Applicazioni / Robotica e Automazione

DI GIORGIA STELLA

Problem solver per vocazione

Flessibilità e rispetto del tempo ciclo – un pezzo prodotto ogni 5,2 secondi – sono stati i punti di partenza di un progetto che Mair, azienda che vanta una lunga esperienza nella realizzazione di macchine di assemblaggio e collaudo, ha portato a termine con successo. Puntando sulla capacità di trovare una soluzione competitiva ed efficace alle problematiche applicative esposte dal cliente, a partire dalla fase di progettazione della macchina speciale. Perché un’azienda, per essere protagonista in un mercato complesso e molto sfidante, deve saper cavalcare l’innovazione tecnologica, rappresentata qui anche dalle possibilità garantite dall’offerta modulare di robot per la manipolazione leggera Epson, senza perdere le sue peculiarità.

Quella che doveva essere una visita in azienda per vedere in azione una macchina di assemblaggio si è rivelata sicuramente qualcosa di più. Cioè una lunga, bella chiacchierata che ha toccato diversi punti cruciali per comprendere non solo cosa significhi, oggi, essere costruttori di macchine speciali, ma anche quanto conta l’aspetto della progettazione nell’approccio con il cliente.
Perché, e chi vive il settore ne è perfettamente consapevole, la chiave per affrontare e risolvere le problematiche applicative che un potenziale cliente espone sta nell’essere pronti a trovare e proporre soluzioni valide ed economicamente competitive. Se fossimo anglosassoni useremmo, insomma, un’espressione particolarmente efficace, “problem solving”, per identificare una delle principali qualità che deve avere un costruttore di macchine speciali.

Una crescita graduale ma costante nel corso degli anni
“La specializzazione nella fase di progettazione delle macchine, che ci caratterizza fin da quando abbiamo iniziato la nostra attività, ci permette di comprendere velocemente le esigenze dei clienti nel momento in cui si tratta di fare una proposta, sia tecnica che economica”, ci racconta Alfredo Longhi, General Manager e responsabile vendite di Mair. “Questa è stata la base per un percorso di crescita che, con il passare degli anni, è stato graduale ma praticamente sempre costante. Parlando degli impianti che abbiamo realizzato dal 1995 a oggi, abbiamo toccato tanti settori diversi, riuscendo quindi ad allargare i nostri orizzonti rispetto al settore elettromeccanico, che ci ha caratterizzato soprattutto nei primi anni di attività. Poi abbiamo realizzato macchine destinate al mondo automotive, naturalmente, ma anche ai comparti dell’illuminazione stradale, degli elettrodomestici o della cosmesi, ambito per il quale abbiamo costruito macchine poi esportate in tutto il mondo”.
Nessuna preclusione a priori, dunque, da parte di Mair, nemmeno per quanto riguarda la tipologia di macchine, isole di lavoro o linee di assemblaggio. “Siamo sempre stati assolutamente aperti, da questo punto di vista”, aggiunge Longhi. “Ed è stata la nostra fortuna, perché questa versatilità ci ha permesso di attraversare indenni le diverse crisi, sia generali che riferite a un settore industriale in particolare, che si sono purtroppo succedute negli ultimi anni. Allo stesso tempo, però, per un’azienda medio-piccola come la nostra sviluppare macchine di tipo diverso per molteplici settori fa sì che si debbano investire tempo e risorse in ricerca, con l’effetto sì di incrementare la competenza, ma anche, inevitabilmente, di ridurre la marginalità sulla singola macchina”.

