Smart Factory: produzione flessibile completamente automatizzata, anche per piccole quantità

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Di fronte all’aumento dei costi di produzione, alla scarsità di manodopera qualificata e alla richiesta di prezzi di produzione più bassi, WTO, un produttore di portautensili di precisione, fa un salto pionieristico nel futuro. In collaborazione con Hainbuch, produttore di tecnologie di bloccaggio pezzi, l’OMC lancia una Smart Factory completamente automatizzata in cui tutti i processi sono controllati da robot, rivoluzionando l’industria manifatturiera.

Da anni i costi di produzione vanno verso l'alto in una sola direzione, mentre la richiesta è di prezzi di produzione sempre più bassi. Inoltre mancano lavoratori qualificati. Queste sono le sfide che devono affrontare molti produttori, tra cui WTO, un produttore di portautensili di precisione statici e motorizzati. La soluzione sembra ovvia: un capannone di produzione completamente automatizzato. La produzione in lotti si basa sempre su metodi consolidati, ma per piccole quantità è necessario sviluppare nuovi processi e integrarli in un sistema complessivo. Perché? Perché i dispositivi di bloccaggio, ad esempio, devono essere cambiati più volte al giorno, il che presenta enormi sfide in termini di processo e sicurezza. In collaborazione con Hainbuch, il produttore di tecnologie di bloccaggio pezzi con sede a Marbach, la WTO ha superato gli ostacoli eseguendo una serie di misurazioni e test strettamente coordinati. Nella nuova Smart Factory dell'OMC, tutti i processi sono automatizzati, con robot che inseriscono i componenti, cambiano i dispositivi di serraggio e sistemi di trasporto senza conducente che trasportano tutto da A a B. Dalla fine del 2022, la produzione di uno dei componenti degli utensili motorizzati è funziona in modo autonomo 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in lotti da 1 a 100. Questa è una pietra miliare per WTO e Hainbuch dopo una fase di sviluppo di 3 anni.

L'OMC ha sede a Ohlsbach vicino a Offenburg, lontano dalle grandi città mancano lavoratori qualificati. A causa degli sviluppi demografici, questa situazione continuerà a peggiorare. Inoltre, sempre meno persone vogliono diventare operatori di macchine e c’è sempre meno disponibilità a lavorare a turni. Sascha Tschiggfrei, amministratore delegato dell'OMC, lo ha riconosciuto e nel 2016 ha iniziato a pensare a delle soluzioni. "I lavoratori qualificati sono una cosa, l'aumento dei costi è un'altra. Poiché operiamo a livello internazionale, la pressione competitiva è forte. Alcune aziende scelgono di trasferirsi all'estero dove i costi sono più bassi. Tuttavia, volevamo mantenere la nostra sede in Germania, quindi abbiamo dovuto "Reagiamo per garantire che la nostra azienda rimanga competitiva a lungo termine. Il nostro futuro risiede nella Smart Factory, che produce 24 ore su 24 e funziona in modo completamente automatico. Ci dà un vantaggio competitivo e ci permette anche di attrarre persone più altamente qualificate", ha affermato Tschiggfrei .

Per questo gigantesco progetto, l'OMC voleva un partner esclusivo per le attrezzature di bloccaggio, con l'impegno e l'esperienza necessari per contribuire con la tecnologia adeguata. "Abbiamo elaborato i dettagli tecnici in team di progetto. Le domande erano: come serriamo i pezzi, come possiamo automatizzare il bloccaggio e come possiamo cambiare automaticamente i dispositivi di bloccaggio? L'obiettivo era che le macchine eseguissero i cambi formato in modo completamente autonomo. Ciò richiede dispositivi di serraggio con questa capacità. Inoltre, disponiamo di un processo di rettifica ad alta precisione, con un intervallo di tolleranza massimo di 3 µm", ha affermato Tschiggfrei. Una volta adottato il concetto di Smart Factory, il passo successivo è stato quello di cercare un partner. Poiché l'OMC e Hainbuch avevano già collaborato con successo su diversi progetti internazionali, Hainbuch è stato il partner prescelto. Alla fine del 2019 sono iniziate le prime discussioni per definire i requisiti dei dispositivi di serraggio. Le proposte progettuali sviluppate da Hainbuch furono accettate.

L'OMC dispone di un capannone di produzione esistente con oltre 50 macchine CNC. Il bloccaggio su queste macchine viene eseguito principalmente con mandrini a ganasce, mentre il cambio e l'allineamento per ciascun OP vengono eseguiti manualmente. Il primo processo di produzione completamente automatizzato da implementare nella Smart Factory è stato quello di produrre un alloggiamento, con lavorazione morbida seguita da lavorazione dura. Tschiggfrei spiega inoltre: "Le macchine della Smart Factory sono tutte nuove. Sono macchine standard, ma sono appositamente adattate per consentire il cambio automatico dei dispositivi di serraggio tramite un robot." Hainbuch doveva dotare quattro macchine di dispositivi di bloccaggio. Due centri di tornitura/fresatura in una cella con bloccaggio DI sul contromandrino e due rettificatrici cilindriche in un'altra cella, una con bloccaggio DE e una con bloccaggio DI. Per il bloccaggio esterno durante la rettifica, Hainbuch disponeva già di un mandrino standard, il Toplus AC 100 con ritorno assiale. Per i diversi alloggiamenti sono ora disponibili 18 set di serraggio, costituiti da una testa di serraggio con battuta, che vengono commutati automaticamente nel mandrino. Tuttavia, per il bloccaggio interno durante la tornitura e la rettifica, era necessario uno sviluppo completamente nuovo. Si basava sul mandrino Maxxos T211 esistente, tuttavia in questa versione con controlli di sicurezza è stato sviluppato un mandrino specifico.