SIR Robotics, azienda leader nel settore della robotica industriale ad elevato contenuto tecnologico, per garantire controllo e qualità assolute unite ad un’estrema flessibilità.
NUOVE ESIGENZE PRODUTTIVE PER UNA SOCIETA’ CHE CAMBIA
Sebbene le sue dimensioni rimangano invariate, il nostro pianeta ci appare progressivamente sempre più piccolo. Il numero di interconnessioni tra individui aumenta esponenzialmente, l’economia globale richiede massicci spostamenti di persone e di merci, e la richiesta di infrastrutture satellitari si fa sempre più esigente.
Questi fattori hanno comportato negli ultimi anni una notevole crescita del traffico aereo ed aerospaziale, trend che non dà segni di volersi arrestare.
Aumentano quindi le richieste che la società avanza all’industria del settore aerospaziale, per la produzione di un numero sempre maggiore di componenti e veicoli all’avanguardia, e per soddisfare le esigenze di una società in piena trasformazione.
L’aumento della competizione nel comparto richiede inoltre la rivalutazione dei processi produttivi, al fine di migliorare l’efficienza dei sistemi, ridurre i tempi ed i costi e garantire al contempo prodotti in grado di soddisfare gli elevati standard qualitativi richiesti.
Come è noto, l’impiego della robotica industriale è ormai diffuso in tutti i settori manifatturieri, trovando impiego in quasi tutte le fasi del processo produttivo, dall’assemblaggio automatizzato e flessibile alla lavorazione dei componenti, dal controllo di produzione alla palletizzazione finale.
Tale impiego non si era però diffuso in misura capillare nell’ambiente aerospaziale a causa delle particolari caratteristiche del settore: a differenza di altri prodotti industriali, i componenti aerospaziali richiedono bassi numeri di produzione, che possono addirittura ridursi a poche unità nel caso dei manufatti di dimensioni maggiori: quali i carter di trasmissione, i longheroni alari, o i supporti dei serbatoi aerei.
Inoltre i processi di lavorazione sono piuttosto complessi, e possono richiedere persino ore di lavorazione per un singolo componente.
In un contesto del genere la produzione seriale automatica risulta solitamente poco conveniente.
Altra caratteristica del comparto è la necessità di ottenere livelli di precisione e qualità elevatissimi, superiori ai settori tradizionali, al fine di soddisfare i criteri di sicurezza ed affidabilità che risultano indispensabili per l’utilizzo di aerei ed elicotteri.
Anche le procedure di verifica delle tolleranze dimensionali e della conformità delle superfici lavorate sono tipicamente affidate al controllo umano.
I recenti sviluppi della tecnologia robotica e degli strumenti ad essa connessi, come la visione artificiale e la prototipazione virtuale, hanno permesso negli ultimi anni di risolvere le problematiche connesse con i fattori sopra elencati e di offrire all’industria aerospaziale nuove prospettive per ottenere una produzione all’insegna della flessibilità e delle qualità assoluta.
SIR Robotics, con sede a Modena, pioniera della robotica industriale in Italia e fra i primi integratori al mondo di sistemi robotizzati, forte di un’esperienza di oltre 25 anni in tutti i settori manifatturieri e in tutte le tipologie di impiego dei manipolatori antropomorfi e cartesiani, propone soluzioni ad hoc e tecnologicamente avanzate per coniugare la precisione e la flessibilità del lavoro artigianale con la moderna automazione.
L’AUTOMAZIONE ROBOTICA PORTATA ALLA MASSIMA PRECISIONE.
La produzione di componenti di piccole dimensioni quali le pale statoriche dei turboelica e dei turboreattori è caratterizzata da numeri sufficientemente alti per impiegare un approccio tradizionale alla programmazione robot, sebbene la necessità di rispettare tolleranze di lavorazione estremamente ridotte richieda comunque l’applicazione di soluzioni ad elevato contenuto tecnologico.
SIR Spa è riuscita ad investire in questo settore le capacità e competenze tecniche maturate in anni di esperienza nel comparto della meccanica ad alte prestazioni per l’industria automobilistica sportiva.
La convergenza di più soluzioni tecniche combinate ed integrate ha consentito la realizzazione di impianti di sbavatura per pale statoriche che raggiungono una precisione sorprendente.
La manipolazione robotica è ottimizzata impiegando tastatori e sonde a contatto, in modo da correggere la presa ed ottenere un riferimento altamente affidabile e ripetitivo.
La lavorazione è affidata a mandrini a compensazione multidirezionale ad elevata sensibilità, montati, a seconda dei casi, sul polso dei robot o in postazione fissa, e in grado di dosare lo sforzo sul materiale da valori notevoli sino a pochi decimi di bar.
Ogni impianto è corredato da un variegato parco utensili specializzati, in modo da eseguire in maniera ottimale ciascuna fase di lavorazione.
Un’ulteriore soluzione adottata per raggiungere un risultato di altissima qualità consiste nel controllo automatico dello stato di usura degli utensili: ad ogni ciclo il robot valuta con un opportuno lettore laser lo stato degli utensili, correggendo automaticamente il proprio programma per adattarlo al grado di usura degli stessi, segnalando al contempo all’operatore quali devono essere sostituiti.
La continuità nella produzione è garantita dalla possibilità di sostituire manualmente gli utensili usurati anche durante il ciclo di lavorazione, rimanendo in piena sicurezza.
