I sistemi di automazione industriale hanno trasformato le moderne linee di produzione, sfruttando tecnologie avanzate come la robotica e l'intelligenza artificiale, e utilizzando l'Internet of Things per integrare reti di sensori e piattaforme di analisi dei dati.
Quante volte ti sei chiesto come ridurre i costi di produzione e aumentare la produttività della tua azienda? Questa rivoluzione offre la risposta, riducendo i costi di manodopera e gli errori umani, e consentendo di snellire le operazioni e migliorare la precisione.
I sistemi di automazione industriale sono progettati per funzionare in modo continuativo e possono essere riprogrammati per adattarsi alle mutevoli esigenze di produzione, garantendo un utilizzo ottimale delle risorse. Le aziende che li implementano correttamente sperimentano un aumento della produttività e dell'efficienza, con volumi di output più elevati per unità di tempo, senza compromettere la qualità. Questo cambiamento non solo riduce i costi operativi complessivi, ma sostiene anche la competitività dell'impresa in un mercato globale sempre più sfidante.
Come funzionano i sistemi di automazione industriale?
Parlare di automazione industriale oggi, vuol dire fare riferimento al connubio tra produzione meccanica e sistemi informativi. Il concetto è riassunto nell'acronimo CIM (Computer Integrated Manufacturing), un modello che per l'appunto prevede l’integrazione di tutti i processi produttivi con gli apparati di automazione e con i sistemi informativi gestionali all'interno di un’infrastruttura unificata. È qui che avviene la condivisione dei dati da cui dipende ciascuna funzione, con logiche di comunicazione gerarchiche che formano una vera e propria piramide.
Alla base di questa struttura piramidale c'è il cosiddetto “campo”, cioè l'ambito dei processi da controllare, dove sono posizionati tutti i sensori per la misurazione dei dati di esecuzione. Il livello superiore è definito “controllo”, regno dei regolatori e degli attuatori, che attraverso PLC (Programmable Logic Controller) e DCS (Distributed Control System) elaborano i dati generati dal campo e li integrano con i parametri degli obiettivi produttivi prefissati. Si sale poi allo strato della “supervisione”, che tramite computer e sistemi di monitoraggio da remoto SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) coordina le operazioni sottostanti. La cuspide della piramide è costituita dalla “impresa”, dove troviamo le funzioni di direzione e altre linee aziendali.
Sebbene ciascun livello implichi che i sistemi di automazione industriale coinvolgano funzioni di acquisizione, elaborazione e trasferimento di dati, il modello piramidale CIM segue un andamento verticale: dall’alto verso il basso vengono trasmessi i comandi, mentre dal basso verso l’alto le informazioni.
Ed è sulla base di questa logica integrata e interdipendente che Cefla Finishing ha creato le proprie soluzioni di automazione per linee di verniciatura e finitura avanzate.
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Tipologie di sistemi di automazione industriale
Nel settore della verniciatura, in particolare, i processi di automazione si possono dividere sostanzialmente in due grandi famiglie:
- Automazione del processo tecnologico (levigatura, pulizia, applicazione, essiccazione)
- Automazione di linea o movimentazione del supporto da verniciare (sistemi di carico scarico, ribaltamento, trasporti, traslatori ecc.)
A queste due categorie si aggiunge un ulteriore tipo di classificazione.
L’automazione industriale può infatti essere rigida o flessibile. La prima categoria di solito ha a che fare con le operazioni di processo, assemblaggio e verifica, mentre la seconda riguarda la gestione di materiali e prodotti (parliamo quindi di logistica e macchine che possono muoversi liberamente nello spazio). C'è poi la terza via, quella dell'automazione programmabile.
Allo stato attuale, Cefla Finishing è in grado di supportare le imprese manifatturiere nella realizzazione di linee automatizzate fornendo macchine sviluppate internamente e tecnologie brevettate per qualsiasi caso d'uso nell'ambito della finitura, fatta eccezione per i sistemi di carico/scarico, rispetto ai quali la messa a punto di soluzioni personalizzate end-to-end è comunque garantita grazie alle collaborazioni attivate con partner qualificati.
Prima di analizzare nel dettaglio i vantaggi generati dall'adozione di sistemi di automazione industriale, soffermiamoci ancora per un attimo sulle possibilità offerte dal mercato, e dalla gamma di prodotti che Cefla Finishing ha sviluppato su ciascuna di esse.
Automazione rigida
I sistemi di automazione rigidi sono ideali per le produzioni su larga scala con sequenze operative fisse. Specialmente nell'ambito del “pick and place”, si tratta di soluzioni adottate in primo luogo nel settore del Packaging.
Automazione flessibile
Quando si parla di automazione flessibile, invece, ci si rivolge a sistemi altamente configurabili, adatti quindi a gestire produzioni diversificate, come quelle che devono gestire le imprese che si occupano di finitura e verniciatura.
In questo ambito, Cefla è in grado di fornire soluzioni complete per l’automazione di linea (cTracker, Smart thick, cViewer) che permettono al cliente finale di effettuare una facile ed efficace riconfigurazione dell’intera linea in funzione del tipo di lavorazione che bisogna affrontare.
