Automazione dei processi, robot e macchine intelligenti per lavorazioni di precisione: a EMO la Fabbrica del Futuro secondo Fanuc

Software, robot e macchine intelligenti per le lavorazioni di precisione: tante sono le novità che Fanuc ha presentato alla Emo.

Automazione in grande con il robot Fanuc M-1000iA per carichi pesanti

Visivamente la novità più “grande” è il nuovo robot Fanuc M-1000iA, che offre un carico utile di 1.000 kg e uno sbraccio massimo di 3.253 mm.

Un robot che l’azienda ha sviluppato per rispondere alle esigenze dei clienti e per colmare il gap nel proprio portfolio tra i robot M900 e M200 – che possono sollevare un peso massimo di 700 kg – e gli atri robot già disponibili, pensati per sollevare carichi che vanno dai 1200 kg in su.

M-1000iA è il più grande robot Fanuc con un meccanismo di collegamento seriale, diversamente dal tradizionale meccanismo di collegamento parallelo tipico dei robot con carico utile pesante.

“Il nostro robot M-1000iA ha permesso di colmare questo gap. Si tratta di un robot con l’accuracy di un robot di assemblaggio, ma di una portata molto importante”, spiega ai nostri microfoni Gualtiero Seva.

Di conseguenza, il robot M-1000iA assicura una gamma più ampia di movimento sia in direzione verticale che longitudinale, permettendo al braccio di stare in piedi e ruotare all’indietro, cosa impossibile con i robot a collegamento parallelo. Questa caratteristica unica fornisce una versatilità estesa in una vasta gamma di applicazioni di manipolazione.

Con il robot M-1000iA è possibile automatizzare le linee di produzione e migliorare la produttività in applicazioni come la foratura e la manipolazione di componenti automobilistici, materiali da costruzione e pacchi di batterie per veicoli elettrici. In particolare, il robot è caratterizzato da un’elevata rigidità e dalle forti prestazioni del polso, classificato IP67 per garantire la protezione da polvere e spruzzi.

Un altro vantaggio del robot M-1000iA è la sua capacità di ribaltamento. Questa versatilità intrinseca aiuta gli utenti a creare celle più compatte e flessibili e contribuisce a ridurre il tempo di ciclo grazie alla distanza di spostamento ridotta.

Il cuore del robot M-1000iA è dato dal controllo R-30iB Plus di Fanuc, oltre al tradizionale iPendant come dispositivo di apprendimento. Inoltre, è disponibile anche l’intuitivo e facile da usare Tablet TP. Come per tutti i robot Fanuc, è possibile equipaggiare M-1000iA con sensori di visione e una vasta gamma di funzioni intelligenti che aiutano a migliorare la flessibilità.

Le prime consegne del nuovo M-1000iA sono attese per dicembre 2021. Nello stand espositivo si può osservare il robot impegnato nella movimentazione di un pesante pacco batterie per veicoli elettrici, come parte dell’area robotica dello stand dedicata alla mobilità elettrica. Allo stand E02 nel padiglione 7 è presente anche il robot M-2000iA/2300, ancora più grande e potente con il suo carico utile di 2,3 tonnellate, impegnato a spostare un veicolo elettrico.

Negli spazi espositivi è possibile osservare in azione anche il robot della serie M-800, progettato per applicazioni nell’industria medio-pesante. Un robot ispirato al livello di accuracy fornito dalle macchine utensili, superando così alcuni limiti dei robot classici.

“L’M800 porta la precisione anche nel percorso a uno stadio più alto, è un prodotto ‘intermedio’ tra un robot classico e una macchina utensile. È pensato per tutti quei compiti dove non serve il livello di precisione delle macchine utensili, ma che richiedono comunque un’alta precisione”, spiega Seva.

