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Monday, 18 Dicembre 2017
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L’informazione a un livello superiore

Alla EMO di Hannover, MCM (costruttore di sistemi di produzione flessibili) ha presentato l’ultima evoluzione dell’architettura di controllo gerarchico del software di supervisione jFMX, completamente integrabile all’interno delle piattaforme per l’Internet of Manufacturing Things.

di Elisabetta Brendano

Novembre 2017

Da più di 30 anni, MCM è specializzata nella progettazione e costruzione di sistemi di produzione flessibili, tra cui spiccano i centri di lavoro orizzontali a 4-5 assi multitasking e i sistemi flessibili di produzione (FMS), concepiti con design modulare.
Oltre alle macchine, l’offerta MCM include anche un’automazione flessibile per la gestione di pallet e utensili, sistemi di carico/scarico manuali e automatici e unità robot. Per garantire soluzioni complete in grado di assicurare una produzione flessibile, i sistemi MCM possono essere integrati con tecnologie accessorie come magazzini automatici ad elevata capacità in grado di alloggiare materiale grezzo o semilavorato, attrezzature e componenti, macchine di lavaggio, CMM per il controllo in linea dei pezzi prodotti, unità di processo specifiche per tecnologie extra-machining (come, ad esempio, l’elettroerosione).
MCM dispone inoltre di tutte le competenze necessarie per la progettazione e la realizzazione di sistemi di produzione complessi, interamente gestiti dal software di supervisione jFMX (java powered Flexible Manufacturing eXecutive) sviluppato da MCE (Machining Centers Engineering), la divisione software MCM.

Dal Livello 0 si arriva fino al Livello 3
jFMX è organizzato per livelli gerarchici ed è in grado di coprire il gap esistente tra i dati forniti dai sensori macchina e i sistemi decisionali aziendali.
Il livello 0 riguarda le interconnessioni macchine e il rilevamento dati in real time. Il modello virtualizzato del sistema di produzione, al “cuore” dei servizi jFMX, viene costantemente aggiornato dai dati provenienti dal CN e dal PLC, connesso attraverso reti di comunicazione.
Il Livello 1 è quello destinato alla supervisione dell’impianto. In questo ambiente, si realizzano le politiche decisionali per il coordinamento delle attività di ciascun impianto al fine di eseguire in modo autonomo il piano di produzione, gestendo l’elevata flessibilità dei mezzi di produzione e massimizzando la saturazione delle macchine.
Il Livello 2 riguarda i servizi di integrazione dell’impianto verso i livelli superiori di gestione aziendale. Si tratta di servizi per l’automazione del flusso di dati dai sistemi gestionali aziendali ai mezzi di produzione e viceversa, insieme a una serie di algoritmi appositamente sviluppati, che assegnano le attività delle diverse risorse produttive (macchine, attrezzi, utensili, personale), simulando il comportamento dell’intera officina per prevederne, con un elevato livello di attendibilità, il comportamento futuro.
Il Livello 3 è dedicato ai servizi MCM su cloud, lanciati in anteprima in occasione della EMO. Ad Hannover, MCM ha infatti presentato l’ultima evoluzione della propria architettura di controllo gerarchico, completamente integrabile all’interno delle piattaforme per l’Internet of Manufacturing Things.
L’architettura MCM passa dunque attraverso il Livello 0 e arriva fino al Livello 3.
La base informativa per i servizi cloud di Livello 3 è realizzata da un sistema di campionamento e registrazione dati (il flighrecorder) che raccoglie i dati delle macchine in tempo reale.
Questi vengono filtrati e rielaborati da una serie di applicazioni software (automation anomaly detector, working step recorder, fingerprint recorder) in modo da trasmettere al cloud solo informazioni significative, sia a MCM per migliorare la progettazione dei suoi impianti, sia a supporto di nuovi e più avanzati servizi software su cloud per i clienti. Tra questi ricordiamo la manutenzione predittiva e opportunistica, il miglioramento del processo di taglio, il monitoraggio e il controllo dei consumi energetici, l’ottimizzazione dell’utilizzo delle risorse.