Nel vivo dell’evoluzione tecnologica: dalla meccanica alla meccatronica, fino al 4.0
Nel corso degli anni, l’attività di Mair, il cui quartier generale è a Torre de’ Roveri, in provincia di Bergamo, ha seguito l’evoluzione tecnologica di un settore, quello dell’assemblaggio, parecchio diverso oggi rispetto a solo pochi decenni fa.
“L’evoluzione tecnologica del nostro settore è stata sicuramente notevole”, commenta Piergiorgio Gabellini, General Manager e responsabile degli acquisti. “Siamo passati da un’epoca in cui le macchine erano realizzate e gestite con la meccanica a un’epoca, quella attuale, decisamente meccatronica. Sono dunque cambiate le macchine ma, di conseguenza, sono cambiate le competenze che una realtà come la nostra deve avere per stare sul mercato. L’avvento dell’elettronica ha cambiato il modo di intendere le macchine. La robotizzazione e l’avvento dei sistemi di visione sono state altre tappe importanti in questo percorso evolutivo, mentre Industria 4.0 rappresenta un ulteriore passaggio fondamentale. A questo proposito, noi non ci siamo fatti trovare impreparati e, oggi, le nostre macchine sono predisposte per generare e comunicare dati perché l’utilizzatore ne possa beneficiare, rispondendo quindi ai criteri del 4.0. Quello che non cambia, se vogliamo sintetizzare, è lo sforzo che le aziende sono chiamate a fare per cavalcare questa evoluzione tecnologica”.

Siamo passati da un’epoca in cui le macchine erano realizzate e gestite con la meccanica a un’epoca, quella attuale, decisamente meccatronica

Riconfigurabilità: la parola chiave delle attuali macchine di assemblaggio
Chi vive quotidianamente – “sul campo”, come si suol dire – il settore individua prima e meglio di tanti analisti i mutamenti nelle esigenze dei clienti. Dalla chiacchierata fatta nella sede di Mair arriva, non a caso, un’ulteriore conferma su un aspetto che oggi non si può trascurare quando ci si approccia alla progettazione di una macchina di assemblaggio, la sua riconfigurabilità. Che non per nulla fa rima con flessibilità.
“Parlando con i clienti, non possiamo fare a meno di notare che è la flessibilità la tendenza imperante”, spiega Alfredo Longhi. “Sempre più spesso realizziamo macchine che nascono per poter produrre varianti diverse della stessa tipologia di prodotto. La richiesta che ci arriva è quella di ridurre al minimo il tempo per il cambio formato. Parlando di flessibilità, è quasi superfluo affermare che elementi come telecamere, sistemi di visione e robot sono sempre più cruciali per venire incontro alle esigenze dei clienti, i quali spingono per avere macchine che possano andar bene non solo nell’immediato ma anche, con alcuni inevitabili accorgimenti, anche in futuro”.
“Tutto questo deve sempre e assolutamente andare di pari passo con un altro fattore che chi si occupa di assemblaggio deve avere ben presente – aggiunge Gabellini – e cioè il tempo ciclo. La filosofia industriale, infatti, impone la ricerca della massima efficienza produttiva, in modo che il prodotto finale possa avere un prezzo competitivo sul mercato. Anche in tempi di flessibilità spinta, insomma, le esigenze che i clienti mostrano in termini di tempo ciclo non cambiano”.

Il software di supervisione è sviluppato internamente da Mair.

