (Università di Trieste)

A proposito di compositi…
I Cermet, detti anche Ceramici neri, sono una combinazione di ceramici legati con una fase metallica, introdotti sul mercato verso la metà degli anni ’60. Proprio grazie alla loro composizione, i Cermet combinano la resistenza all’ossidazione alle alte temperature (ceramici) alla tenacità, resistenza agli shock termici e duttilità, tipiche dei metalli. I Cermet vengono classificati come materiali compositi ed impiegati con combinazioni variabili di ceramici e metalli, legati secondo la metallurgia delle polveri.

Lo stampaggio di materiali compositi può sostituirsi alla produzione di manufatti tradizionalmente prodotti con tecniche di laminazione: in questo caso si parla di infusione. Gli stampi, sia maschi che femmine, possono essere in vetroresina, ma non solo, l’importante è che sia garantito un adeguato grado di robustezza dato che, durante il processo di infusione, la resina viene richiamata nello stampo per depressione, che va a creare una forte sollecitazione sullo stampo che può deformarsi e rompersi, con conseguenti gravi conseguenze. E’ quindi fondamentale che gli stampi siano adeguatamente strutturati e, per questo, sono generalmente realizzati in vetroresina rinforzata mediante “strutture di rinforzo” esterne che possono essere aumentate in modo da contrastare la sollecitazione dovuta alla depressione. Qualora vengano utilizzati materiali diversi dalla vetroresina rinforzata, questi devono essere compatti: è infatti fondamentale la verifica della porosità, per evitare il passaggio dell’aria all’esterno. Gli stampi in materiale composito, indipendentemente da quale sia il materiale stampato, presentano diversi vantaggi, fra cui spicca la morfologia del manufatto che può avere geometrie e forme complesse, prodotte comunque con estrema precisione.

Acciaio per stampare la plastica
Per stampare le materie plastiche possono essere impiegati diversi tipi di acciaio, da quelli studiati ad hoc, fino ad alcuni tipi di acciai da costruzione e inossidabili. Anche nel caso degli stampi per materie plastiche vengono ampiamente utilizzati gli acciai da polveri, data la possibilità di controllare l’omogeneità e il grado di finezza, cui corrispondono caratteristiche meccaniche elevate.

La scelta viene fatta sulla base sia delle differenti caratteristiche delle materie plastiche da stampare, in particolare considerando le cariche e gli additivi utilizzati, che del sistema di lavorazione. La lavorazione determina lo stato di sollecitazione cui l’acciaio è sottoposto, a cui deve rispondere. In realtà, sono tre i punti di vista da considerare nella scelta del materiale: quello del materiale stesso, cioè lo stato di sollecitazione cui sarà sottoposto, quello dello stampista, in termini di rendimento desiderato, e quello del costruttore, cioè le dimensioni, la lavorabilità e la stabilità ai trattamenti termici. Generalizzando, ad oggi vengono ampiamente utilizzati acciai da bonifica, acciai pretrattati e acciai da tempra.

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Source: Stampi
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Intervista a Marino Cignetti / Vero Solutions: L’immaginazione al potere. Purché sia organizzata

Intervista a Marino Cignetti / Vero Solutions: L’immaginazione al potere. Purché sia organizzata

«Quel che sinora ha permesso alla manifattura italiana e all’industria di casa nostra in genere di restare sul mercato è la creatività dei nostri imprenditori su come affrontare i problemi. Purtroppo sovente manca l’organizzazione tipica dei Tedeschi, e questo è uno degli elementi decisivi affinché le imprese possano conservare la competitività in Europa». Così parla a Stampi l’amministratore delegato di Vero Solutions, sviluppatore e distributore del software VISI per gli stampisti e il manifatturiero con sede a Strambino (Torino) e Marcon (Venezia), Marino Cignetti, che sulle sorti del modello Industria 4.0 è alquanto scettico. I dubbi riguardano sia il ruolo dei beni immateriali (Sw) nel contesto degli ammortamenti previsti dal Piano Calenda che su altri aspetti. Perché Marino è convinto che l’innovazione è fortemente legata a un cambiamento dei modelli organizzativi e l’attenzione a questi ultimi appare alquanto carente. Il sistema industriale nazionale è attanagliato, a suo dire, da problemi che solo in parte hanno a che fare col restyling del parco macchine e dei beni immateriali. E per procedere verso il futuro ha bisogno in primo luogo di formare nuove competenze capaci di governare l’evoluzione e adattarsi alle nuove metodologie di lavoro. Per questo è sul training che la sua società (Vero Solutions) sta fortemente concentrando da tempo gli sforzi, e un esempio lampante sono le 670 presenze ai corsi e ai Master di apprendimento fatti in Piemonte durante l’anno scorso.

