{"id":2552,"date":"2019-11-05T15:08:33","date_gmt":"2019-11-05T15:08:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.publiteconline.it\/assemblaggio\/?p=2552"},"modified":"2019-11-05T16:47:11","modified_gmt":"2019-11-05T16:47:11","slug":"postazione-dincollaggio-sperimentale-ad-alta-adattivita","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/assemblaggio\/postazione-dincollaggio-sperimentale-ad-alta-adattivita\/","title":{"rendered":"Postazione d\u2019incollaggio sperimentale ad alta adattivit\u00e0"},"content":{"rendered":"\n

Il progetto sperimentale HPS4MAN, premiato durante la scorsa edizione di A&T<\/strong><\/a>, nasce dall\u2019esigenza di combinare in un\u2019unica soluzione aspetti di ergonomia, robotica collaborativa, qualit\u00e0 e controllo di processo. Insieme ad altri partner, l\u2019azienda veneta BNP ha sviluppato e testato, presso il suo sito produttivo, una doppia postazione di lavoro adattiva per l\u2019assemblaggio del sottogruppo di incollaggio dei tubi di carbonio con boccole di alluminio, finora svolta solo manualmente e soggetta a elevata complessit\u00e0 e soggettivit\u00e0.<\/p>\n\n\n\n

di Carlo Pettenon<\/em><\/p>\n\n\n\n

BNP srl, con sede a Cittadella (PD), \u00e8 una PMI incentrata sulla fornitura di soluzioni ergonomiche per le aziende manifatturiere. L\u2019elemento chiave in BNP \u00e8 il benessere degli operatori, attraverso la progettazione e realizzazione di prodotti che favoriscano il miglioramento delle loro condizioni di lavoro.
Una famiglia di prodotti realizzati da BNP \u00e8 quella delle postazioni di lavoro adattive che regolano alcuni parametri ergonomici in base alle caratteristiche degli operatori.
Una seconda famiglia di prodotti realizzati da BNP riguarda i \u201cbracci di reazione\u201d (Figura 1): questi prodotti sono utilizzati da tutte le aziende che hanno attivit\u00e0 di assemblaggio manuale nelle quali l\u2019operatore utilizza avvitatori che producono una coppia durante il serraggio; il braccio di reazione serve a evitare che l\u2019effetto della coppia si scarichi sul polso, sul braccio o sulla spalla dell\u2019operatore, dando origine a un infortunio o a una malattia professionale.<\/p>\n\n\n\n

Le problematiche principali<\/strong>
Tra i bracci di reazione pi\u00f9 utilizzati vi sono i bracci telescopici, composti da 3 tubi di carbonio di diametri differenti tra loro \u201cuniti\u201d da boccole di scorrimento in alluminio. Il problema principale \u00e8 dato dall\u2019attrito nello scorrimento dei tubi in carbonio con le boccole in alluminio e ci\u00f2 dipende dalla precisione degli accoppiamenti tra boccole e tubi che determinano la scorrevolezza degli stessi.
Ad oggi, tale attivit\u00e0 \u00e8 prettamente manuale ma la precisione dell\u2019uomo non \u00e8 sufficiente a garantire un\u2019accuratezza tale da evitare rilavorazioni successive del pezzo.
Un secondo problema \u00e8 dato dalla difficolt\u00e0 di avere una tracciabilit\u00e0 totale del prodotto, che al momento si realizza attraverso l\u2019assemblaggio di due sottogruppi che vengono realizzati in due stabilimenti differenti dell\u2019azienda e in momenti diversi.
Il primo sottogruppo riguarda l\u2019incollaggio di boccole e tubi; il secondo riguarda l\u2019incollaggio e il fissaggio dei terminali.<\/p>\n\n\n\n

Ergonomia, robotica collaborativa, qualit\u00e0 e controllo di processo<\/strong>
Il progetto sperimentale denominato HPS4MAN \u00e8 nato dall\u2019esigenza di unire in un\u2019unica soluzione aspetti di ergonomia, robotica collaborativa, qualit\u00e0 e controllo di processo.
Tale progetto si \u00e8 configurato nella realizzazione di una doppia postazione di lavoro adattiva (Figura 2) dedicata all\u2019attivit\u00e0 di assemblaggio del sottogruppo di incollaggio dei tubi di carbonio con boccole di alluminio, finora svolta solo manualmente e soggetta a elevata complessit\u00e0 e soggettivit\u00e0.
Il progetto \u00e8 stato realizzato da BNP srl, insieme a Sogea srl, Milper sas e Damo srl, con il supporto dell\u2019Universit\u00e0 degli Studi di Padova attraverso il suo centro HIT. La postazione sperimentale \u00e8 stata testata presso la produzione di BNP stessa, al fine di poter verificare il raggiungimento degli obiettivi che le aziende si erano prefissate.<\/p>\n\n\n\n

La soluzione sviluppata dai partner del progetto<\/strong>
La postazione riconosce l\u2019operatore attraverso la lettura di un badge e configura alcuni parametri in base alle caratteristiche dell\u2019operatore: altezza del piano di lavoro, intensit\u00e0 della luce e lingua del pannello HMI. Sempre attraverso la lettura di un barcode, il software, connesso all\u2019ERP, recupera gli ordini di lavorazione, andando a settare i cicli di lavorazione che coinvolgono un robot collaborativo.
Il robot recupera una boccola da un apposito pallet, ne verifica la dimensione, la posiziona davanti all\u2019operatore (ad altezza ergonomica, Figura 3) e inizia una rotazione che agevola l\u2019operatore nell\u2019attivit\u00e0 di spalmatura della colla.
Quando l\u2019operatore ha finito di spalmare la colla, d\u00e0 l\u2019ok al robot per continuare il ciclo attraverso un contatto su uno dei suoi assi. Il robot pone la boccola nel tubo, posizionato precedentemente in un apposito posaggio (Figura 4), effettuando un inserimento preceduto da un\u2019operazione di tastatura, necessaria per identificare il centro perfetto del tubo (attivit\u00e0 non eseguibile dall\u2019operatore). L\u2019inserimento avviene attraverso rotazione della boccola per permettere una migliore distribuzione della colla. Il completamento dell\u2019inserimento viene effettuato dall\u2019operatore, il quale verifica che la boccola arrivi \u201ca livello\u201d. In questo modo si ottiene un prodotto di elevata qualit\u00e0. <\/p>\n\n\n\n

