Salvagnini: soluzioni di automazione multilivello per le fabbriche del futuro

In occasione dell’edizione 2024 di EuroBLECH, Salvagnini ha presentato le sue ultime soluzioni tecnologiche innovative per le fabbriche del futuro della lavorazione lamiera, dedicate all’automazione multilivello che, unite a una gestione ottimale di ogni singolo dato generato da un macchinario durante il suo funzionamento, permettono di raggiungere dei risultati di efficienza produttiva impensabili.

G4 Salvagnini: la quarta generazione di soluzioni per la lavorazione della lamiera

Salvagnini ha presentato la “G4”, ovvero la quarta generazione di tutte le sue tecnologie per la lavorazione della lamiera. L’obiettivo è andare oltre la manifattura “tradizionale” e rispondere alle esigenze più urgenti del mercato, come la carenza di manodopera e la ricerca di soluzioni sempre più efficienti per:

• massimizzare la produttività,
• ridurre gli errori
• ridurre i consumi
• garantire sempre maggiore qualità al prodotto.

La nuova generazione 4 Salvagnini migliora la semplicità d’uso e la ripetibilità delle lavorazioni, elimina le attività a basso valore aggiunto, riduce i lead time e ottimizza i flussi produttivi per contribuire a un costo per prodotto sempre più contenuto e offre una maggiore competitività.

Due automazioni multilivello

Per mostrare questi obiettivi Salvagnini ha esposto la gamma completa delle proprie soluzioni, ma integrate in due automazioni multilivello che esemplificavano due differenti proposte di fabbrica, capaci di operare con diverse modalità produttive: in linea, con possibilità di lavorazioni stand-alone, oppure a tecnologie singole che, al bisogno, possono operare in modalità collaborativa.

Nuova linea FSL S4+P4

Ogni soluzione di automazione multilivello Salvagnini interviene sia sulla singola fase produttiva sia sull’eliminazione delle attività a basso valore aggiunto. In questa direzione va la nuova linea Flexible Smart Line – FSL S4+P4 che, grazie all’intelligenza di sistema, produce particolari e pezzi diversi in sequenza e in modo totalmente autonomo, ma può anche adottare diverse strategie produttive a seconda dell’obiettivo:

• migliorare l’efficienza di linea,
• massimizzare le prestazioni delle singole tecnologie
• ottimizzare le attività a valle come, per esempio, l’assemblaggio.

FSL S4+P4 esposta in anteprima mondiale a EuroBLECH 2024 è l’ultima frontiera dei sistemi flessibili in linea: funziona integrando, in un unico ecosistema che rispetta l’uomo e l’ambiente, realtà fisica e virtuale, come l’universo dei big data. FSL analizza i dati, li interpreta e acquisisce informazioni utili a implementare flussi produttivi intelligenti e sicuri, comunica con l’ambiente esterno e può lavorare in sintonia con altre funzioni della catena di approvvigionamento riducendo scarti, sprechi e consumi.

Layout compatto di FSL S4+P4

La FSL S4+P4 esposta aveva un layout estremamente compatto con un magazzino a foglio singolo MD che asserviva la punzonatrice-cesoia S4 e un manipolatore cartesiano MC, posizionato tra la S4 e la pannellatrice P4, in grado di scaricare e impilare le parti, alimentare la pannellatrice e bilanciare i sistemi fungendo, all’occorrenza, da buffer accumulatore. FLOW, l’intelligenza di linea sviluppata da Salvagnini, conosce i tempi di lavorazione e di attraversamento dei particolari e gestisce, in autonomia, la disponibilità delle stazioni, ottimizzando il risultato secondo la modalità produttiva applicata al flusso in lavorazione. Il software OPS, dal canto suo, consente a FSL di lavorare con differenti strategie monitorando in modo preciso l’andamento della lista di produzione e riducendo gli sprechi.