Il robot Fanuc versatile e leggero per l’asservimento macchina

Restando in ambito robot, esordio allo stand anche per il nuovo robot compatto della serie LR-Mate Fanuc LR-10iA/10, che offre un ampio campo di lavoro e un’elevata resistenza alla polvere e all’acqua.

La combinazione di peso ridotto, velocità, maneggevolezza e la sua struttura completamente chiusa, rende LR-10iA/10 una proposta molto interessante per le applicazioni di asservimento macchina, così come per l’esecuzione di task nel settore della logistica.

Con un carico utile di 10 kg, uno sbraccio massimo di 1.101 mm e un peso di soli 46 kg, è possibile installare LR-10iA/10 in varie modalità, tra cui a pavimento, a soffitto o a parete. La leggerezza del robot lo rende anche ideale per il montaggio su piattaforme mobili (AGV).

LR-10iA/10 possiede lo stesso ingombro dell’attuale LR Mate 200iD/7L, ma con 1,4 volte il carico utile del polso e 1,2 volte lo sbraccio massimo. Inoltre, il suo grado di protezione IP67 di serie rende il robot ideale per l’asservimento delle macchine utensili, dove la presenza di agenti contaminanti come refrigeranti, trucioli e lubrificanti è comune.

Caratterizzato da un profilo agile e da un ingombro ridotto, il nuovo robot può funzionare in spazi ristretti all’interno dell’area di lavoro di una macchina utensile, garantendo il carico e scarico efficiente dei pezzi. I task di picking nell’industria logistica, dove Fanuc ha riscontrato una crescente domanda negli ultimi anni, sono un’ulteriore applicazione in cui l’impiego di LR-10iA/10 può rivelarsi molto vantaggioso.

Le prime consegne del nuovo LR-10iA/10 sono attese per gennaio 2022.

Nello spazio espositivo della Fiera, il robot si presenta, montato su un carrello automatico, asserve il centro di lavoro Fanuc Robodrill, evidenziando la capacità del robot di ottimizzare le applicazioni di asservimento macchina. Durante i tempi di inattività (mentre attende la conclusione della lavorazione in macchina), il robot esegue movimenti veloci e multiasse per mostrare la sua agilità e velocità.

I cobot

Presenti anche i robot collaborativi della serie CR-X.

Anche in questo caso fari puntati sull’integrazione: il cobot è infatti montato su una piattaforma mobile in grado di essere spostata da una macchina all’altra. In fiera, in particolare, lo si vede al servizio di due macchine a controllo numerico, un centro di lavoro Robodrill e una macchina per il taglio Robocut

CR-X
Il CR-X asservito a un centro di lavoro Robodrill

La Factory Automation Gallery

Il fulcro visivo dello stand di Fanuc è rappresentato però dalla Factory Automation Gallery, che mostra dal vivo le soluzioni Fanuc per la simulazione digitale dei processi, dal Digital Twin al Virtual Machine Design.

La soluzione Digital Twin Fanuc con CNC Guide come funzione principale fornisce il ponte tra il mondo digitale e il mondo reale (One Fanuc). Camminando lungo la Factory Automation Gallery, i visitatori di Emo possono toccare con mano varie soluzioni di automazione, per poi assistere alla lavorazione dal vivo di un componente.

Nella prima postazione della Factory Automation Gallery, i visitatori possono sperimentare il nuovo software Path Optimizer di Fanuc, che delinea il miglior percorso dell’utensile in base ai dati della geometria CAD, alle informazioni sull’utensile e alle impostazioni del CNC. È sufficiente importare i dati necessari per migliorare la distribuzione dei punti di riferimento e ottenere superfici di qualità elevata. Path Optimizer si dimostra ideale per le applicazioni di lavorazione degli stampi.

Nella postazione successiva della galleria, è possibile vedere il gemello digitale di un centro di lavoro Chiron DZ16, impegnato nella lavorazione di un componente virtuale. Il nuovo software CNC Guide 2 di Fanuc arricchisce la lavorazione digitale con dati relativi all’accelerazione/decelerazione reale, fornendo una migliore stima del processo di lavorazione del pezzo.

