{"id":4147,"date":"2023-03-24T09:27:46","date_gmt":"2023-03-24T09:27:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.publiteconline.it\/ael\/?p=4147"},"modified":"2023-06-12T13:02:21","modified_gmt":"2023-06-12T13:02:21","slug":"manifattura-agile-applicata-alla-pressocolata-di-leghe-leggere","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/ael\/manifattura-agile-applicata-alla-pressocolata-di-leghe-leggere\/","title":{"rendered":"Manifattura AGILE applicata alla pressocolata di leghe leggere\u00a0"},"content":{"rendered":"\n

Riportiamo in sintesi alcuni rilevanti risultati in area metallurgica\u00a0e fonderia alluminio ottenuti dal progetto AGILE, nato in piena emergenza pandemica e sostenuto dalla Regione Veneto per potenziare la capacit\u00e0\u00a0di riconversione \u201cagile\u201d dei sistemi produttivi mediante l\u2019applicazione\u00a0di soluzioni avanzate per l\u2019innovazione dei prodotti<\/em>.<\/h2>\n\n\n\n

Il progetto AGILE, coordinato dal capofila Consorzio SPRING, \u00e8 stato approvato dalla Regione Veneto nell\u2019ambito del programma POR-FESR 2014-2020 per il sostengo alle attivit\u00e0 collaborative di R&S per lo sviluppo di nuove tecnologie sostenibili, di nuovi prodotti e servizi. Il Progetto AGILE (Manifattura AGILE per la competitivit\u00e0 e l\u2019innovazione di prodotto) vede la collaborazione di SINFONET, rete innovativa regionale sulla Fonderia e Metalmeccanica, con M3NET, rete innovativa regionale su Meccanica di precisione, Micro-tecnologie e Manifattura additiva. La proposta progettuale \u00e8 nata da un ampio e approfondito confronto con il sistema veneto delle imprese e della ricerca, che ha permesso di individuare, come linea strategica per guidare lo sviluppo del sistema socio-economico veneto in ottica post emergenziale, la capacit\u00e0 di riconversione \u201cagile\u201d dei sistemi produttivi mediante l\u2019applicazione di soluzioni avanzate per l\u2019innovazione dei prodotti. Le due Reti innovative SINFONET e M3NET hanno costruito un partenariato in grado di rappresentare le filiere produttive di fonderia, deformazione e giunzione, in simbiosi con i dipartimenti DTG e DII dell\u2019Universit\u00e0 di Padova e con l\u2019Istituto ICMATE del CNR. <\/em><\/p>\n\n\n\n

Il Progetto AGILE intercetta, con varie modalit\u00e0 e intensit\u00e0, le seguenti traiettorie di sviluppo pertinenti all\u2019ambito Smart Manufacturing: <\/em><\/p>\n\n\n\n

1 – \u201cModelli industrializzazione, sistemi digitalizzazione, IOT\u201d in termini di sviluppo di nuovi modelli produttivi, con rapida capacit\u00e0 di riconversione, basati anche sulla digitalizzazione degli impianti e dei sistemi di monitoraggio e controllo; <\/em><\/p>\n\n\n\n

2 – \u201cNuovi impianti, componenti innovativi, risparmio energetico\u201d in termini di realizzazione di componenti innovativi di attrezzature e di impianti, ottenuti, ad esempio, con metodologie di additive manufacturing e di ingegneria delle superfici; <\/em><\/p>\n\n\n\n

3 – \u201cStrumenti e modelli per la progettazione integrata, innovativa e multi-scala di attrezzature innovative per i processi manifatturieri\u201d in termini di virtualizzazione della fase progettuale, a supporto della massima agilit\u00e0 nello sviluppo prodotto e del design di attrezzature convertibili; <\/em><\/p>\n\n\n\n