Flexible Smart Job Shop: 3 impianti stand-alone combinati

Altro grande protagonista dello stand Salvagnini è stato il Flexible Smart Job Shop, ovvero la combinazione ideale di tre diversi impianti stand-alone capaci, in caso di necessità, di collaborare per gestire produzioni convergenti. La configurazione proposta ad Hannover comprendeva il nuovo laser L3.G4 in configurazione completamente automatizzata con magazzino LTWS, dispositivo di sorting MCU e trasferitore a nastro, il sistema P-Robot, applicazione che combina una pannellatrice P2-2120.G4 e un robot antropomorfo a 6 assi e, infine, la pressa piegatrice B3 con dispositivi ATA per l’allestimento degli utensili di piega superiori e inferiori.

Laser L3.G4: totale accessibilità ed elevata rigidezza

Analizzando nel dettaglio ognuno dei tre sistemi collocati nel Flexible Smart Job Shop, il laser L3.G4 costituisce una novità nella novità poiché è caratterizzato da una nuova architettura che combina alta accessibilità ed elevata rigidezza e da una sorgente 8 kW ad alta densità di potenza ed elevato rendimento che riduce i consumi del 50% ma con prestazioni tipiche di sorgenti da 10 kW. Con L3.G4 è stata abbandonata la configurazione ad aeroplano a vantaggio di un’innovativa soluzione a gantry con caratteristiche di design che garantiscono la totale accessibilità al campo di lavoro, elevata rigidezza e precisione nelle lavorazioni, a tutto vantaggio delle prestazioni su spessori medi e sottili, superiori del 15% rispetto al passato.

Taglio laser L3.G4 con soluzioni avanzate

Nella configurazione proposta in fiera, L3.G4 era alimentato da un magazzino a torre LTWS a 10 vassoi, dotato di automazione di carico/scarico e asservito da un dispositivo di sorting automatico MCU che consentiva di impilare agilmente parti con geometrie, dimensioni e pesi differenti.
Il sistema di taglio L3.G4 è stato anche dotato di un ampio ventaglio di soluzioni avanzate per il controllo e l’efficienza di processo, che migliorano le prestazioni e ne fanno un laser facile da usare, produttivo e versatile, con consumi ridotti e costi di esercizio competitivi. L’opzione ACUT consente a L3.G4 di tagliare con aria compressa trattata lamiere fino a 20 mm di spessore, con produttività simile a quella del taglio in azoto ma a costi decisamente contenuti.
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.

Visione artificiale basata su reti neurali

Per semplificare ulteriormente alcune attività che possono richiedere tempo, generare errori o scarti e quindi ridurre l’efficienza complessiva del sistema L3.G4 è stato inoltre dotato di alcune applicazioni di visione artificiale basate su reti neurali. Sono soluzioni semplici, che accrescono però la flessibilità del sistema e ne estendono i campi di applicazione. Quali? 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, invece, di recuperare spezzoni di lamiera per rispondere alle urgenze o per sostituire eventuali scarti nelle lavorazioni a valle. Con la nuova funzionalità multisheet, SVS può organizzare una lista di produzione posizionando sul campo di lavoro più di un formato di lamiera e associarvi i differenti programmi da produrre con un semplice drag&drop. L’algoritmo di nesting OPTI ottimizza l’utilizzo della lamiera riducendo al minimo lo sfrido. SAFE GRID ottimizza invece, in automatico, il posizionamento delle parti rispetto alle griglie riducendone l’usura e i costi di manutenzione, migliorando la qualità delle lavorazioni e l’affidabilità del laser.

