Nel tempo medio che un lettore impiega a leggere questo articolo, circa 4 minuti, 500 nuovi veicoli escono dalle linee di produzione di tutto il mondo, 2 nuove vetture al secondo, per un totale di 70 milioni di esemplari ogni anno! Una cifra davvero impressionante che mette subito in luce due aspetti fondamentali del settore automotive: l’elevato grado di automazione e la necessità di garantire sicurezza ed efficienza energetica nel processo di produzione.
Le linee di produzione automotive oggi: cadenze elevate grazie all’automazione industriale
Le moderne linee di produzione non differiscono molto, concettualmente, dalle catene di montaggio inventate da Ford all’inizio del secolo scorso. Quando l’industria automobilistica iniziava a muovere i primi passi, l’imprenditore americano rivoluzionò completamente il giovanissimo settore: inventò la catena di montaggio e consentì alla sua azienda di produrre un nuovo modello T ogni 3 minuti, facendo decollare la popolarità dell’auto negli Stati Uniti.
Oggi come allora la produzione automobilistica avviene in tre fasi successive: tutto inizia nel reparto lastratura dove la lamiera lavorata e saldata per dar forma alla scocca ed alla carrozzeria dell’auto; successivamente nel reparto verniciatura, la carrozzeria assume il colore definitivo; in ultima fase, la carrozzeria viene movimentata attraverso le varie stazioni di assemblaggio generale e finale, necessarie a completare la vettura unendo la scocca al pianale motore prima di immetterla nel mercato.
Le autovetture moderne offrono maggiori comfort e funzionalità, hanno un’avanzata elettronica di bordo, sensoristica e sistemi di infotainment, sono quindi notevolmente più complesse del modello T di Ford agli inizi del novecento. Tuttavia, oggigiorno, una linea produttiva per veicoli destinati al mondo consumer, realizza mediamente una nuova autovettura ogni 30-45 sec, quasi 6 volte più velocemente della linea di produzione del modello T. Come è possibile tutto ciò? Grazie all’uso intensivo di robot industriali ed a soluzioni di automazione avanzate. Consideriamo, ad esempio, i sistemi di automazione e trasporto per movimentare la carrozzeria e gli strumenti necessari alle operazioni di assemblaggio generale.
Il trasporto dei componenti della carrozzeria: skillet e agv
Gli skillet, derivati dall’unione di due sistemi, lo skid, o slitta, e il pallet, sono i sistemi normalmente utilizzati nelle operazioni di assemblaggio generale. Il sistema di trasporto movimenta gli skillet per spostare materiali o prodotti attraverso le varie stazioni di assemblaggio. Gli skillet forniscono accesso alla zona perimetrale attorno al prodotto e si muovono lentamente consentendo all’operatore di linea di spostarsi assieme allo skillet stesso mentre quest’ultimo attraversa le varie fasi di assemblaggio. Il prodotto viene fissato sullo skillet oppure su un supporto verticale montato sullo skillet per consentire di aggiustare l’altezza del prodotto o materiale, mettendolo in una posizione più ergonomica per l'operatore di linea.
La sicurezza dell’interazione skillet/operatore quindi è un fattore fondamentale da considerare nella realizzazione, nella messa in opera e manutenzione di questi sistemi. Inoltre, gli skillet devono anche avere un’architettura modulare e flessibile per facilitare la gestione di cambi formato, adattando lo skillet al trasporto di prodotti e materiali diversi. Non ultimo per importanza, al fine di contenere i costi di produzione, è importante utilizzare negli skillet e nel sistema di trasporto, dispositivi di attuazione efficienti e connessi, attenti a ridurre i consumi energetici.
Durante le operazioni di assemblaggio, risulta spesso utile ricorrere anche ad assistenti mobili automatizzati che, trasportando banchi di lavoro verso le postazioni di assemblaggio, forniscono una simbiotica collaborazione uomo-macchina. Gli AGV sono tipicamente i sistemi utilizzati per queste finalità ed anche per questi dispositivi i requisiti di sicurezza sono molto rilevanti.
Maggiore efficienza e sicurezza con le soluzioni SEW-EURODRIVE
Per rispondere alle necessità di sicurezza, flessibilità ed efficienza richieste per la movimentazione della carrozzeria e dei relativi accessori durante le fasi di assemblaggio generale e finale, SEW-EURODRIVE fornisce le soluzioni MAXOLUTION®, ottimizzate espressamente per il settore automotive. MAXOLUTION®, comprende soluzioni per sistemi monorotaia elettrificati EMS Safety che supportano il trasporto efficiente su diversi livelli, soluzioni di automazione per skillet che movimentano la carrozzeria tra le varie stazioni di assemblaggio ed assistenti mobili MAXO-MS-AA che supportano l’operatore di linea movimentando accessori e banchi prova.
MAXOLUTION® offre soluzioni complete che comprendono sistemi di controllo MOVIPRO, azionamenti, motori e sistemi di sensoristica e diagnosi. Con riferimento alle esigenze di sicurezza, MAXOLUTION® ricorre alla tecnica di azionamento di SEW-EURODRIVE che controlla costantemente posizione e velocità (SLP/SLS) consentendo all’operatore di lavorare a stretto contatto con i sistemi automatizzati. L'interazione uomo macchina nelle operazioni di assemblaggio è ulteriormente facilitata da SEW-EURODRIVE grazie agli assistenti mobili, basati su tecnologia AGV. Gli assistenti possono funzionare in due modalità, Assembly Mode, quando vengono utilizzati come piano di lavoro addizionali, Logistics Mode quando svolgono compiti di trasporto spostando carichi fino a 350kg.
In aggiunta ai prodotti dei sistemi MAXOLUTION®, scegliere SEW-EURODRIVE comporta per i responsabili dell'automazione e della manutenzione dell’impianto automotive di beneficiare di una serie di vantaggi aggiuntivi. L’acquisto dei sistemi di automazione risulta notevolmente semplificate ricorrendo ad un unico fornitore in grado di offrire sistemi di controllo e azionamento completo, dal livello di comando stazionario fino ai sistemi di controllo e ai sensori sui veicoli. La pianificazione di progetti avviene in sicurezza grazie ad al team di progetto di SEW-EURODRIVE certificato, in grado di fornire soluzioni di simulazione con MOVIVISION®, messa in servizio, assistenza alla produzione e approvazione del progetto.
I sistemi modulari ed integrati nell’impianto grazie alla flessibilità delle soluzioni software MOVIVISION® consentono di adattare perfettamente le soluzioni SEW-EURODRIVE alle diverse esigenze della produzione. Non ultimo per importanza, i dati provenienti dagli impianti vengono gestiti in modo trasparente ed il condition monitoring consente di massimizzare la disponibilità dell'impianto, effettuando manutenzione preventiva, invece che reagendo quando i problemi hanno già causato costosi fermi macchina.