Una piattaforma di programmazione robot a 360°
L’integrazione in FMS di celle multi-tecnologiche permette di eseguire operazioni accessorie alle lavorazioni di fresatura, dalla sbavatura alla marcatura fino ai processi di laser-hardening.
MCM propone una piattaforma di programmazione robot a 360°, per la quale la società ha sviluppato propri pacchetti software per semplificare l’uso del sistema robot multi-processo: scelte delle traiettorie; simulazione del processo; gestione post-pro; output verso linguaggio robot.
In fase di prima programmazione la virtualizzazione del processo è eseguita offline, mentre successivamente viene eseguita in linea, attivando i dati aggiornati degli utensili e delle origini pezzo.
La soluzione viene customizzata di volta in volta in funzione delle tecnologie incluse nel processo, come ad esempio il pacchetto deburring e l’applicazione laser-hardening.
L’integrazione in linea di queste operazioni accessorie garantisce diversi benefici alla lavorazione meccanica e consente la gestione della cella come fosse una macchina utensile a livello di logistica, programmazione, tool management e condivisione della postazione di carico/scarico.

Più flessibilità nella gestione degli utensili
Poiché l’utensile di taglio è la risorsa fondamentale in un’officina meccanica per criticità, varietà, complessità e costo, MCM ha sviluppato anche una funzione in grado di gestire gli utensili in un modo flessibile, grazie a soluzioni di condivisione utensili quali il mirror (in cui più macchine condividono un unico magazzino) e il supertool (ovvero un sistema automatico di trasporto utensili che collega tool room separate).
La postazione di presetting (il punto d’interfaccia fisica per l’inserimento e il prelievo degli utensili) è dotata di un’interfaccia grafica ergonomica, dove l’operatore può eseguire operazioni sicure di carico/scarico e interagire con i sistemi di gestione dati utensile e gli algoritmi di rilevamento delle anomalie (rotture, fine vita anticipati, feedback da controllo).
La gestione utensili avviene all’interno del software di supervisione jFMX, che scrive e corregge in maniera automatica i dati durante le lavorazioni, ne aggiorna lo stato e funge da veicolo dell’informazione tra i sistemi di gestione e l’impianto.

Migliorata l’ergonomia del posto di lavoro
In ultimo, non certo per importanza, MCM ha reso sempre più ergonomica la postazione di carico/scarico in modo da agevolare il più possibile l’operatore. Il supporto cartaceo su cui sono generalmente riportate le istruzioni per il lavoro è stato di fatto sostituito da un’acquisizione di documenti in formato elettronico presentati sul terminale. Migliorata anche l’accessibilità alla documentazione grazie all’integrazione di immagini o filmati che mostrano, ad esempio, le fasi di carico/scarico oppure definiscono il controllo di dispositivi esterni, come gli utensili necessari per effettuare il fissaggio del pezzo.
Offrendo più funzionalità all’operatore, che non è solo colui che carica/scarica i pezzi ma è colui che controlla le attività di lavoro delle macchine secondo la logica dello Human Centered Manufacturing, è possibile elevare le competenze degli operatori che possono così gestire e utilizzare al meglio il sistema, automatizzando di conseguenza le operazioni con minore valore aggiunto.
Abilitando il closed-door-machining (ovvero lavorazioni a porte chiuse) è possibile avvicinarsi alla macchina senza approssimarsi alla consolle macchina e interrompere il ciclo di lavoro. In questo modo, l’operatore trova implementato e integrato all’interno dell’interfaccia tutto ciò che riguarda la misura del pezzo e le attività di controllo on-line. Così facendo, è possibile svolgere le operazioni di lavorazione-misura-controllo all’esterno della macchina, ri-eseguendo la lavorazione con piccole correzioni agli utensili, senza produrre inefficienza.

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