Automazione modulare e scalabile per recuperare efficienza

Il magazzino LTWS rende materiali e spessori diversi sempre disponibili per lavorazioni just-in-time, riducendo i tempi di attesa per l’approvvigionamento della lamiera e la dipendenza dagli operatori. La sua autonomia è garantita dal software STORE, in grado di identificare i vassoi di carico vuoti su cui impilare il materiale lavorato.
La funzione opzionale mixed tray management consente di gestire anche eventuali pacchi di lamiera su pallet di legno. Permette di sfruttare nel migliore modo possibile gli spazi disponibili senza rinunciare, in caso di necessità, alla possibilità di gestire i materiali su pallet, come materiali delicati, o pochi fogli di un vassoio.
Il dispositivo di sorting automatico MCU consente invece di impilare agilmente parti con geometrie, dimensioni e pesi differenti. Può lavorare in modalità multigripping, permettendo di prelevare in sequenza più parti con lo stesso organo di presa, o double picking, consentendo la discesa contemporanea dei due organi di presa per prelevare due parti indipendenti riducendo di oltre il 25% i tempi destinati al prelievo dei pezzi.

Software per sorting automatico

Il sorting automatico agevola l’attività degli operatori, che possono prelevare i pezzi già impilati senza doverli separare, e riduce i tempi di attesa tra la fine della fase di taglio e l’inizio di quella successiva. Rendendo immediatamente disponibili i singoli particolari tagliati su un nastro trasportatore che funge da buffer MCU consente, nel caso del Flexible Smart Job Shop di Hannover, l’integrazione fisica del laser con le tecnologie a valle.
NEXUS, il software Salvagnini dedicato alla programmazione dei dispositivi di sorting automatico si basa su algoritmi che ottimizzano prese e movimenti e minimizzano il tempo di impilamento. NEXUS permette di non scegliere in fase progettuale una strategia produttiva definita perché è estremamente flessibile nel gestire scenari di produzione diversificati. La semplicità è il suo primo punto di forza. Il secondo punto distintivo di NEXUS è l’elaborazione automatica dei programmi di sorting, che l’operatore può modificare manualmente in ogni singola azione per ottenere il massimo della flessibilità. Questo permette il controllo totale del processo, terzo punto di forza di NEXUS. Se necessario l’operatore può infatti modificare prese, sequenze di scarico, pile, strategie di impilamento e cambi tavola proposti in automatico dal software. Il controllo quindi si estende all’intera sequenza di produzione.

P-Robot: pannellatrice e robot antropomorfo

P-Robot è l’applicazione Salvagnini che combina una pannellatrice e un robot antropomorfo per produrre kit, lotti e pezzi singoli. A EuroBLECH presentava l’innovativo sistema di visione artificiale RVS, per la massima efficienza di processo.
P–Robot è la risposta Salvagnini a un contesto industriale caratterizzato da alto indice di rotazione dei codici, lead-time compressi e costante carenza di personale. Automazione e robotizzazione estendono la produzione oltre i tradizionali turni di lavoro presidiati, mentre gli operatori possono dedicarsi ad attività ad alto valore aggiunto. Si tratta di una soluzione smart facile da programmare, da utilizzare e capace di elevare a potenza la flessibilità e la produttività della pannellatrice. La configurazione può essere personalizzata: Salvagnini propone flussi produttivi semplici, di solo asservimento carico/scarico, e sistemi più complessi che prevedono, per esempio, movimentazioni automatiche di pallet o integrazioni di terza parte come stazioni di formatura degli angoli, etichettatura, marcatura laser, rivettatura, saldatura.

Strategia produttiva flessibile

P-Robot permette di scegliere la strategia più adatta a esigenze produttive contingenti. In turni non presidiati, o in contesti produttivi in cui un singolo operatore controlla numerosi sistemi, P-Robot lavora naturalmente in modalità R2R (Robot to Robot) occupandosi di carico, scarico ed eventuale impilamento delle parti. Ma non si tratta di una strategia esclusiva: lo stesso P-Robot può, senza soluzione di continuità e senza riattrezzaggi, lavorare in modalità differenti. In modalità R2H (Robot to Human) si occupa solamente del carico dello sviluppato assegnando all’operatore lo scarico del pannello. Si tratta di una strategia vantaggiosa se l’operatore deve completare la lavorazione del pannello in una stazione di lavoro differente, per esempio con una pressa piegatrice o una saldatrice. In modalità H2R (Human to Robot) è l’operatore a caricare lo sviluppato sul campo di lavoro, il robot scarica il pannello a fine ciclo: una strategia utile per gestire produzioni a lotto unitario estremamente diversificate. Senza dimenticare che la pannellatrice rimane comunque disponibile per eventuali lavorazioni completamente gestite dall’operatore.

