Automazione e digitalizzazione, Salvagnini è oltre la lamiera
EuroBLECH 2022 è stata caratterizzata da un chiaro focus sull’eccellenza tecnologica. Nell’era del cambiamento digitale e nell’attuale scenario di mercati volatili, l’industria della lavorazione della lamiera guarda con sempre maggiore attenzione a temi chiave come l’automazione, la digitalizzazione dei processi produttivi e la produzione sostenibile: un palcoscenico ideale per Salvagnini, che torna a partecipare alla kermesse per presentare le proprie ultime innovazioni e un concept tutto orientato al futuro, in particolare in ambito laser e software.
Oggi la digitalizzazione, l’evoluzione tecnologica e l’avvento della quarta rivoluzione industriale hanno finito per modificare anche lo scenario culturale e industriale. Sono cambiati i parametri: siamo interessati alle idee più che alle cose, alla mente più che alla materia, ai bit più che agli atomi. Salvagnini ha abbracciato questo cambiamento: il concept “beyond manufacturing/oltre la lamiera” con cui si è presentata a EuroBLECH 2022 rappresenta questa sintesi tra produzione e futuro. Beyond manufacturing è il racconto di una visione oltre: oltre l’immagine dell’industria e dei processi meccanici, aperta alle idee, al cambiamento, al pensiero, all’uomo. Una visione che sposa la progettualità, il dialogo, la consulenza attiva nel settore della deformazione della lamiera. Una visione rivolta alla lamiera, ma che va oltre la lamiera.
Con beyond manufacturing Salvagnini si propone come partner ideale per tutte le aziende orientate al futuro. Il Gruppo, con approccio consulenziale e la capacità di proporre soluzioni su misura, non si focalizza più sulla mera produttività e sposta l’attenzione sull’aspetto qualitativo, condividendo con i propri clienti esperienza e conoscenze, per giungere al controllo e all’ottimizzazione dei processi produttivi. Competenza, esperienza e controllo: sono queste, oltre alle tecnologie di qualità superiore, le vere e proprie chiavi di volta per recuperare efficienza e produttività, migliorare la qualità del lavoro, ottimizzare la redditività, ridurre gli sprechi e gli scarti adattandosi alla variabilità del mercato.
Il futuro del laser per la lamiera è già qui
Una proposta di automazione estremamente ampia e un ventaglio di soluzioni avanzate per il controllo e l’efficienza di processo sono i capisaldi su cui Salvagnini ha costruito il laser L5. Un sistema ad alte dinamiche particolarmente performante su spessori medi e sottili, con consumi ridotti e costi di esercizio competitivi, destinato a un utilizzo trasversale, indipendente da applicazioni, materiali e spessori perché equipaggiato con una testa di taglio unica che consente di tagliare tutti gli spessori e i materiali lavorabili. La produttività e la redditività di un sistema laser sono influenzate da variabili di mercato e da fattori tecnologici. Se il laser non può governare il mix di materiali/spessori lavorati, la dimensione dei lotti, la frequenza del cambio di produzione, le sue caratteristiche tecnologiche – la potenza della sorgente, il livello di automazione e di digitalizzazione, i sensori di processo – possono aiutare a gestire la complessità di produzioni sempre più dinamiche.
La gamma di spessori lavorabili e le prestazioni di taglio dipendono dalla potenza della sorgente. Una grande novità presentata a EuroBLECH è la nuova sorgente a 8kW ad alta densità di potenza. Questa nuova sorgente migliora ulteriormente la resa di L5 su spessori medio-sottili, perché l’elevata densità di potenza permette di migliorare in maniera consistente anche le accelerazioni di taglio. La sorgente a 8kW ad alta densità di potenza garantisce velocità di taglio superiori a qualsiasi altra sorgente a 8kW tradizionale, e fino a 6 mm raggiunge velocità di taglio addirittura superiori a quelle di una sorgente a 10 kW. Questa nuova proposta Salvagnini, oltre che dal punto di vista delle prestazioni, può rivelarsi estremamente vantaggiosa per la sostenibilità economica: ridurre la potenza della sorgente mantenendo elevate velocità di taglio significa, a parità di prestazione, ridurre i consumi di energia e di gas.
