Linee di produzione per grandi serie

Un flusso di materiale continuo, interventi manuali minimi e tempi ciclo e di trasferimento brevi riducono perdite che altrimenti si accumulerebbero notevolmente su grandi volumi di produzione.

I controlli di qualità automatizzati riducono i costi di scarto e rilavorazione, poiché i difetti vengono rilevati direttamente nel processo anziché solo a fine linea.

Stati controllati di utensili e impianti garantiscono un’elevata disponibilità tecnica ed evitano costosi fermi imprevisti.

L’acquisizione automatizzata dei dati operativi consente un utilizzo ottimale di personale e mezzi produttivi. La redditività nasce così dall’ottimizzazione dell’intera catena produttiva, non solo di singole attività.

Il volume target per anno, mese, turno e ora, il tempo di produzione netto disponibile, il tempo ciclo richiesto e l’OEE desiderato costituiscono la base di ogni pianificazione della capacità.

Cambi materiale, cambi utensile, tempi di controllo, finestre di manutenzione, guasti, modelli di turno e pause produttive pianificate rientrano anch’essi nella pianificazione della capacità, non solo il ciclo macchina teorico.

assemblean analizza singolarmente ogni fase di processo e identifica il collo di bottiglia reale della linea. Ottimizziamo quindi i movimenti macchina, le traiettorie robot, i tempi di presa e trasferimento, le fasi parallele, l’approvvigionamento materiale, le strategie di controllo, le dimensioni dei buffer, le operazioni di carico e scarico, nonché i tempi di comunicazione e rilascio.

I requisiti di controllo e documentazione, l’approvvigionamento materiale incluso il concetto di contenitori vuoti, nonché le necessarie capacità di buffer vengono integrati fin dall’inizio nella pianificazione dell’impianto.

Aree di manutenzione e accessibilità, possibilità di espansione e connessione a sistemi produttivi esistenti garantiscono che la linea raggiunga volumi di produzione elevati e stabili anche nell’esercizio reale a turni.

I processi che richiedono molto tempo possono essere distribuiti su più stazioni identiche. Un sistema di distribuzione intelligente indirizza automaticamente i prodotti alla stazione disponibile in quel momento. Ciò aumenta la capacità complessiva, riducendo al contempo l’impatto del guasto di una singola stazione.

I buffer disaccoppiano stazioni di processo con tempi ciclo o disponibilità diverse, così che disturbi brevi in una stazione non causino immediatamente l’arresto dell’intera linea.

La dimensione del buffer viene calcolata in base a tempi realistici di guasto e riavvio: buffer troppo piccoli non proteggono a sufficienza, mentre buffer sovradimensionati aumentano lo spazio necessario, il work-in-progress e il tempo di attraversamento.

Per processi idonei, la linea può essere costruita in modo che singole stazioni vengano temporaneamente bypassate. I prodotti vengono quindi indirizzati verso una stazione alternativa o un processo di rilavorazione definito, mantenendo la produzione operativa in modo controllato anche durante la manutenzione o il guasto di singoli moduli.

L’approvvigionamento automatico di materia prima, la singolarizzazione del materiale sfuso, l’alimentazione di pezzi correttamente orientati, la movimentazione di contenitori e vassoi, nonché i circuiti pallet porta-pezzo e i buffer intermedi garantiscono un rifornimento ininterrotto di materiale a ogni stazione.

L’espulsione automatica dei prodotti difettosi, il ritorno dei contenitori vuoti, nonché l’imballaggio e la palettizzazione automatici chiudono il ciclo dei materiali fino alla preparazione alla spedizione.

I sensori monitorano i livelli di riempimento, le posizioni dei materiali e gli stati di alimentazione. Il controllo di linea rileva tempestivamente i rischi di carenza di materiale e informa automaticamente il personale o i sistemi logistici sovraordinati.

A seconda del prodotto vengono controllati, tra l’altro, dimensioni e tolleranze, presenza e posizione dei componenti, superfici, forze e coppie di giunzione, tenuta, funzioni elettriche, nonché codici e numeri di serie.

I risultati vengono assegnati in modo univoco a ciascun prodotto e i pezzi difettosi vengono automaticamente bloccati o espulsi.

Le linee moderne utilizzano i valori misurati direttamente per regolare i processi a monte. Se una stazione di misura rileva una deviazione dimensionale progressiva, l’impianto adegua automaticamente i parametri di processo, consentendo il rilevamento precoce della deriva di processo, meno scarto e rilavorazione, e fasi produttive stabili più lunghe.

Numeri di serie, codici Data Matrix, tag RFID o marcature per lotto collegano ogni prodotto al lotto di materiale, ai parametri di processo, ai risultati di misura e controllo e alle informazioni di rilascio.

I dati possono essere trasferiti a sistemi MES, ERP o CAQ, consentendo di identificare rapidamente i prodotti interessati in caso di problemi di qualità.

Un OEE elevato si ottiene quando la linea si ferma raramente in modo non pianificato, raggiunge il ciclo previsto durante il funzionamento e produce un’elevata percentuale di prodotti privi di difetti.

Vengono considerate e categorizzate automaticamente anche piccole perdite, come brevi arresti dei sensori o trasferimenti di materiale ritardati.

Componenti robusti e collaudati, moduli macchina facili da manutenere, possibilità di diagnosi rapida, ricambi standardizzati, rilevamento automatico dei guasti e stazioni ridondanti per processi critici proteggono la produzione dai fermi non pianificati.

Correnti motore, vibrazioni, temperature, andamenti di pressione, durata utensili e consumi energetici vengono monitorati continuamente. Se il comportamento di un componente cambia, la manutenzione può intervenire prima che si verifichi un guasto non pianificato, spostando meglio gli interventi nelle pause produttive pianificate.

Riconoscimento automatico del prodotto, movimenti programmabili di robot e assi, pinze e utensili intercambiabili, tecnica di alimentazione flessibile e set di parametri automatici consentono di produrre più varianti su un’unica linea.

Il giusto equilibrio tra velocità e flessibilità viene definito già nella fase di concept.

Stazioni di lavorazione aggiuntive, processi di controllo paralleli, ulteriori robot, tratti di buffer più grandi o la duplicazione dell’intera linea consentono una crescita graduale al passo con il mercato. A tal fine, interfacce, superfici e architettura di controllo vengono considerate il prima possibile.