P-Robot con dispositivo di intelligenza artificiale RVS

P-Robot ad Hannover presentava anche una novità significativa, l’opzione RVS (Robot Vision System) che sfrutta un sistema di visione artificiale per semplificare l’utilizzo della tecnologia, ottimizzare i flussi produttivi accelerando le fasi intermedie di riconoscimento, movimentazione e programmazione e per massimizzare il valore del pezzo finito grazie al sistema di controllo qualità delle parti prodotte. Con l’integrazione di RVS, P-Robot riconosce e processa le parti in modo del tutto autonomo. Il dispositivo di visione artificiale acquisisce, con telecamera e sensori, un’immagine dell’ambiente circostante e la interpreta grazie all’intelligenza artificiale. RVS riconosce le parti, distingue i singoli fogli di lamiera, individua senza riferimenti la posizione di pallet e pile. Tutte queste informazioni sono condivise in tempo reale con la pannellatrice e il robot, che si adattano autonomamente per garantire che la lamiera sia manipolata e posizionata in modo preciso. P-Robot esposto a EuroBLECH includeva una pannellatrice P2.

Pressa piegatrice B3 dotata di dispositivi ALTA e ALTA.L

Per completare il proprio Flexible Smart Job Shop Salvagnini ha puntato su una pressa piegatrice B3 da 3 m e 135 tonnellate. Dotata di dispositivi ATA e ATA.L, B3 regola automaticamente la lunghezza degli utensili di piega superiori e inferiori recuperando tempi ed efficienza produttiva. Il cambio avviene in pochi secondi e la programmazione è semplice e intuitiva. ATA è un dispositivo brevettato ed esclusivo, che garantisce totale flessibilità anche da un punto di vista degli utensili permettendo di integrare manualmente sulla linea di piega utensili standard WILA o utensili speciali, come per esempio gli utensili schiacciatori.

Pressa piegatrice B3 con Direct Drive

A rendere particolarmente interessante la pressa piegatrice Salvagnini B3 sono anche le soluzioni tecniche adottate, come Direct Drive, che consentono di rispettare l’uomo e l’ambiente senza ridurre la produttività. Grazie alla tecnologia Direct Drive, i movimenti del pestone sono comandati da una coppia di motori brushless a funzionamento indipendente e a trasmissione diretta che consentono di ottenere rapidi movimenti in veloce (sia in discesa che in risalita) e raggiungere velocità fino a 250 mm/s. Tutte le presse piegatrici B3 sono dotate di MAC3.0, un insieme di tecnologie adattative integrate che rendono il sistema intelligente e azzerano scarti e correzioni. S-Crowning è il sistema di centinatura intelligente che garantisce pieghe ad angolo costante su tutta la lunghezza di piega: al variare dei parametri – materiale, spessore, lunghezza e quindi forza di piegatura necessaria – l’effettiva curvatura della tavola inferiore viene rilevata e compensata in tempo reale, senza alcun intervento dell’operatore. TFC2.0, il Total Frame Control, previene invece deviazioni nell’angolo di piega grazie a un algoritmo ricavato dallo studio FEM di ogni singolo modello, TFC2.0 permette di compensare eventuali deformazioni in ciclo della struttura della pressa piegatrice al variare delle caratteristiche del particolare in lavorazione. AMS, infine, è il sistema laser di misurazione dell’angolo che rileva e corregge le variazioni dell’angolo di piega dovute al ritorno elastico della lamiera.

di Fabrizio Garnero