La galleria dei Digital Twin continua con dimostrazioni come Surface Estimation, che aiuta gli utenti a controllare virtualmente in anticipo il feedback della lavorazione per risparmiare tempo, denaro e materiali. Infine, con la visita all’area produttiva dello stand si completa il ciclo osservando la lavorazione CNC dal vivo.

Sul lato opposto della Factory Automation Gallery, i visitatori possono verificare la semplicità di sviluppo e configurazione delle macchine utensili digitali, dalla progettazione all’utilizzo. La prima dimostrazione evidenzia l’accuratezza della progettazione virtuale utilizzando un ricco set di strumenti in ambiente Fanuc CNC Guide.

 

Ad esempio, l’applicazione dell’Intelligenza Artificiale (AI), alla tornitura semplifica e riduce al minimo il tempo necessario per ottimizzare gli assi. È inoltre possibile controllare e robotizzare le macchine utensili offline in modo intuitivo utilizzando il software Fanuc Roboguide.

Una volta finalizzato il progetto della macchina utensile, ulteriori dimostrazioni virtuali evidenziano le nuove funzionalità disponibili per aumentarne le prestazioni, mentre un’altra demo live illustra la facilità di programmazione a bordo grazie alla nuova interfaccia iHMI G-Code Guidance di Fanuc, che consente anche agli operatori non specializzati di programmare rapidamente una macchina CNC.

Il sistema Field di Fanuc si arricchisce di nuove applicazioni dei partner

Novità anche per quanto riguarda il sistema Field – acronimo di Fanuc Intelligent Edge Link and Drive – la piattaforma IoT di Fanuc, che si arricchisce con app sia della casa che di terze parti.

Nello specifico, l’azienda presenta tre nuove soluzioni sviluppate dai partner per migliorare la produttività, come APM (Advanced Plant Monitoring) di Alascom, che permette il monitoraggio della produzione estraendo dati da sistemi come robot, macchine CNC, PLC e contatori di energia. L’app, che offre la visualizzazione dei dati in tempo reale per qualsiasi dispositivo collegato al sistema FIELD, aiuta a identificare i problemi di produzione e prevenire i tempi di inattività (downtime).

Fieldview di Cognivix è invece un’app di rilevamento e tracciamento degli oggetti, che permette agli utilizzatori di sfruttare i vantaggi della visione artificiale per migliorare la qualità attraverso il rilevamento accurato dei difetti senza che sia necessario essere esperti di Intelligenza Artificiale (AI).

La terza novità in questo campo è rappresentata da Opera Smart OEE di Open Data, un’app industriale basata sul web per il monitoraggio dei dispositivi (macchine utensili CNC, robot o altre attrezzature di produzione). Gli utilizzatori possono vedere i dati in tempo reale riferiti alla produttività e all’efficienza delle macchine, ottenendo così approfondimenti dettagliati e intuitivi sulle ragioni di un basso indice OEE (l’indicatore che misura l’efficienza complessiva degli impianti), e raccogliendo dati oggettivi che aiutano a guidare i miglioramenti.

A queste applicazioni si aggiungono le novità presentate nel campo del miglioramento della qualità, come l’app Process Stability Calculation di Daim, che supporta gli operatori delle macchine per controllare in tempo reale se il processo – dalle lavorazioni meccaniche tradizionali alla saldatura  – è stabile. Oltre a rilevare le cause di instabilità, l’algoritmo della app apprende il comportamento standard per ridurre la necessità di supervisione da parte degli operatori umani.

Un’altra applicazione, C-Analyse di Marposs, visualizza e valuta i dati di monitoraggio relativi ai processi di taglio e le condizioni della macchina memorizzati nel database del sistema Field. Attraverso l’analisi dei trend è possibile ridurre i tassi di scarto, estendere la vita dell’utensile e migliorare il tempo di attività della macchina (uptime).