SOLUZIONI INNOVATIVE PER PRODOTTI AD ELEVATA TECNOLOGIA
La lavorazione di componenti di maggiori dimensioni e caratterizzati da lotti molto ridotti richiede ulteriori considerazioni.
Stiamo parlando per esempio dei carter e delle scatole di trasmissione, dei supporti per i missili e di tutti quei componenti complessi che richiedono lavorazioni di processo quali sbavatura dei profili, smerigliatura delle superfici o svasatura dei fori per le viti di fissaggio.
In questi casi il magazzino utensili messo a disposizione del robot si amplia ulteriormente, in modo da comprendere una vasta gamma di dischi, spazzole abrasive e svasatori.
L’aumento dei costi del singolo elemento rende ancora più indispensabile l’assoluta precisione e l’assenza totale di errori nella lavorazione. Vengono quindi introdotti nella manipolazione uno o più assi aggiuntivi, che consentono la rotazione ed il basculamento dell’elemento durante il ciclo di lavoro, in modo da consentire al robot l’esecuzione delle lavorazioni mantenendo sempre orientamenti e posizioni ottimali.
L’intera cella è collocata all’interno di una cabina di protezione fono-isolante, per garantire la sicurezza ed il comfort dell’ambiente di lavoro.
Nel caso di componenti in lega d’alluminio ad alta resistenza è inoltre necessario prevedere particolari misure di sicurezza, quali filtri e sistemi di aspirazione anti-deflagranti.
Le soluzioni realizzate da SIR Robotics garantiscono il raggiungimento delle caratteristiche di precisione e qualità richieste per la lavorazione, giustificando così l’impiego della robotica anche nella realizzazione di codici di grandi dimensioni caratterizzati da bassi numeri produttivi.
LA SFIDA DELLA PRODUZIONE A “LOTTO UNO”
La programmazione robot tradizionale risulta in questi casi difficilmente applicabile. Questo perché richiede tempi di preparazione e di fermo macchina inaccettabili per lotti di produzione così ridotti: nasce quindi l’esigenza di introdurre sistemi di programmazione offline, grazie ai quali è possibile velocizzare notevolmente i tempi di programmazione e ridurre il fermo macchina al minimo necessario.
SIR Spa fornisce al cliente un ambiente di simulazione completo e guidato per la generazione di percorsi di lavoro anche complessi, a partire dal modello CAD dell’elemento da lavorare.
Anche nel caso in cui il modello virtuale non sia disponibile, è comunque possibile ricorrere a digitalizzatori manuali per acquisire una rappresentazione 3D dell’elemento.
Rimanendo comodamente seduti davanti al proprio computer è così possibile definire nel dettaglio il percorso di lavorazione, compreso l’orientamento dell’utensile, le sue caratteristiche geometriche, o i movimenti di avvicinamento: nel caso in cui si rendesse necessario apportare delle modifiche, queste possono essere applicate rapidamente a tutta o a parte della lavorazione senza necessità di interrompere il funzionamento dell’impianto.
Anche la possibilità di disporre di sistemi in grado di guidare il robot al prelievo o al posizionamento degli elementi acquistano particolare importanza in questa tipologia di impianti, considerando che la precisione richiesta per la fase di gripping deve essere particolarmente elevata, per garantire nelle fasi successive una buona lavorazione.
Ecco perché, con l’aumentare della complessità, i sistemi di visione artificiale diventano un ulteriore elemento fondamentale per una strategia di processo vincente.
Negli oggetti di grandi dimensioni i sistemi di fasatura tradizionali possono non essere sufficienti per garantire un posizionamento di alta precisione. Grazie a sistemi di telecamere a bordo robot, SIR è in grado di correggere e perfezionare i movimenti dell’antropomorfo durante il ciclo di lavoro stesso.
Utilizzando le stesse tecnologie è inoltre possibile effettuare controlli qualitativi a fine lavorazione, per verificare l’assenza di difetti.
UN ALLEATO PREZIOSO PER SUPERARE LA CRISI
Le tipologie di celle robotizzate che Sir Robotics propone oggi sono quindi molto diverse da quelle tradizionalmente presenti nei grandi impianti produttivi.
Il robot non è più un mero esecutore di operazioni ripetitive e meccaniche, ma diviene esso stesso operatore intelligente del processo, riproducendo le abilità manuali di un vero e perfetto artigiano, abilità che l’uomo stesso ha saputo infondergli.
La convergenza di tutte le competenze necessarie per arrivare a questo risultato non è però cosa semplice.
Nel processo di automazione di prodotti di questo tipo servono partner tecnologici in grado di garantire qualità, continuità e idee, soprattutto in un comparto in cui nulla può essere improvvisato o lasciato al caso, come quello aerospaziale.
In questo settore non c’è spazio per soluzioni raffazzonate, per automazioni realizzate con approssimazione.
La progettazione diventa un punto fondamentale, da realizzarsi in stretta collaborazione col cliente, cercando sempre soluzioni innovative e mettendo a frutto il prezioso bagaglio di conoscenze accumulato in decenni di attività.
SIR nel corso degli anni ha fatto di queste caratteristiche un suo marchio di fabbrica: per superare questo periodo di difficoltà e di sfida per le aziende con prodotti ad elevato contenuto tecnologico a, la sua collaborazione può garantire un vantaggio decisivo.
Jacopo Canese Nobili Spinetti
R&D Department
SIR spa