4 – \u201cMicromeccanica innovativa\u201d in termini di utilizzo di tecnologie produttive avanzate e rapide (a titolo di esempio, non esaustivo, si citano l\u2019Additive Manufacturing e le tecnologie ibride di addizione\/sottrazione di materiale), per la realizzazione di componenti ad alto livello di complessit\u00e0, con grado di personalizzazione e contenuto\/valore tecnologico elevati; <\/em><\/p>\n\n\n\n

5 – \u201cSviluppo\/produzione materiali innovativi\u201d in termini di realizzazione di componenti ad elevate prestazioni, basati su materie prime (polveri nano-strutturate) e tecnologie produttive con caratteristiche innovative; <\/em><\/p>\n\n\n\n

6 – \u201cSoluzioni innovative, attrezzature, sicurezza e tutela\u201d soprattutto in relazione all\u2019utilizzo di approcci di Lean Management e alla realizzazione di attrezzature e sistemi ad elevata capacit\u00e0 di riconfigurazione; <\/em><\/p>\n\n\n\n

7 – \u201cManutenzione, Qualit\u00e0, Logistica, Supporto alle Decisioni\u201d in termini di sviluppo di nuovi sistemi e soluzioni per la gestione intelligente della qualit\u00e0 e delle metodiche di collaudo\/controllo; <\/em><\/p>\n\n\n\n

8 – \u201cMacchine intelligenti, Automazione e Robotica\u201d, soprattutto per quanto attiene all\u2019implementazione a macchine e impianti di sistemi in grado di riconfigurarsi rapidamente, grazie a soluzioni innovative di ottimizzazione delle linee produttive in tempi rapidi, a fronte di esigenze immediate per la produzione di oggetti, in piccoli o grandi lotti. <\/em><\/p>\n\n\n\n

In definitiva, il progetto AGILE \u00e8 in piena coerenza e continuit\u00e0 con le tecnologie abilitanti, i drivers e le traiettorie individuate nella RIS3 della Regione Veneto, ed \u00e8 perfettamente integrato nel sistema di soluzioni prefigurate a livello comunitario per una risposta efficace all\u2019emergenza Covid-19. <\/em><\/p>\n\n\n\n

Le sfide del settore fonderia <\/em><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Le sfide pi\u00f9 rilevanti per il settore manifatturiero e in particolare per quello della fonderia di pressocolata di leghe leggere, si possono cos\u00ec sintetizzare: <\/em><\/p>\n\n\n\n

1) Competitivit\u00e0 in contesti dinamici che richiedono di innovare rapidamente il prodotto e adattare di conseguenza il sistema produttivo: la continua evoluzione degli scenari manifatturieri, industriali e di mercato, non solo per effetto del Covid-19 o per l\u2019attualissima crisi Energetica, obbligano sempre pi\u00f9 spesso a variare i modelli produttivi in tempi brevi o brevissimi. <\/em><\/p>\n\n\n\n

2) Reazione efficace alle situazioni emergenziali: serve un sistema strutturato, integrato e facilmente riconfigurabile per fare fronte alla necessit\u00e0 d\u2019innovazione di prodotto e di processo rendendo le linee produttive pi\u00f9 reattive e agili, integrate in filiere robuste che supportano la catena di fornitura di materiali, strumenti e risorse. Un esempio emblematico \u00e8 rappresentato dai sistemi di produzione con tecnologie additive che consentono la produzione di piccoli lotti o di apportare modifiche rapide a stampi e attrezzature in risposta alle numerose varianti che il cliente pu\u00f2 chiedere o per la sostituzione di parti danneggiate. <\/em><\/p>\n\n\n\n

3) Garantire la qualit\u00e0 di un sistema produttivo agile: un prodotto ha successo e pu\u00f2 essere immesso nel mercato solo se garantisce affidabilit\u00e0 ed elevate prestazioni che devono essere misurate e garantite. Servono metodologie innovative di monitoraggio da remoto del processo per tracciare la \u201cfirma\u201c del processo stesso e applicare modelli di intelligenza artificiale per la previsione della qualit\u00e0 e per la sua certificazione. <\/em><\/p>\n\n\n\n