L’app Connector di Mitutoyo, in cambio, supporta la comunicazione tra il sistema Field e i dispositivi portatili dello specialista di metrologia e le macchine di misura CNC. Come strumento per il controllo automatico della qualità e il miglioramento dei processi, questo convertitore software permette di condividere un’ampia gamma di dati, tra cui risultati di misura, dati operativi e condizioni della macchina.

Il convertitore software Renishaw Central permette agli utenti del sistema Field di connettersi con le sonde CMM dell’azienda, i sistemi di misura da officina e le macchine per la produzione additiva. L’app associata fornisce l’accesso allo stato in tempo reale e ai dati dei sensori, oltre ai tassi di rendimento in tempo reale dei prodotti misurati, per contribuire a migliorare i processi.

Quattro nuove applicazioni anche per il miglioramento dell’uptime, tra cui Smart Plastics i.Cee di igus. Si tratta di un’app che fornisce informazioni predittive sulla durata delle catene portacavi, dei cavi per il movimento e dei cuscinetti in polimeri, di utilizzo comune nei macchinari, nei sistemi e nelle attrezzature di produzione. L’app i.Cee informa gli utenti sulle condizioni dei prodotti indicando il numero di giorni che mancano alla successiva manutenzione consigliata, evitando così i costi e il tempo associati a guasti imprevisti.

Acous Navi di NSK monitora l’operatività degli elementi della macchina, come cuscinetti, viti a sfera e guide lineari, diagnosticando i primi segni di danni o deterioramento. Di conseguenza, gli utilizzatori dell’applicazione possono prevenire elevati costi di riparazione e tempi di fermo macchina imprevisti.

Wireless IO di SMC, invece, è progettata per facilitare l’invio di informazioni IO direttamente al sistema Field utilizzando un convertitore OPC-UA. Gli utilizzatori possono elaborare i dati raccolti tramite altre applicazioni o dashboard all’interno del sistema Field per aiutare a guidare la manutenzione preventiva di dispositivi come le valvole pneumatiche per pinze robotiche.

La app OMNI edge di THK utilizza l’analisi delle vibrazioni e uno speciale algoritmo per monitorare la lubrificazione e lo stato di usura di fino a 90 guide THK LM (Linear Motion). Grazie all’app, gli utenti possono risparmiare tempo e denaro, grazie al monitoraggio basato sulle reali condizioni operative.

Si arricchisce, dunque, l’ecosistema di Field, nato dalla decisione dell’azienda di investire nell’IoT. “Da qualche anno abbiamo introdotto anche l’IoT nel nostro portfolio di prodotti e non potevamo fare altrimenti perché il digitale ha una grossa voce in tutti i campi e soprattutto nella produzione. Per questo Fanuc, visto che ha applicato queste tecnologie internamente, ha voluto metterle a disposizione dei suoi clienti”, commenta Gualtiero Seva, Robot Sales Account di Fanuc.

“Il mercato ha accolto la nostra piattaforma Field in modo molto positivo perché permette ai costruttori di macchine utensili, o di accessori, o alle software house di accedere a una grande quantità di dati ed estrarre le informazioni utili. È un concetto piuttosto innovativo e il mercato lo sta iniziando a recepire adesso”, aggiunge.

Il video

 

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Michelle Crisantemi

Giornalista bilingue laureata presso la Kingston University di Londra. Da sempre appassionata di politica internazionale, ho vissuto, lavorato e studiato in Spagna, Regno Unito e Belgio, dove ho avuto diverse esperienze nella gestione di redazioni multimediali e nella correzione di contenuti per il Web. Nel 2018 ho lavorato come addetta stampa presso il Parlamento europeo, occupandomi di diritti umani e affari esteri. Rientrata in Italia nel 2019, ora scrivo prevalentemente di tecnologia e innovazione.

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