Marino Cignetti.

Quali punti dell’azione governativa sull’Industria 4.0 La lasciano perplesso, Cignetti?
Ho studiato il Piano Calenda attentamente e ritengo che fra i punti più contraddittori dal mio punto di vista, come fornitore di soluzioni, ci sia il fatto che l’ammortamento sui cosiddetti beni immateriali (Sw) sia fissato al 140%, ma a una condizione, cioè che essi siano legati a un percorso di trasformazione in senso digitale della dotazione hardware, e quindi collegato all’acquisto di quelle macchine utensili ‘intelligenti’ per le quali è invece prevista una aliquota del 250%. Credo perciò che, pur essendo di per sé lodevole, oltre a essere partito in ritardo, il progetto privilegi quasi esclusivamente le Macchine Utensili. I software però aderiscono alla logica del 4.0 già da parecchio tempo, il nostro Sw (VISI) lo è da almeno 10-15 anni.

Non ritiene però che anche il parco-macchine della manifattura debba esser svecchiato?
Certamente. Bisognerebbe tuttavia chiedersi perché molti imprenditori non abbiano già provveduto a farlo. La ragione sta nella scarsa marginalità a disposizione per gli investimenti, visto che in media il valore aggiunto del made in Italy è pari al 50% di quello tedesco. Tornando però ai software e all’industria 4.0 se si sottolinea la necessità di progettare in tridimensionale di fare simulazione dei percorsi, di simulazione dei processi di produzione e di poter fare del controllo remoto, e per ultimo di progettazione innovativa, allora va detto che i nostri prodotti di mercato rispondono a questi requisiti già da parecchi anni. Anche i collegamenti alla Rete e l’Internet of Things sono concetti consolidati e questo mi spinge ad avanzare qualche dubbio sulla reale natura dell’operazione, posti i suoi benefici. Ovvero che le grandi novità promesse dal modello 4.0 si limitino ai super-ammortamenti.

In tema di digitalizzazione le imprese italiane non hanno peccato di poca lungimiranza?
A me sembra invece che per restare in piedi e magari in buona salute nonostante le criticità dell’economia mondiale e soprattutto del sistema-Paese Italia gli imprenditori si siano dimostrati qui straordinariamente lungimiranti, oltre che abilissimi. Basti pensare a quel che è accaduto nel panorama bancario, dove la visione è stata di gran lunga meno oculata, con esiti che sono oggi sotto gli occhi di chiunque. Si tenga presente che mentre parliamo di Internet e di Internet delle Cose, ci sono intere aree della Penisola in cui la banda larga è un sogno e questo rende impossibile l’accesso ai servizi cloud, tanto per citare un esempio. La carenza di infrastrutture è drammatica. In questo scenario, gli imprenditori meritano un monumento. Senza parlare poi della pressione fiscale fuori controllo, della poca chiarezza delle leggi, non da ultimo dell’impossibilità di assumere giovani, esaurita la spinta del cosiddetto Jobs Act. La manifattura italiana si sta rarefacendo e la produzione è indirizzata in misura prevalente all’estero, verso la Germania in primis. Questa è la vera locomotiva d’Europa e non a caso ha sempre limitato la delocalizzazione delle proprie imprese e si è difesa dai tentativi di acquisizione da parte di gruppi esteri, con poche eccezioni, adottando il modello gestionale delle fondazioni.

