Industria 4.0

Produzione in rete: presse, processi e prodotti

Per la produzione completamente collegata in rete nella "Smart Factory" combiniamo presse per stampaggio a iniezione ALLROUNDER automatizzate, il freeformer per la produzione additiva e soluzioni IT proprie come il Calcolatore Centrale ARBURG ALS. Scoprite qui alcuni esempi pratici riguardanti il tema Industria 4.0.

Livella

Come produrre componenti complessi in modo conveniente, garantendone la tracciabilità
L'esempio della livella dimostra chiaramente come sia possibile produrre pezzi in modo conveniente e tracciabile al 100%. Grazie all'ARBURG Turnkey Control Module (ATCM) con sistema Scada, installato su un impianto "chiavi in mano", è possibile garantire la tracciabilità di tutti i dati relativi alla qualità e al processo per ogni singolo componente prodotto.

In seguito al prelievo, nell'impianto i semi-gusci stampati a iniezione vengono montati in modo da formare livelle a tre bolle pronte all'uso. Dopo essere stati sottoposti al controllo qualità mediante sistema ottico, i singoli componenti vengono contrassegnati con un codice QR. I relativi dati, caricati su un sito web specifico del pezzo, possono essere richiamati in ogni momento. Ciò costituisce la base pratica per l'analisi dei big data e una tracciabilità completa.

Stampaggio a iniezione on-demand

Corde elastiche secondo le esigenze del cliente
ARBURG mostra un esempio pratico di Industria 4.0 che rappresenta nello specifico il settore dello stampaggio a iniezione. Per la produzione in serie di un prodotto in più versioni, le richieste dei clienti vengono integrate online nel processo di stampaggio in corso.

È infatti possibile scegliere tra corde elastiche lunghe 40, 60 o 80 cm, disponibili in tre colori e con tre diverse tipologie di estremità. La versione desiderata viene inserita direttamente nel terminale e l'ordine viene quindi trasmesso all'unità di comando centralizzata SELOGICA tramite il protocollo di comunicazione OPC UA. A questo punto, un impianto "chiavi in mano" compatto costruito attorno a una pressa verticale ALLROUNDER 375 V produce di stampata in stampata il pezzo nella versione richiesta, il tutto in modo flessibile e on-demand.

Rivista clienti today 67, pagg. 26-27 "Tech Talk: Produzione in serie conveniente e in più varianti" (PDF - 5,4 MB)

Produzione distribuita nello spazio

Esempio pratico di etichetta per valigia "smart"
ARBURG presenta la produzione distribuita nello spazio di etichette per valigie "smart" come rivoluzionaria applicazione di Industria 4.0. Il prodotto dotato di un chip NFC diventa vettore di informazioni e gestisce autonomamente la propria corsa lungo la linea di produzione. La trasformazione in pezzo unico prevede il passaggio attraverso cinque stazioni:

Stazione 1: stampaggio a iniezione del pezzo in serie con la ALLROUNDER 375 V e dotazione con chip NFC
Stazione 2: personalizzazione del pezzo stampato e creazione del biglietto da visita elettronico
Stazione 3: scrittura al laser dei dati 2D sul prodotto con l'ausilio di un INTEGRALPICKER
Stazione 4: ulteriore personalizzazione in 3D mediante processo additivo con freeformer
Stazione 5: utilizzo del prodotto smart per azioni online

"Industrie 4.0 - powered by Arburg"

La fabbrica digitale secondo Heinz Gaub
"Industrie 4.0 – powered by Arburg" è stato lo slogan rappresentativo delle tematiche relative all'efficienza produttiva durante la fiera Fakuma 2015. Heinz Gaub, direttore tecnico di ARBURG, spiega il concetto di fabbrica digitale: secondo questo approccio intelligente, i prodotti vengono codificati e identificati affinché possano controllare autonomamente il loro processo di produzione.

ARBURG vanta più di 30 anni di esperienza nella produzione digitale in rete. Alla base della fabbrica digitale vi è l'utilizzo di tecnologie di produzione flessibili insieme ad altri aspetti chiave, tra cui la gestione centralizzata dei processi e un calcolatore centrale per il rilevamento, la trasmissione e l'archiviazione dei dati. Nel video si parla del potenziale offerto dalla cosiddetta Industria 4.0 ai clienti ARBURG per la produzione efficiente e intelligente di pezzi in plastica.

Automazione completa anche per singole unità

Processi interconnessi: stampaggio a iniezione e produzione additiva
ARBURG ha automatizzato la produzione additiva e messo a punto una linea di produzione per la personalizzazione dei pezzi in serie interconnessa sulla base di tecnologie IT e dell'Industria 4.0. La pressa per stampaggio a iniezione ALLROUNDER è collegata al freeformer mediante un robot a sette assi.

In seguito allo stampaggio a iniezione dell'impugnatura in plastica delle forbici da ufficio mediante la pressa ALLROUNDER e all'applicazione tramite laser di un codice DM, il robot a sette assi KUKA "iiwa" preleva il pezzo insieme al relativo supporto dal nastro trasportatore dell'unità d'iniezione. Sulla base del codice univoco a cui è associata, la forbice viene identificata mediante scansione, dando così inizio alla fase di produzione successiva. Il robot svolge le operazioni di carico e scarico della camera di produzione. Il freeformer, invece, applica sull'impugnatura delle forbici una geometria 3D personalizzata in materiale plastico secondo la tecnica additiva, realizzando così un pezzo unico ed esclusivo. Prima che il robot "iiwa" distribuisca le forbici finite, è prevista un'ultima fase durante la quale viene eseguito il controllo qualità.