4) Efficienza e sicurezza delle linee produttive: la rapida riconfigurazione di processi e linee di produzione deve comunque mantenere un\u2019estrema competitivit\u00e0 a parit\u00e0 di aspetti qualitativi\/funzionali e di sicurezza del lavoro, anche con l\u2019obiettivo di incrementare l\u2019indipendenza manifatturiera nei confronti di paesi con condizioni socio-economiche diverse da quelle italiane. <\/em><\/p>\n\n\n\n

Le soluzioni e i benefici in fonderia<\/em><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

In risposta alle sfide sopra descritte, riportiamo in sintesi alcuni rilevanti risultati ottenuti in riferimento all\u2019area metallurgica. La virtualizzazione della fase progettuale permette di trasformare, sistematizzare e virtualizzare la progettazione, consentendo di velocizzarla, renderla pi\u00f9 flessibile, acquisirla come \u201cpatrimonio\u201d aziendale, valorizzarla al variare dei contesti e degli scenari, tutti elementi a forte supporto della competitivit\u00e0. La soluzione, introdotta in fonderia di pressocolata di leghe di alluminio (HPDC), rappresentata in Figura 1 per il caso identificato dal partner SAEN, propone l\u2019adozione di tutti gli strumenti di simulazione per la riprogettazione del processo HPDC e dello stampo per inserire un tassello con canali conformati realizzato con stampa additiva in acciaio H13 (Figura 2). La simulazione della pressocolata ottimizza la forma dei canali e i parametri di processo al fine di massimizzare l\u2019asportazione di calore nella zona massiva del getto, riducendo di fatto il rischio di difetti. Nello stesso tempo, la simulazione esprime risultati che prevedendo il comportamento termo-meccanico del tassello, o dell\u2019intero stampo, che sono fondamentali per stimare la vita a fatica del tassello stesso. <\/em><\/p>\n\n\n\n

La digitalizzazione non si ferma solo alla fase progettuale e alla raccolta dati, questa volta reali, ma procede con il controllo in tempo reale del comportamento del sistema di iniezione e dello stampo (Figura 3). Tutti i dati sono archiviati in una piattaforma Fonderia 4.0, sviluppata originalmente con il progetto europeo MUSIC [1-3], che permette di raccogliere dati di processo e indici di qualit\u00e0 di una campionatura istruttiva, al pari di quella simulata, dedicata al componente realizzato (calotta di un generatore elettrico). Il modello di correlazione fra processo e qualit\u00e0, sviluppato con le pi\u00f9 avanzate tecniche di Machine Learning, \u00e8 stato attivato come supervisore della produzione abilitando il controllo di tutti i getti. <\/em><\/p>\n\n\n\n

Tra i benefici si possono citare il (1) monitoraggio e archiviazione di un numero elevato di segnali di processo, (2) la riduzione dei difetti nel getto e (3) la conferma di una vita prolungata del tassello realizzato mediante additive manufacturing; (4) infine, l\u2019ottimizzazione del processo e la riduzione dei tempi locali di solidificazione che concedono una riduzione di due secondi del tempo di ciclo con impatto positivo sul consumo energetico e OEE di produzione. <\/em><\/p>\n\n\n\n

Il caso illustrato in Figura 4 tratta di un supporto in lega di magnesio prodotto con processo di pressocolata in camera calda. I requisiti del getto si focalizzano soprattutto su esigenze estetiche che richiedono una attenta analisi delle cause che inducono l\u2019erosione della superficie dello stampo, in particolar modo sotto colata, con il conseguente scarto dopo poche migliaia di cicli. Anche in questo caso la simulazione ha supportato l\u2019ottimizzazione del processo suggerendo le possibili modifiche al sistema di colata (Figura 5). <\/em><\/p>\n\n\n\n