Nella progettazione dei propri laser Salvagnini ha brevettato una struttura a trave portante, con manipolatore ad aeroplano alleggerito, che assicura numerosi vantaggi: elevata rigidità, rapidità, precisione di posizionamento e accessibilità a tutto il campo di lavoro. La testa è solidale con il compasso, una robusta struttura meccanica dotata di braccia in fibra di carbonio che garantisce, anche nelle modalità di taglio più aggressive, alta precisione nelle lavorazioni. Grazie alle inerzie ridotte il compasso muove con elevate dinamiche la testa sul piano XY solo con motori rotativi e raggiunge accelerazioni di 5g nei piccoli spostamenti. A controllare il compasso è uno specifico algoritmo, integrato nel controllo numerico proprietario. Il compasso evoluto che caratterizza L5 le permette di avere inerzie estremamente ridotte e accelerazioni elevate, pur mantenendo i consumi contenuti, a differenza delle soluzioni a motori lineari. Ogni traiettoria della testa di taglio è ottenuta dal movimento congiunto di 3 assi, uno lungo l’asse X, due lungo i due assi Y: l’algoritmo assegna agli assi con minore inerzia le accelerazioni più spinte, raggiungendo così alte dinamiche sia sugli spostamenti di taglio che su quelli in rapido. Alte dinamiche che si esprimono al meglio sugli spessori medio-sottili.
La transizione dalle sorgenti CO2 alle sorgenti in fibra ha finito per stravolgere le voci che concorrevano alla composizione del costo orario dei sistemi laser. L’elevata efficienza delle sorgenti in fibra ha notevolmente ridotto i consumi energetici, mentre le loro caratteristiche intrinseche hanno permesso di ridurre i costi di manutenzione ordinaria e straordinaria. L’aumento delle velocità di taglio ha permesso di ridurre i tempi di lavorazione riducendo quindi il costo pezzo. Il costo del gas di assistenza era una delle poche voci che restano invariate. Ecco perché Salvagnini ha subito creduto e investito nel taglio in aria compressa, uno dei temi più interessanti e attuali del discorso sul taglio laser.
I laser Salvagnini sono nativamente predisposti per il taglio in azoto e in ossigeno. L’opzione ACUT estende le loro possibilità e consente di tagliare con aria compressa opportunamente trattata. L’evoluzione di ACUT è stata rapida: in base alla potenza della sorgente oggi permette di raggiungere spessori fino a 20mm, e la produttività è simile a quella del taglio in azoto – a costi molto contenuti. Il taglio in aria compressa è infatti più economico di quello in azoto, e questo è tanto più vero all’aumentare del costo al metro cubo dell’azoto: maggiore è il costo dell’azoto, maggiore è la convenienza del taglio in aria compressa. E l’equazione che vede il taglio in aria compressa più economico del taglio in azoto rimane indiscutibile anche nell’attuale scenario economico, in cui all’aumento dei costi energetici hanno risposto incrementi ancora più significativi del costo dell’azoto. Alla sostenibilità di ACUT contribuisce anche APM2, il nuovo dispositivo compatto e chiavi in mano che si collega direttamente alla rete pneumatica e che assicura i valori di pressione necessari al processo di taglio.
Funzionalità smart: miglior user experience, maggior efficienza
Nella progettazione di una macchina utensile e delle sue funzionalità, oggi più che mai, è la prospettiva dell’operatore quella che conta. Tutto deve essere progettato per rispondere alle esigenze di chi utilizza quotidianamente l’impianto, e garantirgli un’ottima esperienza d’uso. I laser Salvagnini si gestiscono utilizzando FACE, l’interfaccia uomo-macchina per tutta la gamma prodotto dell’azienda. FACE riduce il tempo necessario all’interazione perché ogni funzione è immediatamente evidente e disponibile in pochi clic. La posizione centrale del monitor touch-screen, inoltre, garantisce il totale controllo delle operazioni, assicurando massima visibilità sia dell’area di taglio, che del cambio pallet e dell’automazione. Ma nel tempo Salvagnini ha sviluppato anche un ampio ventaglio di soluzioni avanzate per il controllo e l’efficienza di processo semplici da utilizzare: sono agili e di facile utilizzo, e consentono all’operatore di risolvere senza sforzo alcuni dei problemi che quotidianamente incontra nel suo lavoro.