Automazione programmabile
L'automazione programmabile, infine, prevede l'implementazione di sistemi per produzioni a lotti, che richiedono quindi frequenti riconfigurazioni.
È forse questa la specialità di Cefla Finishing: le macchine progettate per automatizzare i processi di finitura e verniciatura gestiscono ricette di setup locale che consentono una facile riconfigurazione in base al tipo di prodotto che il cliente vuole trattare.
Dunque, a titolo d'esempio, se le spruzzatrici lavorano in funzione di specifiche ricette di verniciatura, i forni fanno altrettanto per quanto riguarda le diverse fasi di essiccazione.
In sostanza, in base al tipo di prodotto da finire, è possibile impostare e salvare tutti i parametri di setup macchina che garantiscono il migliore risultato finale, col vantaggio di poter richiamare ciascuna impostazione per velocizzare la riconfigurazione della linea man mano che cambiano i lotti di produzione.
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Vantaggi dell'automazione industriale
L'automazione nel settore della finitura offre molti benefici. Innanzitutto, aumenta la sicurezza nei contesti produttivi. In condizioni di lavoro con materiali pericolosi o operazioni faticose, i robot possono svolgere i compiti più onerosi, riducendo i rischi per gli operatori umani.
Ma, come tutti sanno, il principale motivo per cui le aziende manifatturiere investono nell'automazione è la capacità di queste tecnologie di ridurre significativamente i costi operativi. Un sistema di automazione ben progettato per i processi di verniciatura e finitura riduce i periodi di inattività, accelera le consegne, e minimizza guasti e fermi imprevisti nei processi produttivi e logistici.
Niente chiarisce il concetto meglio di un caso pratico: le spruzzatrici Cefla Finishing, per esempio, sono dotate di sistemi di visione e di immissione aria che riducono la quantità di vernice sprecata. A questi si aggiungono meccanismi per il recupero del prodotto che inevitabilmente non finisce sul pezzo durante la spruzzatura, e che viene, laddove possibile, riutilizzato per perfezionare il lavoro. Si tratta dunque di soluzioni che aumentano l’uniformità e la ripetibilità della verniciatura, migliorando il risultato finale e generando sensibili risparmi attraverso la riduzione dei consumi di prodotto e dei costi di smaltimento rifiuti. L’automatizzazione di attività di questo tipo, inoltre, comporta un netto aumento della sicurezza all'interno degli stabilimenti, evitando che gli operatori vengano a contatto con atmosfere potenzialmente pericolose per la salute.
La qualità della vita dei lavoratori migliora anche sul fronte della soddisfazione personale: grazie all'introduzione di sistemi di automazione industriale, le imprese possono liberare le proprie persone dai compiti monotoni e ripetitivi, impiegandole in attività più strategiche o a maggior valore aggiunto.
Tecnologie chiave nell'automazione industriale
Per garantire i vantaggi cha abbiamo appena illustrato, è fondamentale orchestrare correttamente tutte le componenti tecnologiche su cui si innestano i sistemi di automazione industriale. Sul campo, come detto, sarà necessario fare leva su soluzioni IoT (Industrial Internet of Things) che permettano di raccogliere e distribuire in tempo reale i dati che arrivano dalle linee produttive. Dati che saranno essenziali per abilitare le funzioni di monitoraggio e controllo attraverso sistemi di interfaccia uomo macchina HMI, e soluzioni più complesse come gli SCADA.
Cefla Finishing ha sviluppato un parco macchine controllato da PLC e interfaccia HMI. Questo permette ai clienti di interconnettere una linea intera o singoli macchinari con sistemi IoT. È possibile anche esportare i dati direttamente nel cloud, se richiesto.
Applicazioni pratiche nell'industria
Entrando più nello specifico, il già menzionato cTracker rappresenta la miglior soluzione disponibile sul mercato per gestire in modo automatico sia il processo tecnologico che l’automazione di linea. La soluzione permette di programmare i cicli di lavorazione dei lotti, come colori, numero di passate e velocità di linea, direttamente dall'ufficio. Grazie a un algoritmo sviluppato internamente, raccoglie le informazioni sui lotti semplificando il settaggio delle macchine in base alle esigenze di produzione. Questo avviene senza dover svuotare o fermare la linea a ogni cambio di lotto e senza usare sistemi fisici di tracciatura sui pezzi.
Un esempio concreto è rappresentato dal nostro cliente Finver: grazie alla linea di finitura che abbiamo implementato, è possibile anticipare il cambio colore, ottenendo un risparmio annuo di 25.000€ sui costi delle vernici e riducendo al contempo i costi di smaltimento.
Per concludere, con le tecnologie avanzate oggi disponibili, le possibilità offerte dai sistemi di automazione industriale nel campo delle finiture sono pressoché infinite. Ma per comprendere appieno il valore che i sistemi di automazione industriale realizzati da Cefla Finishing possono portare nella tua azienda, la cosa migliore è venire a trovarci e toccare con mano il potenziale della nostra tecnologia. Non resta che contattarci e chiedere la consulenza di uno dei nostri esperti!
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