Il maggior beneficio si ottiene sui tempi di ripristino della produzione con la sostituzione del solo tassello, invece che dell\u2019intera matrice, che viene prodotto rapidamente all\u2019occorrenza con tecniche additive e riposto nella zona di maggior erosione.  <\/em><\/p>\n\n\n\n

Conclusioni e impatti<\/em><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

\u00c8 chiara la focalizzazione di SINFONET e M3NET rispetto ai comparti metalmeccanico, siderurgico e della fonderia. Il progetto AGILE mira per\u00f2 ad avere caratteristiche di sistema, quindi trasferibili a settori e filiere paralleli o contigui. Le metodologie sviluppate, virtualizzazione del design, tecnologie produttive innovative, riconversione\/riconfigurazione rapida e ottimizzazione delle linee produttive, gestione intelligente della qualit\u00e0, sono trasversali, e quindi applicabili in altri settori manifatturieri. Approcci e risultati del progetto AGILE saranno valorizzati nel settore metalmeccanico e costruzione macchine, pilastri dell\u2019economia regionale e nazionale, con una naturale contaminazione verso altri settori e verso l\u2019intera supply chain, con i potenziali impatti schematizzati in Figura 6.<\/em><\/p>\n\n\n\n

I risultati finalizzati pi\u00f9 in dettaglio alla mitigazione dell\u2019emergenza sanitaria si possono sintetizzare come segue:<\/em><\/p>\n\n\n\n

1) Sviluppo e implementazione di metodologie e sistemi per la virtualizzazione della fase progettuale.<\/em><\/strong> L\u2019impatto che si pu\u00f2 ragionevolmente ipotizzare riguarda la possibilit\u00e0 di riorganizzare le attivit\u00e0 produttive, minimizzando quelle in presenza: questo implica un modello industriale e produttivo caratterizzato da maggior ricorso ad attivit\u00e0 da remoto; di notevolissima rilevanza \u00e8 poi l\u2019introduzione della virtualizzazione, che garantisce, di fatto, che la conoscenza tecnologia venga sistematizzata divenendo un patrimonio aziendale, e permettendo di ottimizzare la gestione delle attivit\u00e0 \u201cstoriche\u201d (archivi, recupero parametri, informazioni, dati) e la pianificazione\/previsione di quelle future, con una visione immediata dei vari scenari produttivi. \u00c8 un passaggio fondamentale per la trasformazione delle aziende manifatturiere regionali in \u201cknowledge-based\u201d. Notevolissime sono anche le potenzialit\u00e0 in termini di sviluppo di societ\u00e0 e servizi a supporto della virtualizzazione del design, sia per attivit\u00e0 di carattere formativo (riqualificazione del personale) che di consulenza.<\/em><\/p>\n\n\n\n

2) Sviluppo e industrializzazione di tecnologie produttive avanzate e rapide.<\/em><\/strong> Il modello industriale e produttivo che ne deriva si caratterizza per la capacit\u00e0 di produrre \u201cda subito\u201d beni di improvvisa e immediata necessit\u00e0, avvalendosi, da un lato, di tecnologie per l\u2019ottenimento rapido di manufatti o di componenti di attrezzature (ad esempio un tassello stampo che eviti di dover utilizzare tempi lunghi per la produzione di un nuovo stampo) e, dall\u2019altro, delle metodologie di progettazione virtualizzata descritte al punto precedente. Il nuovo modello produttivo rafforza evidentemente la sostenibilit\u00e0 \u201clocale\u201d della produzione di manufatti di improvvisa e immediata necessit\u00e0. Questo significa, per le aziende manifatturiere coinvolte in questo scenario, la possibilit\u00e0 di acquisire nuove commesse e nuove quote di mercato.<\/em><\/p>\n\n\n\n

