I sistemi Renishaw per la verifica dell'integrità degli utensili fanno risparmiare ogni anno a Lamborghini €150.000

Tempi per verificare l’integrità dei singoli utensili ridotti del 67%

I sistemi di produzione flessibile (FMS) servono a produrre componenti per la trasmissione e per la scatola del cambio in cui vanno realizzati molti fori filettati. Dato che il 70% del tempo di lavorazione è destinato alla foratura e alla filettatura, gli utensili (che hanno dimensioni variabili da M5 a M18) si rompono con frequenza. Questo potrebbe causare una gravi scarti e perdita di tempo macchina. Luigi Galimberti, l'ingegnere responsabile delle operazioni di produzione, spiega: “Utilizziamo il sistema di verifica dell'integrità degli utensili da molto tempo sulle macchine Mazak, perché i cicli di lavorazione sono completamente automatizzati e gli operatori non sono in grado di rendersi conto se un maschio o una punta sono rotti. Senza un sistema di verifica, un componente potrebbe contenere un utensile rotto e ciò potrebbe danneggiare altri componenti oppure produrre operazioni incomplete”.

SAME DEUTZ-FAHR non era però soddisfatta dei sistemi di verifica tradizionali, che richiedevano più di 21 secondi per completare il controllo di ciascun utensile. Si è deciso così di installare unità TRS2 Renishaw su diversi centri di lavoro delle quattro linee FMS. Come dice Galimberti: “Data la grande mole di operazioni di taglio, dobbiamo eseguire la verifica di molti utensili e una riduzione dei tempi di controllo può rappresentare un importante risparmio di denaro. Per ogni componente sono necessari almeno 34 controlli utensili. Dato che TRS2 richiede meno di 7 secondi, il tempo di ciclo di ciascun pezzo è stato ridotto di circa 7,5 minuti: quasi il 6% dell'intero ciclo”.

Rilevamento laser senza contatto

TRS2 è un sistema laser senza contatto, progettato appositamente per la verifica dell'integrità degli utensili, che consente alle macchine utensili di monitorare in modo completamente automatico l’integrità degli utensili durante il ciclo di lavorazione. È in grado di rilevare la presenza della punta di un utensile di taglio in meno di un secondo: se l'utensile si è rotto nel precedente ciclo di lavorazione, il sistema lo identifica per consentire alla macchina di operare in modo da evitare danni ad altri componenti. Il sistema di verifica dell'integrità degli utensili TRS2 è molto facile da installare, perché il trasmettitore e il ricevitore laser sono contenuti in una sola unità e non richiedono lunghe operazioni di allineamento, come avviene invece con i sistemi che hanno due unità separate.

Quando il sistema Renishaw rileva la rottura di un utensile, viene emesso un allarme acustico e il programma di lavorazione si interrompe. In questa fase è possibile adottare qualsiasi tipo di logica. Ad esempio, sarebbe possibile sostituire l'utensile con uno identico e riprendere la lavorazione, ma i tecnici di SAME DEUTZ-FAHR hanno scelto di interrompere le operazioni per consentire a un operatore di controllare il pezzo e verificare che non vi siano rischi di ulteriori danni.

Risparmio e ritorno sugli investimenti

Galimberti spiega che la decisione di investire nei sistemi di verifica utensile TRS2 ha portato grandi vantaggi per l'azienda: “Dopo un'analisi dettagliata, basata sul costo di funzionamento delle macchine, possiamo affermare che la riduzione dei tempi di ciclo ci ha portato a un risparmio di oltre €150.000 solo nel primo anno. Questo perché abbiamo potuto destinare ad attività più produttive il tempo che prima eravamo costretti a dedicare al controllo degli utensili. L'investimento iniziale per l'acquisto delle unità TRS2 è stato ripagato in soli 5 mesi”.

La sostituzione delle unità di verifica faceva parte di un più ampio progetto mirato alla riduzione dei costi operativi. “Inizialmente, avevamo preso in considerazione varie opzioni per migliorare la produttività, ma ci siamo subito resi conto che questa era di gran lunga la migliore, perché garantiva un ritorno sugli investimenti estremamente rapido” ha proseguito Galimberti.

TRS2 - Routine di verifica dell'integrità dell'utensile

La rapidità è il punto di forza del TRS2, ma è anche fondamentale rilevare in modo accurato e affidabile le rotture degli utensili. L'utensile, in rotazione a una delle velocità preselezionate, è posizionato in modo che la punta si trovi sul percorso del fascio laser. Il TRS2 ricerca una sequenza ricorrente nel riflesso sulle superfici di taglio dell'utensile. Durante l'installazione, il fascio del trasmettitore può essere diretto in una posizione all'interno del volume operativo della macchina, spesso sul percorso seguito dalla macchina per eseguire un cambio utensile, in modo da ridurre al minimo gli spostamenti.

La lunghezza dell'utensile integro è stata registrata con una precedente routine di presetting, per cui la macchina conosce con precisione il punto in cui l'unità TRS2 deve rilevare la punta. L'addetto alla programmazione imposta la frequenza di controllo, in base al rischio di rottura. La verifica può avvenire nel corso di un'operazione di lavorazione o, più frequentemente, quando l'operazione è terminata e l'utensile è stato riportato nella catena portautensili.

Automazione adeguata per garantire efficienza e qualità

La soluzione adottata da SAME DEUTZ-FAHR è pensata per mantenere alta la qualità e bassi i costi. Massimiliano Tempesta, direttore del reparto produttivo, ha commentato: “La nostra strategia prevede l'utilizzo di una piattaforma comune, non solo per quanto riguarda i prodotti, ma anche per le tecnologie. Le decisioni di carattere tecnico vengono prese in Italia e successivamente comunicate a tutti gli stabilimenti. Siamo in grado di mantenere al minimo le scorte di componenti, producendo solo ciò che occorre, in base alla variazione di richieste per i vari modelli. Questo ci è consentito dalla grande flessibilità delle unità FMS Mazak che producono singoli componenti per trasmissioni e scatole del cambio. Successivamente, si ha un coordinamento con gli altri componenti che vengono portati sulla linea di assemblaggio al momento del bisogno”.