Cosa può fare però un produttore come Vero Solutions per cavalcare l’onda del 4.0?
Quel che già facciamo sin dagli esordi: offrire servizi, formazione, assistenza remota, vicinanza ai clienti e automazione. Si può dire alternativamente che Vero Solutions coincida con l’idea stessa di Industria 4.0 o che quest’ultima equivalga viceversa a Vero Solutions. Certo, incentivare l’acquisto di macchinari è operazione più semplice che non quella della creazione di una genuina cultura del software. Le macchine utensili sono visibili, tangibili, già note agli utilizzatori. Ma a dire il vero l’iniziativa mi appare simile alle vecchie rottamazioni a beneficio dell’industria automobilistica, capaci di trainare le vendite per un certo periodo di tempo e però inevitabilmente seguite da un altro crollo delle consegne. Molto è l’interesse verso l’automazione: per gestirla ci vuole però una generazione di addetti formati e personalmente dubito che si stia pensando a come farla crescere, a come coltivarla. L’Industria 4.0 fa leva su concetti vecchi che già dovrebbero essere patrimonio delle imprese.

Si ritorna quindi ai motivi per cui sin qui gli imprenditori non hanno provveduto…
Perché sono troppo impegnati a cercare clienti, a generare una marginalità seppur minima e infine a farsi pagare dai loro clienti. In queste condizioni fare ricerca e sviluppo, innovazione, è molto difficile. Si tende a vivere alla giornata mentre i cambiamenti impongono sforzi e capacità di risolvere problemi. È necessaria una mentalità inedita, così come accadde con il passaggio dalla progettazione bidimensionale a quella 3D, quando si dovette cambiare il modo di pensare in maniera radicale. Lo stesso può dirsi nel nostro caso per l’ipotesi di eliminare la messa in tavola, parte di processo che può esser bypassata a patto di mutare l’approccio al lavoro. O ancora dell’introduzione in automatico delle distinte base, che a sua volta implica un cambio di strategia produttiva e di gestione. Quando le aziende si accorgono di quanto tutto questo sia oneroso e complicato tendono a temere e a fermarsi, per poi riavviarsi sulle strade del passato, a costo di perdere i vantaggi della trasformazione. Ribadisco però che se le condizioni in cui operano fossero diverse, allora sarebbe più facile cogliere le opportunità. Auspico un successo del Piano Calenda, senza dubbio. Ma per dar vita a un nuovo modo di fare business le leggi non servono: servono i servizi, il personale, il supporto istituzionale.

Non pensa però che per la nostra manifattura il Piano sia un buon punto di partenza?
Le aziende sono senz’altro aperte alle novità e ottimizzare i processi è un loro obiettivo importante. Va però gestito in più passaggi. Progettazione, esecuzione e montaggio sono i primi; e a seguire ci sono l’ottimizzazione delle macchine, dei software, delle risorse umane. Come ho già detto, in questo contesto gli applicativi sono la componente più delicata, e quelli che richiedono un maggiore impegno sul training. Agli utenti proponiamo un pacchetto ormai ben noto, VISI, ma cercando di trasmettere il messaggio che la suite può essere sfruttata in maniera diversa e più completa; e i processi possono esser affrontati in modo differente.

Quali caratteristiche deve però avere un simile, rinnovato approccio alla produzione?
Vanno eliminate le parti superflue e l’esempio è dato ancora una volta dalla messa in tavola e dalle distinte base. Perché ricorrere alla messa in tavola negli ambienti 3D? E perché continuare a riportare i dati sui fogli elettronici se le distinte si possono generare automaticamente? Attenzione, quindi: non si intende suggerire qui di abbandonare le procedure seguite in passato, magari con successo, ma di integrare le novità che realmente servono. Anche per questo servono competenze adeguate ed è quindi necessario un ingente sforzo per crearle.

Si torna così al tema della formazione: come garantirla in modo adeguato ed efficace?
Per esperienza credo al modello dei vecchi corsi vis-a-vis e molto meno in quello che forse oggi è dominante, ovvero delle lezioni online. Si contrappone alla cultura dominante che sostituisce al dialogo telefonico infiniti e superflui scambi di mail, ma se quasi 700 persone hanno seguito gli appuntamenti formativi di Vero Solutions nel 2016 ritengo si possa trattare di una politica di successo. Il progresso migliora molti aspetti della vita e del lavoro ma nulla nasce dal nulla e il ruolo dell’uomo è e sarà sempre determinante e centrale. Se si parla di automazione e digitalizzazione, di monitoraggio remoto, bisogna sempre tenere presente che tutto questo va messo alla prova e collaudato: a questo compito presiede il personale umano.