La L5 esposta ad Hannover è dotata, ad esempio, del sensore adattivo di processo APC2, che monitora in tempo reale le fasi di sfondamento, per un piercing più rapido e di maggiore qualità. Il sensore verifica eventuali perdite di taglio e, in caso di anomalie, arresta il processo per poi riprenderlo con parametri opportunamente rimodulati. APC2 consente anche la ricerca automatica della distanza focale. E per semplificare ulteriormente alcune attività che possono richiedere tempo, generare errori o scarti – e quindi ridurre l’efficienza complessiva del sistema – i laser Salvagnini possono essere dotati anche di alcune applicazioni di visione artificiale. Sono soluzioni semplici, che accrescono la flessibilità del sistema e ne estendono i campi di applicazione. AVS trasforma il taglio laser in una stazione di lavoro a valle rispetto a precedenti attività di punzonatura, garantendo massima precisione delle parti tagliate. NVS verifica il centraggio del fascio laser e, grazie agli algoritmi di machine learning, monitora lo stato dell’ugello per ridurre gli scarti. SVS permette di recuperare sfrido e spezzoni di lamiera per rispondere alle urgenze o per sostituire eventuali scarti nelle lavorazioni a valle.
Inoltre, Salvagnini ha dotato SVS di un’ulteriore funzionalità, quella dell’allineamento foglio, in alternativa al sensore capacitivo o ad AVS. Nell’allineamento con sensore capacitivo la testa di taglio deve posizionarsi nei classici 3 punti ed eseguire il rilievo. Il rilievo con AVS è più rapido perché i punti sono solo 2, mentre con questa nuova versione di SVS è possibile eliminare i rilievi perché l’allineamento avviene subito dopo il cambio pallet attraverso le telecamere di SVS e senza richiedere spostamenti della testa. La lamiera viene caricata in macchina, le telecamere di SVS identificano il formato di partenza con la stessa precisione del rilievo con sensore capacitivo. Non è una nuova opzione, ma un aggiornamento di un’opzione già a catalogo che oggi può fare qualcosa in più: non permette soltanto di recuperare sfridi e spezzoni, ma anche di ridurre il tempo ciclo eliminando la fase di allineamento senza rinunciare alla precisione.
Software e hardware per la sostenibilità
Anche il software può dare un contributo importante, quando si tratta di ridurre costi operativi e scarti. Il software Salvagnini dedicato ai programmi di taglio si chiama STREAMLASER, e fa parte della suite di programmazione STREAM. Oltre a funzioni standard, come la definizione automatica di attacchi, sequenze di taglio e nesting – su cui il programmatore può poi intervenire in modo interattivo – ha due caratteristiche distintive orientate proprio a migliorare l’efficienza del materiale, e quindi a ridurre i costi. La prima è OPTI, l’algoritmo di nesting, che ottimizza l’utilizzo del foglio di lamiera riducendo al minimo lo sfrido. Un bel vantaggio, pensando a quanto sia aumentato il costo della lamiera negli ultimi mesi. La seconda è SAFE GRID, che ottimizza automaticamente il posizionamento delle parti rispetto alle griglie evitando la sovrapposizione di sfondamenti, attacchi e tagli sull’asse Y. SAFE GRID riduce l’usura delle griglie, i costi di manutenzione, ma migliora anche la qualità delle lavorazioni e l’affidabilità del laser.