Smart Factory

Produzione in tre "fabbriche"
Con l'esempio dell'interruttore a bilanciere, ARBURG dimostra i concetti di Industria 4.0 e di "Smart Factory". Le singole fasi di lavoro avvengono in tempi e luoghi diversi, come se venissero svolte in tre "fabbriche" distinte. In questo contesto il calcolatore centrale ARBURG (ALS) svolge un ruolo di fondamentale importanza poiché collega in rete le varie stazioni.

Durante la prima fase, svoltasi in un'area antistante alla fiera Fakuma 2015, gli interruttori sono stati stampati a iniezione e provvisti di codice DM. Da questo momento in poi il componente, associato a una serie di dati e di informazioni, può comunicare con le presse, risalire alla sua cronologia e conoscere il suo stato attuale, nonché gestire autonomamente i passaggi ad esso correlati durante l'esecuzione dei vari processi. Nello stand ARBURG all'interno della fiera i visitatori hanno potuto personalizzare in tempo reale i pezzi stampati, imballandoli successivamente e singolarmente presso lo stand di FPT Robotik, azienda partner di ARBURG. In tutto questo, il sistema ALS ha rilevato i dati relativi al processo e alla qualità da tutte e tre le "fabbriche", archiviandoli nel cloud. È possibile accedere in ogni momento ai dati dei singoli componenti tramite smartphone richiamando semplicemente una pagina web dedicata.

Produzione in serie personalizzata

Esempio pratico: forbici da ufficio
Prendendo ad esempio una forbice da ufficio, ARBURG dimostra come sia possibile personalizzare in modo flessibile i prodotti in plastica grazie a una combinazione tra lo stampaggio a iniezione con una pressa ALLROUNDER e l’ARBURG Plastic Freeforming (APF) con il freeformer. Questa applicazione illustra inoltre il concetto di Industria 4.0.

In corrispondenza della stazione di stampaggio a iniezione è possibile scegliere una delle varianti di forbici disponibili. Affinché il cambio di prodotto avvenga in modo rapido e flessibile, deve esserci un’integrazione perfetta tra l’operatore e il robot. L’impugnatura della forbice viene stampata da una ALLROUNDER elettrica e successivamente sottoposta a una marcatura laser con applicazione del codice DM. A questo punto, il freeformer realizza una scritta personalizzata sulla forbice stessa. I dati di processo relativi allo stampaggio a iniezione e alla produzione additiva vengono elaborati dal sistema ALS di ARBURG e inviati a un server web. Utilizzando un dispositivo mobile, mediante il codice DM è possibile richiamare la pagina Internet corrispondente.
al pezzo stampato

Processo interconnesso completo

Additive Manufacturing Plaza
In qualità di partner esclusivo dell’esposizione speciale Additive Manufacturing Plaza svoltasi durante la Hannover Messe 2015, ARBURG ha presentato per l’occasione un processo interconnesso completo che prevede stampaggio a iniezione e produzione additiva in combinazione con tecniche computerizzate. A titolo dimostrativo, nell’ambito di questo processo sono stati personalizzati alcuni interruttori a bilanciere prodotti in serie.

Sulla scorta del concetto di Industria 4.0, come è possibile garantire efficacemente il controllo, la documentazione e la tracciabilità di più presse e del relativo processo di produzione? In che modo il freeformer può essere utilizzato per personalizzare i pezzi realizzati in serie mediante il processo della produzione additiva a livello industriale? Come partner esclusivo della Additive Manufacturing Plaza, ARBURG ha risposto in modo esauriente a queste domande con l’esempio degli interruttori a bilanciere. I visitatori hanno potuto assistere dal vivo all’esecuzione dell’intero processo, dall’acquisizione dell’ordine allo stampaggio a iniezione, passando per la produzione additiva a livello industriale, il packaging automatizzato dei singoli prodotti e la rappresentazione dei parametri del processo su una pagina Internet specifica per i pezzi.

Produzione personalizzata in rete

Esempio pratico: macchinina giocattolo
Mediante l'elaborazione e l'archiviazione online dei dati relativi ai pezzi, è possibile garantire una produzione trasparente e rintracciabile in ogni sua fase che si basa sulla correlazione tra pressa, informazioni sull'ordine e dati di processo. L'applicazione pratica del concetto di Industria 4.0 viene illustrata con un esempio relativo alla produzione di una macchinina giocattolo.
Il processo di produzione consiste in cinque fasi:

  • Identificazione: personalizzazione di una scheda Smart Card e relativa lettura da parte del gruppo di controllo SELOGICA.
  • Produzione della macchinina: stampaggio a iniezione dei singoli componenti, incisione laser (codice QR personalizzato) e montaggio.
  • Controllo del montaggio: verifica del corretto assemblaggio e misurazione di tetto, telaio e assali.
  • Rilevamento della velocità: collaudo della macchinina su una "pista di prova" per misurarne la velocità.
  • Richiamo dei dati: scansione del codice QR e richiamo dei dati archiviati relativi a produzione e qualità specifici per pezzo.

Nell'ambito del processo il sistema computerizzato ALS di ARBURG è di fondamentale importanza in quanto coordina le singole stazioni, rilevando ed archiviando tutti i parametri. I parametri di processo di ogni macchinina possono essere associati in modo univoco sulla base del codice QR; inoltre, le singole fasi di lavoro possono essere documentate senza lacune.

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Rivista clienti today 55, pagg. 8-9 “Produzione in rete” (PDF - 5,1 MB)