In conclusione quali prospettive si sentirebbe di assegnare al made in Italy del 4.0?
Tempo fa a una domanda simile risposi che tutto dipendeva da quante auto sarebbero state prodotte nel Paese dall’attuale Fiat Chrysler. La mia opinione non è cambiata e forse questo mi rende ancora più critico. Possiamo accontentarci del fatto che molte aziende e gli stampisti per primi hanno agganciato la supply chain dei costruttori stranieri, specie tedeschi. Non si può però evitare di pensare a quel che potrebbe accadere in caso di diminuzione delle commesse dalla Germania, cuore del manufacturing europeo assieme a Regno Unito e Francia. L’Italia è il solo Paese in Europa in cui agisca una sola casa costruttrice di vetture. Sinora la creatività ci ha permesso di resistere e crescere, ma sul lungo termine serve organizzazione e servizi efficienti.

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MES-CAD-CAM: integrazione vincente al servizio dell’Industria 4.0

MES-CAD-CAM: integrazione vincente al servizio dell’Industria 4.0

Mario Pittatore, amministratore
delegato di Tebis Italia.

I requisiti necessari per realizzare componenti precisi e di alta qualità sono molteplici e coinvolgono, a vario livello, la macchina utensile, gli utensili, il controllo numerico, le strategie di calcolo dei percorsi, i criteri di distribuzione dei punti e l’analisi dei dati di lavorazione. Un contesto dove esigenze di gestione di processi sempre più complessi, ricerca di maggiore efficienza produttiva e time-to-market sempre più ridotti, rendono necessario un approccio più globale sfruttando, dove sia possibile, tutte le opportunità tecnologiche dell’Industria 4.0.

«Ambito all’interno del quale – rileva Mario Pittatore, amministratore delegato di Tebis Italia – Tebis è già presente da qualche anno. Da quando ha iniziato a introdurre sul mercato alcune librerie digitali molto dettagliate per gli elementi di ausilio del processo di programmazione. Mi riferisco non solo agli utensili, ma anche alle componentistiche di attrezzaggio macchina, alle macchine e alla creazione di template di processo ripetitivi. Con questi quattro elementi è infatti possibile replicare il processo di lavoro, analizzandone le specificità per ottimizzarlo secondo necessità. Una solida base su cui poi poter strutturare un sistema Mes, Manufacturing Execution System, per gestire e pianificare l’intera produzione».

Le specifiche dell’Industria 4.0 evidenziano che l’inserimento di un sistema MES fortemente integrato con i sistemi di produzione e di programmazione, nonché con l’ambiente ERP gestionale, è fondamentale per raggiungere quell’efficienza produttiva a cui le aziende dovranno mirare per mantenersi attive e competitive sul mercato dei prossimi anni (Foto Tebis AG).

Integrazione dati perfetta
Virtualizzazione di processo e gestione e pianificazione della produzione in completa sinergia, resa possibile grazie alla collaborazione instauratasi tra l’azienda tedesca ID e Tebis. «Una partnerhisp – continua Pittatore – che ha permesso al sistema MES Proleis ID di poter essere pienamente integrato nel software CAD-CAM Tebis, e di restituire all’utente uno strumento multifunzionale. Il risultato è il poter disporre di un controllo rigoroso della produzione che può essere pianificata fin nei minimi dettagli grazie alla centralizzazione dei dati e all’interconnessione dei sistemi aziendali».

Il sistema MES Proleis è una soluzione di gestione e controllo della produzione estremamente flessibile e unica nel suo genere, perché stata sviluppata specificamente per la produzione su commessa di stampi o componenti meccanici di piccole serie. Il software offre le più recenti tecnologie dell’informazione e della comunicazione e li supporta attivamente nel percorso di trasformazione verso l’Industria 4.0. «Strumento multifunzionale – sottolinea Pittatore – da intendersi completo di avanzate funzionalità di pianificazione, gestione di librerie utensili, gestione di prodotto e di documentazione, dunque funzionalità PDM, Un’unica soluzione software, gestita da un solo sviluppatore, capace di fornire una somma di competenze e di feature, normalmente ritrovabili solamente estese su più aziende».

Il più che decennale rapporto di collaborazione tra ID e Tebis, ha permesso di integrare perfettamente la struttura dati Tebis con quella di analisi di Proleis. Un’interconnessione dunque totale e automatica con il Job Manager, attraverso la lettura diretta della struttura NCJOB e delle librerie.

