Produzione efficiente con la massima qualità

by redazione 0

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L’efficienza dei processi produttivi è legata all’efficacia totale dell’impianto di produzione. Siemens offre, grazie al proprio portfolio di prodotti Software e Hardware, una suite completa per la verifica, l’ottimizzazione e l’incremento della produttività, garantendo la massima qualità.

Attraverso “Machinum”, che comprende l’intero portflio di digitalizzazione Siemens per aumentare la produttività e la sostenibilità dedicato alle macchine utensili, è possibile analizzare e ottimizzare le macchine utensili e le aree di produzione. Machinum combina la moderna IT (Information Technology) con la moderna OT (Operation Technology). È parte integrante di Siemens Xcelerator, la piattaforma digitale aperta che comprende un portfolio di software e hardware abilitati all’IoT, un ecosistema di partner e un marketplace.

L’integrazione smart con sistemi tipo Scada, MES e ERP è essenziale per la valutazione dei dati provenienti dalle macchine: grazie al portfolio Machinum e la suite Mcenter con i software Manage MyResources è possibile ottenere una produzione efficiente con la massima qualità.

Tale efficienza è legata all’integrazione di automazione, come la gestione dei robot. Il CNC Sinumerik ONE, in particolare, gestisce direttamente il robot all’interno dello stesso CNC dedicato alla macchina utensile, permettendo all’operatore macchina di conoscere un solo linguaggio di programmazione e alla manutenzione di avere uno stesso fornitore come interfaccia tecnica.

Soluzioni per un monitoraggio intelligente

Il monitoraggio in real-time dei parametri fisici di macchina è essenziale per ottenere una fotografia reale delle condizioni meccaniche, al fine di prevedere eventuali fermi macchina che inciderebbero negativamente sulla produttività.  L’intelligenza artificiale è già presente in diverse applicazioni disponibili sul CNC Sinumerik ONE, attraverso un’offerta di software dedicati alla maggiore produttività/qualità e alla manutenzione predittiva.

La produzione in serie di grandi lotti o piccole serie può essere monitorata da parametri dinamici di lavoro della macchina utensile attraverso un algoritmo di intelligenza artificiale che viene allenato con la lettura di parametri ad alta velocità (1 KHz), provenienti dalla macchina utensile stessa e confrontati in automatico tra le lavorazioni dei pezzi lavorati in sequenza. Questo tipo di controllo garantisce la qualità dei prodotti lavorati, grazie a un set di parametri all’interno di un range stabilito e alla tracciabilità dei pezzi lavorati stessi.

Per quanto riguarda la manutenzione predittiva, dalla lettura di parametri fisici provenienti dalla macchina e dalla lettura di sensori esterni, viene garantito lo stato di salute meccanico, grazie ad una continua valutazione e al confronto con dati “campione”.

L’utilizzo di Siemens Industrial EDGE – Edge Computing, permette un modello di calcolo distribuito nel quale l’elaborazione dei dati avviene il più vicino possibile a dove i dati vengono generati, ovvero alla macchina utensile, gestendo gli algoritmi dedicati senza sgravio di performance del CNC.

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Soluzioni software per l’ottimizzazione e l’efficienza dei processi produttivi

Il portfolio Machinum con la suite Mcenter dedicata all’ottimizzazione dei processi contempla diversi software. Manage MyResources/Programs, per la gestione centralizzata dei partprogram, è un server connesso al parco macchine, il quale si occupa non solo dell’invio del partprogram dedicato alla singola macchina ma, al termine dell’esecuzione, consente di richiamare lo stesso partprogram e confrontarlo con l’originale, segnalando su un file di log eventuali modifiche apportate dall’operatore macchina.

Manage MyResources/Tools, per la gestione centralizzata degli utensili macchina, stazioni di presetting e tool room, crea una visibilità sulla disponibilità e posizione non solo del singolo utensile, ma anche delle parti che compongono il singolo utensile, avendo tutti i magazzini macchina, tool room e stazioni di presetting connessi centralmente, permettendo così di ottimizzare le scorte nel magazzino e pianificando gli acquisti nel momento di un numero residuo inferiore a soglie definibili.

Analyze MyPerformance /OEE, è stata studiata per il calcolo dei principali fattori dell’impianto, come disponibilità, efficienza e qualità. La macchina di produzione rappresenta la sorgente centrale dei dati e attraverso Analyze MyPerformance /OEE è possibile aiutare la capacità produttiva ad essere più efficiente. L’applicazione permette di individuare importanti indicatori per aumentare la produttività eliminando eventuali punti di bottlenecks, visualizzando i dati relativi alla produzione. I KPI visualizzati possono essere personalizzati, attraverso formule per ottimizzare i processi, e utilizzati come termine di confronto con ciò che è stato pianificato.