Più accessibili e facilmente integrabili: come cambia il ruolo dei robot
In un quadro del genere, dunque, si inserisce l’evoluzione dei robot, oggi più accessibili non solo a livello di prezzo, ma anche di semplicità di integrazione sulle linee di montaggio. “Poter contare su un ampio spettro di possibilità ci aiuta molto in fase di progettazione”, conferma Longhi. “La gamma di robot per la manipolazione leggera che Epson mette a disposizione è, in questo senso, ideale. Abbiamo assunto di recente personale specializzato nell’utilizzo di robotica integrata, ma la semplicità di integrazione dei più recenti robot ci consente di essere senza dubbio più snelli”.
“La forza di Mair sta nella capacità di scegliere con competenza tra le possibilità che il mercato offre, per esempio in fatto di robot, e integrarli sulla macchina guidati dalle esigenze applicative”, racconta Andrea Casari, General Manager di Sinta, distributore dei robot Epson sul mercato italiano, che con Mair collabora da parecchio tempo. “In questo senso, è interessante ripensare all’evoluzione che hanno avuto i robot. Mentre, infatti, un tempo i costruttori di macchine speciali come Mair vi ricorrevano solo quando non c’erano alternative valide per realizzare una determinata applicazione, adesso, e specialmente con gli ultimi modelli, sempre più semplici da integrare e installare, il ricorso al robot è molto più immediato. In generale – prosegue Casari – la tendenza che noi riscontriamo come fornitori di robot riguarda la semplificazione estrema dei linguaggi di programmazione che agevoli l’approccio alla robotica sfruttando anche l’organizzazione delle informazioni a blocchi funzionali, tipica di device come gli smartphone, per esempio. I grandi costruttori di robot hanno capito che oggi la sfida, più che sull’aspetto meccanico, si gioca sulla programmazione semplificata e sull’intuitività del software”.

Parlando di flessibilità, elementi come telecamere, sistemi di visione e robot sono sempre più cruciali per venire incontro alle esigenze dei clienti

Flessibilità e rispetto del tempo ciclo: i punti di partenza dell’intero progetto
Il caso specifico della macchina che vi mostriamo in queste pagine non smentisce (per fortuna) quanto detto finora. Anzi. “La chiave per ottenere la commessa da parte del cliente è stata la nostra abilità nel trovare e proporre una soluzione tecnica valida – spiega Alfredo Longhi – partendo da due punti fermi: flessibilità e rispetto del tempo ciclo, che doveva essere di un pezzo prodotto ogni 5,2 secondi. Il cliente aveva la necessità di produrre varianti diverse del prodotto (inizialmente quattro, ma ne sono previste altre). Per coniugare questi due aspetti abbiamo puntato sull’intercambiabilità degli alimentatori, il cui numero può aumentare o cambiare a seconda proprio delle varianti di prodotto da realizzare, e abbiamo progettato dei posaggi innovativi, adatti, appunto, a più di una variante. Anche le pinze sono pensate per un cambio formato più rapido possibile”.
La macchina prevede la presenza di un solo operatore che, oltre a supervisionare la lavorazione, effettua il carico iniziale dei componenti di partenza e carica le scatole alla fine della linea, per il resto completamente automatica.
Il prodotto viene caricato in modalità manuale su una linea di accumulo. Quattro robot SCARA Epson della serie G3 dotati di sistemi di guida robot caricano i componenti provenienti dagli alimentatori sulla tavola rotante, composta da diverse stazioni. Ogni stazione ha un alimentatore e un robot con telecamera e guida robot per garantire la massima flessibilità, mentre il controllo della correttezza del montaggio è affidato ai sistemi di visione.
Una pressa elettrica effettua la pressatura e la cianfrinatura del pezzo, operazione che viene appositamente controllata per mezzo di un sistema di visione. Nella cella di marcatura laser, invece, viene marcato il codice univoco per poter identificare ogni singolo pezzo realizzato. La macchina prevede, quindi, anche stazioni di soffiaggio e pulizia, gestite dal robot di scarico, un modello a sei assi con raggio di 600 mm. In seguito, l’ultimo robot della linea inscatola il prodotto finito su tre piani. La linea è dotata del software di supervisione sviluppato internamente da Mair.
“Il ruolo dei robot è cruciale in tema di flessibilità”, conclude Longhi. “Proprio i robot ci hanno permesso di rispettare il tempo ciclo senza pregiudicare le caratteristiche di riconfigurabilità che la macchina doveva avere. Le nostre esigenze progettuali, tra l’altro, si sono combinate perfettamente con l’offerta modulare di Sinta. In questo caso specifico, abbiamo optato per i modelli che ci potessero garantire soprattutto prestazioni molto spinte”.