«Interfacciamento diretto – prosegue Pittatore – anche con l’ambiente di progettazione, ovvero con Catia V5 e NX per creare le distinte basi degli stampi sulla base della struttura ad albero originale, con le macchine utensili in officina, attraverso Cnc Heidenhain, Fidia, Siemens e Fanuc direttamente interfacciati, e con l’ambiente ERP esterno».

La produzione 4.0 gestita da Tebis e ProLeiS genera i cosiddetti “componenti intelligenti” i quali nel corso del processo di lavorazione si arricchiscono costantemente di informazioni desunte dai vari stadi della produzione, a partire dalla commessa iniziale fino alla consegna finale (Foto Tebis AG)

Controllo produzione completamente digitalizzato
La produzione 4.0 gestita da Tebis e Proleis genera i cosiddetti “componenti intelligenti” i quali, nel corso del processo di lavorazione, si arricchiscono costantemente di informazioni sempre aggiornate desunte dai vari stadi e dalle diverse fasi che concorrono alla produzione, a partire dalla commessa iniziale, fino alla consegna finale.

«La perfetta integrazione tra i diversi sistemi – ribadisce Pittatore – consente di automatizzare la raccolta dei dati e di rendere minima la necessità di inserimento di informazioni, che si riduce così solo alla fasi finali di aggiustaggio e assemblaggio».

Il costante monitoraggio delle macchine, dei processi in corso e delle attività esterne permette così di aggiornare automaticamente e in modo puntuale tutte le tempistiche di evasione della commessa. «Per esempio – osserva Pittatore – l’incrocio dei dati contenuti negli NCJOB strutturati di Tebis e nei dati di ritorno provenienti dalle macchine utensili, permette di cogliere in tempo reale la situazione produttiva. Dal singolo carico macchina a quello globale, avendo modo di rilevare e intervenire per tempo su eventuali anomalie, criticità o rallentamenti produttivi, che potrebbero generare ritardi sulla pianificazione programmata».

Il risultato è quindi quello di poter disporre di un controllo di produzione completamente digitalizzato con un flusso trasparente di tutte le informazioni. Senza trascurare l’aspetto di supporto nella creazione di ordini a fornitori esterni per l’acquisizione utensili, grezzi, componentistica standardizzata e attività. Dati immediatamente fruibili con un’interfaccia, quella di Proleis, caratterizzata da un design moderno, ottimizzato anche per il touch control e per tutti i device mobili (tablet e smartphone). Con il valore aggiunto della tecnologia Web server che semplifica i processi di integrazione nel sistema di sedi dislocate e fornitori esterni.

Vantaggi trasversali, per Pmi a grandi aziende
«Chiaramente – aggiunge e conclude Pittatore – i benefici di questa impostazione sono misurabili in modo differente a seconda dell’azienda e di come la stessa si approccia alla costruzione stampi o di componenti meccanici. Ci sono realtà che curano internamente tutto il processo. Altre che si occupano solo di una parte affidandosi a partner esterni. L’integrazione dati in ottica 4.0 permette, in ogni caso, di sfruttare le risorse in modo ottimale, preparare le adeguate strategie di risoluzione delle eventuali criticità e applicarle in funzione delle specifiche esigenze. Un elemento di controllo che restituisce maggiore competitività ed efficienza di processo. Quest’ultima, ancor più amplificabile sfruttando la virtualizzazione digitale e la simulazione preventiva delle lavorazioni, per usufruire dei vantaggi di processo non presidiato. Facendolo divenire un metodo operativo continuativo».

L’approccio Tebis è quello di svolgere un’analisi preventiva sui processi aziendali, elaborare una proposta di configurazione e, sulla base della decisione del cliente, introdurre gradualmente i sistemi più adatti nell’ambiente di produzione, offrendo un supporto completo durante tutta la fase di implementazione. Qualunque tipo di personalizzazione non richiede uno sviluppo software dedicato ma è reso possibile da una struttura di prodotto molto flessibile e configurabile fin nei minimi dettagli.

In Germania Tebis e Proleis hanno consolidato una notevole esperienza grazie a numerosi progetti realizzati sia presso aziende di piccole e medie dimensioni, sia presso le più importanti realtà automotive tedesche.

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