Il portfolio di Drives Siemens, destinati alle macchine produttive all’interno della famiglia Sinamics, offre alimentatori in grado di restituire la tensione in linea, al posto di trasformare l’energia in calore attraverso resistenze di frenatura. Il portfolio di motori della famiglia Simotics risponde alle attuali classi di efficienza sino a IE4, e garantisce la massima efficienza energetica.

Il CNC Sinumerik ONE include il Control Energy: attraverso la pressione dei tasti CTRL+E è possibile attivare il menù nel quale sono disponibili 8 differenti livelli dedicati a operazioni di spegnimento di automazioni, luci e organi divoratori di energia, in situazioni dove la macchina utensile non produce.

L’utilizzo del software SIMATIC Energy Manager PRO, in abbinamento al multimetro digitale Sentron Pac/ ET200SP Energy Meter, permette di avere sotto controllo non solo il consumo della singola macchina utensile ma anche quello di tutto il plant.

Attraverso funzioni specifiche, il CNC Sinumerik ONE permette la modifica dinamica dell’accelerazione mandrino, in base al posizionamento degli assi di lavoro terminato il movimento in G0 (rapido), garantendo la vita cuscinetti mandrino più longeva.

La sostenibilità nei processi produttivi

In linea con i propri obiettivi di sostenibilità, delineati nel Report Sustainability 2023, Siemens mette a disposizione per il prodotto Sinumerik ONE “Environmental Product Declaration” in accordo con ISO 14021, dove viene condiviso l’impatto ambientale: dalla produzione, alla distribuzione sino al termine vita del prodotto stesso.

Siemens con il CNC Sinumerik ONE continua lo sviluppo di Software dedicato sia all’utilizzatore finale che al costruttore di macchina, rendendo nel primo caso l’utilizzo dell’HMI Sinumerik Operate sempre più intuitivo e user friendly per l’operatore, nel secondo caso la messa in servizio sempre più automatizzata; entrambi hanno il fine di ridurre il time to market sia del prodotto lavorato che del commissioning della macchina utensile.

L’attenzione verso l’operatore macchina viene evidenziata aumentando la qualità di lavoro attraverso alcune novità, tra le quali l’esecuzione grafica in 3D del pezzo lavorato, la possibilità di utilizzare il DXF reader, l’avere sotto controllo in un’unica pagina tutti i parametri di lavoro e non per ultimo l’utilizzo del powerride, nato dall’evoluzione del semplice override per regolare la velocità assi/mandrino, un vero strumento di lavoro con funzionalità di Start/Stop e retroazione tattile al movimento impostabile.

Il CNC Sinumerik ONE nativo digitale nasce prima come gemello digitale per poi essere utilizzato in officina. Il Digital Twin della macchina utensile migliora ulteriormente la qualità del lavoro, permettendo ai tecnici di testare i part program in ufficio, lasciando la macchina reale in produzione, ottenendo un tempo di lavorazione identico alla macchina reale, la verifica di collisione con un report dettagliato e il bilanciamento degli utensili necessari alla lavorazione stessa. Inoltre, il gemello digitale viene utilizzato per svolgere training al nuovo personale.

La sostenibilità nei processi produttivi è coadiuvata dal supporto del gemello digitale della macchina stessa, garantendo di azzerare i tempi necessari al test in macchina di nuovi part-programs, la ricerca degli utensili necessari alla produzione stessa e check di collisione per eventuali posizionamenti causati da errori di programmazione o la non valutazione corretta della lunghezza degli utensili.

Il gemello digitale viene sempre più richiesto al costruttore macchina, in quanto strumento riconosciuto e valutato necessario nelle aziende per abbattere i tempi non produttivi.

Il CNC Sinumerik ONE e il suo Digital Twin con 8 differenti versioni, 4 dedicate al cliente finale e 4 dedicate al costruttore macchina, copre l’intera gamma di richieste di mercato inerenti alla produttività, affidabilità e risparmio energetico.

Sinumerik Operate, la superficie operativa per la diagnosi della macchina in produzione

Attraverso la superficie operativa Sinumerik Operate, il CNC Simunerik One offre una diagnosi dettagliata sull’intera macchina in produzione. Equipaggiato di 4 processori dedicati all’interpolazione, PLC, Drives e superficie operativa HMI, permette di tenere sotto controllo lo stato del CNC e allarmi o messaggi che provengono dal campo, correlando informazioni di dettaglio sull’errore o avviso e sulle possibili soluzioni, immagini e procedure operative.

La diagnostica può essere attivata anche da remoto attraverso il software di telediagnosi “Manage My Machine/Remote”, dove il costruttore o il Technical Support di Siemens, può effettuare una diagnosi approfondita, evitando così interventi in loco e lunghi fermi macchina. Il software “Manage My Machine/Remote” è disponibile in forma pay per use, ovvero attivato se e solo se la macchina presenta una necessità o un’anomalia, senza aggravare le spese per il resto del ciclo di vita della macchina stessa.