3) Riconfigurazione rapida e ottimizzazione delle linee produttive.<\/em><\/strong> Lo sviluppo di tali modelli produttivi e organizzativi permette di modificare in tempi brevi impianti e attrezzature, garantendo la realizzazione, in piccolo o grande lotto, di componenti convenzionali o innovativi atti a fronteggiare le emergenze sanitarie, in un\u2019ottica di massima flessibilit\u00e0, di \u201cquick response\u201d, con garanzia di competitivit\u00e0. Anche in questo caso, possono ipotizzarsi sviluppi di business associati alla sostenibilit\u00e0 \u201clocale\u201d della produzione e alla riduzione del time-to-market (risposta rapida in caso di emergenze, ma anche vantaggio competitivo in senso assoluto).<\/em><\/p>\n\n\n\n

4) Gestione intelligente della qualit\u00e0.<\/em><\/strong> Si tratta forse della tematica con maggior livello di trasversalit\u00e0 e quindi con maggiori potenziali di espansione. In termini di risposta alle emergenze, la certificazione di qualit\u00e0 e affidabilit\u00e0 di un nuovo prodotto condotta in maniera \u201cintelligente\u201d (cio\u00e8 con monitoraggio e controllo della produzione, applicazione di modelli predittivi della qualit\u00e0, certificazione digitale) \u00e8 di immediato supporto ad una immediata diffusione e disponibilit\u00e0 del prodotto. Il modello produttivo ne esce radicalmente modificato: controllo e certificazione della qualit\u00e0 non sono pi\u00f9 operazioni da svolgere tipicamente a fine processo; diventano operazioni pienamente integrate nel processo e nella sua gestione. Trasferire questo concetto alla produzione manifatturiera \u201ctradizionale\u201d significa poter generare minimizzazione di scarti e massimizzazione dell\u2019efficienza, abbreviare il time-to-market, aprire spazi di attivit\u00e0 totalmente nuovi per societ\u00e0 di ingegneria e laboratori di analisi e certificazione prodotti (conformit\u00e0 dimensionale e prestazionale). L\u2019intero sistema regionale vedr\u00e0 fortemente rafforzata la sua competitivit\u00e0, locale e globale.<\/em><\/p>\n\n\n\n

In sintesi, l\u2019approccio AGILE promuove la piena integrazione e digitalizzazione di discipline e funzioni aziendali, eliminando barriere di spazio, tempo e informazioni tra i diversi dipartimenti interni alla stessa azienda (progettazione, industrializzazione, produzione, qualit\u00e0) o nei confronti di fornitori esterni o partner. <\/em><\/p>\n\n\n\n

RINGRAZIAMENTI<\/em><\/strong> <\/em><\/h3>\n\n\n\n

Il Progetto AGILE (id. 10300304) \u00e8 stato finanziato dalla Regione Veneto, nell\u2019ambito del Programma POR-FESR 2014- 2020). Al Progetto AGILE, coordinato dal Consorzio Spring, hanno partecipato i seguenti Partners: Fonderie Zanardi, SAEN, ECOR International, AMTeknostampi, EnginSoft, Delka, Promotec, GOM Italia, UNILAB, MBN, Universit\u00e0 di Padova (Dipartimenti DTG e DII), CNR (Istituto ICMATE). <\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Riportiamo in sintesi alcuni rilevanti risultati in area metallurgica\u00a0e fonderia alluminio ottenuti dal progetto AGILE, nato in piena emergenza pandemica e sostenuto dalla Regione Veneto per potenziare la capacit\u00e0\u00a0di riconversione \u201cagile\u201d dei sistemi produttivi mediante l\u2019applicazione\u00a0di soluzioni avanzate per l\u2019innovazione dei prodotti.<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":4148,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"give_campaign_id":0,"footnotes":""},"categories":[12],"tags":[1822,1823,1824,1821],"class_list":["post-4147","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-attualita","tag-enginsoft","tag-sinfonet","tag-stampi-per-pressocolati","tag-universita-di-padova"],"openstation_lock":null,"openstation_contributors":[],"openstation_attached_media":[4148],"yoast_head":"\nManifattura AGILE applicata alla 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