I vantaggi: le attivit\u00e0 sono tutte monitorabili<\/strong>
Attraverso l\u2019utilizzo di device (smartwatch, in particolare) e di un algoritmo appositamente sviluppato, la postazione monitora il livello di stanchezza dell\u2019operatore, inviando segnali al robot che modifica la propria velocit\u00e0, aiutando cos\u00ec l\u2019operatore a recuperare le energie.
La postazione \u00e8 doppia e permette il monitoraggio contemporaneo di due operatori: in tal modo il robot pu\u00f2 aiutare l\u2019operatore pi\u00f9 stanco.
L\u2019architettura software della soluzione prevede una postazione \u201cmanager\u201d, installata su un server che permette il monitoraggio da remoto dell\u2019avanzamento della produzione nonch\u00e9 il monitoraggio di eventuali anomalie su tutte le postazioni connesse attraverso un proprio IP. Il monitoraggio, in real-time, avviene sia su queste postazioni che su quella presente nel secondo stabilimento.
Su ogni postazione \u00e8 installata una licenza \u201coperatore\u201d che ha lo scopo di guidare l\u2019operatore stesso passo-passo in tutte le attivit\u00e0 da eseguire, nonch\u00e9 di gestire la tracciabilit\u00e0 dei processi.
Dalle postazioni vengono segnalati via mail eventuali alert al responsabile di produzione, il quale pu\u00f2 intervenire anche da remoto per verificare eventuali problemi.<\/p>\n\n\n\n

Il software di gestione dell\u2019isola<\/strong>
Caratteristica dell\u2019isola \u00e8 quella di poter gestire le collisioni robot e i permessi di riavvio attraverso il software presente sull\u2019isola, lo stesso che guida l\u2019operatore nelle operazioni di assemblaggio, evitando di utilizzare il teach pendant del robot, difficilmente utilizzabile da un operatore che non ha competenze in programmazione robot.
Il software presente sulle postazioni legge il codice kanban dei componenti da assemblare (barcode reader), fa partire un ordine fornitori dall\u2019ERP, procede con la registrazione lotti e con il collegamento alla bolla di lavorazione. Al termine della lavorazione procede nuovamente con il riordino a kanban dei componenti utilizzati; in questo modo, tutta la produzione \u00e8 sempre sotto controllo e non si corre il rischio di avere componenti mancanti per una lavorazione successiva.
Tutti gli ordini evasi vengono comunicati al software che inoltra i dati all\u2019ERP, permettendo un collegamento tra questi gruppi assemblati e le attivit\u00e0 che saranno poi fatte nel secondo stabilimento per il secondo sottogruppo, garantendo efficienza di produzione.
Il sistema monitora i tempi di ogni fase di lavorazione e permette un\u2019elaborazione di statistiche. Ogni postazione \u00e8 dotata di un proprio IP, permettendo ai fornitori di connettersi per fare assistenza sulle postazioni stesse.<\/p>\n\n\n\n

Replicabilit\u00e0 dei risultati<\/strong>
La soluzione realizzata potr\u00e0 essere applicata ad alcuni determinati contesti, divisi per problematica da affrontare.
Attivit\u00e0 manuali altamente ripetitive e stressanti. Il sistema permette di monitorare la stanchezza dell\u2019operatore al fine di adattarsi alle sue esigenze per garantire una costanza di produzione ed evitare l\u2019insorgere di patologie sugli operatori. La presenza di robot che possono effettuare alcune di tali attivit\u00e0 migliora, inoltre, la qualit\u00e0 del prodotto.
Tracciabilit\u00e0. Il sistema permette la tracciabilit\u00e0 delle attivit\u00e0 effettuate in momenti differenti e in luoghi differenti. La tracciabilit\u00e0 pu\u00f2 essere per serial number o per batch number, a seconda della tipologia di produzione. Il sistema permette inoltre lo stampaggio di etichette al termine del processo: alle etichette sono collegate tutte le informazioni inerenti al ciclo.
Monitoraggio. Il sistema permette il monitoraggio anche da remoto, nonch\u00e9 una gestione delle statistiche su ogni sotto fase (tempi delle lavorazioni, scarti, tempi setup). In questo modo il responsabile di produzione pu\u00f2 avere il controllo in ogni momento di ci\u00f2 che sta avvenendo, collegandosi, ad esempio, con il proprio smartphone o tablet.
Gestione fornitori. Il sistema permette il riordino automatico dei componenti ai propri fornitori, garantendo quindi continuit\u00e0 nella produzione.
Gestione attivit\u00e0 in sottogruppi. Il sistema permette la gestione di attivit\u00e0 per sottogruppi, realizzati anche in postazioni differenti e in momenti differenti. Attraverso la postazione manager sar\u00e0 possibile avere la gestione del processo totale e delle statistiche totali della produzione. n<\/p>\n\n\n\n

(Carlo Pettenon \u00e8 il CEO di BNP srl)<\/p>\n\n\n\n

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