L’automazione come chiave di volta per recuperare efficienza nella lavorazione lamiera
Nel mondo dei sistemi laser l’automazione gioca un ruolo sempre più rilevante: da un lato le velocità di taglio rischiano di trasformare le fasi di carico e scarico in pericolosi colli di bottiglia, dall’altro l’automazione può aiutare a ridurre l’impatto della manodopera. I dati LINKS, la soluzione IoT Salvagnini, indicano che l’efficienza di un sistema laser stand-alone in genere non supera il 60%. Questo parametro varia al variare della configurazione: i sistemi con automazione hanno valori di efficienza medi di gran lunga superiori, che raggiungono l’80% per le soluzioni di carico/scarico orizzontale o addirittura il 90% se prendiamo in considerazione il magazzino a torre LTWS. LTWS è progettato per il carico, lo scarico e lo stoccaggio del materiale in modalità non presidiata. Ha ingombri contenuti e tempi ciclo estremamente ridotti, fino a 50 secondi. I suoi organi di carico e scarico sono indipendenti tra loro, aumentano l’efficienza di processo anche in caso di programmi di taglio estremamente rapidi. L’autonomia è garantita dalla disponibilità di più materiali e dal software STORE, in grado di identificare i vassoi di carico vuoti come vassoi su cui impilare il materiale lavorato.
La configurazione esposta a EuroBLECH, un LTWS con vassoi senza pallet di legno completo di dispositivo di sorting automatico MCU, è una vera e propria summa dell’expertise Salvagnini nel campo dell’automazione. È dotato della funzione opzionale mixed tray management, che consente al magazzino di gestire comunque pacchi di lamiera su pallet: permette di sfruttare nel miglior modo possibile gli spazi disponibili senza rinunciare, in caso di necessità, alla possibilità di gestire sporadici pacchi su pallet di legno. È equipaggiato anche con la nuova opzione AB, una spazzola che consente di pulire le griglie del cambio pallet in tempo mascherato e che sostituisce, su richiesta, le tradizionali spazzole che arricchiscono il pettine del dispositivo di scarico. Anche MCU propone diverse novità che permettono di ridurre drasticamente i tempi di scarico e i consumi, cui si aggiunge NEXUS, il nuovo software di programmazione del sorting, per ridurre i tempi dedicati alle attività di pre-produzione. Il dispositivo MCU esposto ad Hannover è dotato della nuova funzionalità full multigripping: indipendentemente dalla forma e dalla posizione dei pezzi il cartesiano può quindi prelevare in sequenza più parti con lo stesso organo di presa, attivando individualmente le ventose necessarie. Si tratta di un ulteriore miglioramento della precedente modalità multigripping, e può ridurre drasticamente i tempi di sorting – in funzione del tipo di nesting le prestazioni possono migliorare anche di oltre il 40%. Salvagnini ha lavorato anche per ridurre al minimo i consumi di MCU: entrambi gli organi di presa sono equipaggiati con la nuova tecnologia AVC, adaptive vacuum control. Grazie a questa nuova tecnologia c’è un costante monitoraggio del grado di vuoto presente nelle ventose in presa, e la generazione di vuoto è attivata solo quando necessario: la riduzione nei consumi di aria compressa è di circa il 90%.
EuroBLECH, inoltre, è il palcoscenico che Salvagnini ha scelto per presentare ufficialmente NEXUS, il nuovo software dedicato alla programmazione di MCU. Il software di programmazione sta diventando sempre più decisivo nella scelta di un dispositivo di sorting automatico, e NEXUS nasce proprio per assicurare flessibilità e versatilità massime a MCU, indipendentemente dalle strategie di produzione scelte. NEXUS risponde perfettamente alle esigenze di officina, sia a quelle del terzista che a quelle di un OEM. È un software semplice e veloce, con lo stesso design delle interfacce uomo-macchina Salvagnini, che consente di sfruttare al meglio tutte le funzionalità che MCU offre e di ridurre i tempi di attesa intermedi. Come tutti i software Salvagnini NEXUS elabora automaticamente il programma, che l’operatore può modificare manualmente se necessario. Il simulatore 3D integrato consente di testare l’intera sequenza di produzione piuttosto che la singola lastra, ma anche di intervenire su cambi tavola o posizionamento delle pile. La programmazione di MCU con NEXUS si può realizzare indistintamente in ufficio, a bordo macchina o in un mix dei due ambienti, per rispondere con la massima efficacia a tutte le possibili necessità.