Tra le industrie più avanzate e competitive del mondo della manifattura, gli stabilimenti automobilistici hanno ancora un largo margine di ottimizzazione dei processi di handling.
Efficienza, sia di processo sia energetica, e semplicità nella programmazione e commissioning rappresentano un’importante leva competitiva a disposizione dell’industria automotive.
Nello specifico della movimentazione delle linee di assemblaggio, gli OEM possono supportare i produttori di veicoli a soddisfare i desiderata del mercato, puntando su soluzioni hardware e software integrati che fanno leva proprio sui concetti di efficienza e semplicità.
I fattori che condizionano l’industria automobilistica
Oggigiorno un impianto di movimentazione per l’Automotive è fortemente condizionato principalmente da due fattori dettati dal mercato:
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I numeri, cioè la velocità di produzione richiesta: in uno scenario pre-Covid, ogni giorno, nel mondo, le industrie producevano complessivamente 165.000 vetture. Tradotto in capacità produttiva media, significa che un costruttore di autovetture deve avere la capacità di produrre 0,8-1 automobile al minuto.
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La personalizzazione delle produzioni, tendenza che accomuna tutti i settori manifatturieri, ma che nell’Automotive si traduce nella necessità di rendere gli impianti perfettamente modulari e replicabili in qualsiasi parte del mondo, dove cambiano sia le regolamentazioni energetiche che gli standard produttivi.
Per rimanere competitive, negli ultimi anni le aziende automobilistiche hanno affrontato una vera rivoluzione in chiave digitale, implementando l’Internet of Things e metodologie di “smart manufacturing” e “world class manufacturing”, che hanno consentito di mantenere alti standard produttivi.
Nell’ottica del continuo miglioramento e della riduzione massima degli sprechi, però, esiste un passo ulteriore da fare; ovvero implementare soluzioni avanzate che siano in grado di garantire:
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Efficienza di processo
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Efficienza energetica
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Semplicità di messa in servizio
Il compito di selezionare queste soluzioni spetta agli OEM, che devono saper trarre il meglio dalle tecnologie innovative a disposizione e fornirle ai produttori di vetture in un processo di co-design dell’impianto. Inoltre, è importante che i produttori di veicoli siano consapevoli che per ottenere movimentazioni che procedano in sicurezza e in libertà, la programmazione in chiave Lean e green è un’attività fondamentale.
Efficienza: l’approccio Lean-green
In un mercato in piena transizione, nel quale è necessario produrre autovetture tradizionali, ibride ed elettriche, ma soprattutto personalizzate, la catena di montaggio deve essere organizzata con un approccio Lean e green.
Il metodo Lean, infatti, è l’unico che codifichi le movimentazioni in sequenza e che consenta, con qualche appropriata modifica, di adattare la produzione all’esigenza del momento. I principi del “just in time” e del “just in sequence”, veri driver del settore, infatti, possono essere garantiti solo da un impianto di assemblaggio automobilistico flessibile e modulare, ma anche facilmente riconfigurabile per piccoli lotti di produzione e che sappia essere specifico per ogni modello d’auto prodotto.
L’approccio green, d’altro canto, consente ai produttori di mantenere alta la disponibilità di impianti e macchine, quindi produrre di più e secondo i criteri dettati dal mercato, riducendo i consumi energetici attraverso soluzioni capaci di rigenerare energia e conservarla in uno storage per renderla successivamente disponibile, e di ridurre al tempo stesso l’emissione di CO2.
Le caratteristiche di un plant semplice
Affinché possa essere definito “semplice”, un impianto di movimentazione per la produzione delle vetture deve poter essere montato e replicato attraverso l’interconnessione di moduli preconfezionati in grado di favorire l’integrazione delle linee di assemblaggio e le movimentazioni intralogistiche. Inoltre, deve poter essere facilmente parametrizzato a seconda delle esigenze di produzione.
Quali soluzioni offre il mercato
I prodotti più avanzati disponibili sul mercato - e che soddisfano l’esigenza di rendere semplice ed efficiente l’handling nell’automotive - racchiudono in un’unica soluzione le architetture hardware (che compongono il sistema motion) e le architetture software di controllo.
Tali sistemi permettono di gestire:
- La progettazione del processo di ingegnerizzazione
- La riduzione dei consumi energetici
- Il monitoraggio delle anomalie in ottica di condition monitoring e manutenzione predittiva
- La gestione semplificata del commissioning
La combinazione di componenti hardware e software personalizzati per le specifiche del progetto, permette di affrontare con semplicità compiti come la progettazione, il controllo di produzione e ordini, fino alla riconfigurazione di un layout produttivo. Su questo fronte, un importante aiuto arriva dalla connettività tra le diverse soluzioni: un fattore strategico per diventare davvero flessibili, in cui il digitale gioca un ruolo di primo piano sia per quanto riguarda la struttura in sé sia per l’interfaccia di gestione, tramite la quale si possono avere informazioni puntuali sulla diagnostica del sistema, sullo stato di funzionamento e su tutti gli aspetti di automazione e di macchina.
Esempi concreti arrivano da controller in grado di ridurre la complessità grazie a software che, in ottica Plug & produce, offrono la libertà di personalizzare i parametri riducendo al contempo i costi e i tempi di commissioning necessari per una più complessa programmazione. Queste tecnologie permettono inoltre una semplice memorizzazione centralizzata dei dati e offrono una funzione predittiva per la sostituzione degli azionamenti in caso di guasto. Va da sé che tecnologie di questo tipo contribuiscono in modo sostanziale a garantire elevati standard di affidabilità e disponibilità nell’ambito dei sistemi di automazione industriale.
Dal punto di vista del processo l’efficienza è data però anche dalla possibilità di controllare qualsiasi tipo di motore (asincrono, sincrono, coppia, riluttanza variabile) usando solo una serie di azionamenti e di eseguire una messa in servizio rapida e semplice, grazie a targhette di identificazione elettroniche o a cavo ibrido unico che forniscono tutti i dati necessari per monitorare il corretto funzionamento del motore o del riduttore.
Efficienza e semplicità rappresentano quindi i prerequisiti necessari, nel campo dell’automazione industriale, per far fronte alle esigenze delle moderne aziende manifatturiere e rispondere di conseguenza alle nuove sfide dettate dal mercato dell’automotive.
