Pallettizzazione e lucidatura con i robot per una maggiore efficienza e migliore conservazione delle risorse
Velocità, precisione e convenienza.
Le aziende all'avanguardia non possono più permettersi di scendere a compromessi in termini di velocità e qualità. L'automazione di processi complessi, o perfino singoli, è la chiave del successo in questo settore. Per le attività più faticose, un robot rappresenta il compagno di lavoro perfetto poiché fornisce pronta assistenza ai dipendenti. Nell'impianto di Gwatt (Thun) dell'azienda Fastlog AG, i robot FANUC di tipo "M-10iA" e "M-20iA/10L" sono di aiuto nel prolungare la vita utile dei dispositivi elettronici, anche delle unità di base come i modem, che vengono quindi confezionati perfettamente sui pallet per la consegna ai clienti.
Autore: Markus Frutig, editore tecnico
Fastlog AG è una società ricostituita nel 2009 con alle spalle oltre 100 anni di tradizione dell'ex PTT Group e attualmente impiega 140 dipendenti nei reparti assistenza e logistica dei pezzi di ricambio per i propri clienti aziendali. In questo settore di nicchia, l'obiettivo è di aumentare il ciclo di vita anche dei dispositivi elettronici usati di base, come modem o set-top box, del settore IT/telecomunicazioni e di renderli di nuovo disponibili sul mercato, completamente ispezionati e testati.
Infatti, ogni dispositivo nel "Fastchecker" è testato e controllato in modo dettagliato, lucidato, pulito e confezionato di nuovo. Questa "rimessa a nuovo" consente ai produttori di risparmiare molto denaro e, in sostanza, di ridurre l'impatto ambientale. "Fastchecker" è una soluzione ideale per la domanda in rapida crescita del mercato svizzero e Fastlog rivoluziona l'attività post-vendita per i componenti e i sistemi elettronici con questo robot per la pallettizzazione FANUC M-20iA/10L, a cui è stato dato il soprannome "PALETTI" dai dipendenti.
Il rinnovo è un processo manuale faticoso.
Dopo che tutti i dispositivi presso Fastlog sono stati totalmente controllati in moderne stazioni di misurazione e aggiornati con il software più recente, il tocco finale della sequenza è il rinnovo delle coperture, che devono essere delicatamente e accuratamente rifinite e lucidate, poiché le moderne coperture in plastica non perdonano neanche la minima imperfezione. Riparazione manuale di ciascun dispositivo o rimozione di vecchie etichette adesive: si tratta di attività fisicamente impegnative e monotone. Marcel Hadorn, direttore operazioni/responsabile dei servizi alla Fastlog spiega inoltre: "Per questo motivo abbiamo deciso di implementare un robot di FANUC per queste attività, da una parte per alleggerire il carico sui dipendenti e dall'altro per soddisfare i requisiti di efficienza".
Come è nata la collaborazione? La lucidatura era un'attività e la pallettizzazione dei dispositivi completamente rinnovati un'altra. Hadorn spiega: "Abbiamo scoperto la società Derap AG, la cui sede centrale non è molto distante da qui, e gli abbiamo fatto abbozzare le routine e i requisiti iniziali. Non c'è voluto molto a convincerci che volevamo utilizzare un robot per la pallettizzazione. Dopodiché, c'è stata suggerita l'azienda FANUC. Quello che ci ha convinto di FANUC è stato vedere le applicazioni dirette del suo impianto nella vicina sede di Biel/Bienne".
Specifica dei requisiti per la scelta del robot giusto.
Insieme all'integratore Derap AG della vicina città di Heimberg (BE), è stata preparata una dettagliata specifica dei requisiti. L'interesse iniziale era sul robot di palettizzazione "M-20iA/10L", la cui applicazione oggigiorno è standard in molte aziende e che ha raggiunto molto rapidamente il risultato desiderato da Hadorn e il suo team. Un parametro chiave nella specifica dei requisiti è stato il ciclo di 12 dispositivi al minuto, anch'esso raggiunto con successo. Marcel Hadorn e il team di consulenti guidato da Peter Keller, CEO di Derap AG, avevano intrapreso la strada giusta: "Le applicazioni robot ci hanno convinti molto rapidamente, anche se per il processo di pallettizzazione non occorrono tolleranze di decimi o centesimi di millimetro", conferma Hadorn con soddisfazione. "Anche se si sono verificati alcuni problemi durante il collaudo, siamo stati in grado di correggerli rapidamente coordinando l'impilamento delle scatole. Il sistema, compresi i sensori, funziona perfettamente" aggiunge.
Peter Keller, CEO della società di ingegneria Derap AG, spiega il proprio punto di vista sul perché i robot di FANUC erano la scelta giusta: "Abbiamo ricevuto i tempi di ciclo e i diversi schemi di palettizzazione richiesti con tolleranze rigide come indicato nella specifica di Fastlog. Abbiamo quindi cercato i robot appropriati in grado di soddisfare queste rigorose specifiche. Questo ha già ridotto notevolmente la ricerca." Il nocciolo della questione era il posizionamento ottimale di molti dei diversi pacchetti di dispositivi sigillati con pellicola termoretraibile e con forme geometriche non sempre perfette su pallet con dispositivi di aspirazione eccentrici per garantire che non vi sarà alcuna interruzione della produzione, e che il carico non si sposterà durante il trasporto su strada. Il sistema "iRVision" nell'unità fornita da FANUC è "inoltre un componente molto ben abbinato, ulteriore criterio determinante per la scelta dei robot FANUC".
Stretta collaborazione per soluzioni rapide. È stato un po' più difficile gestire la pallettizzazione, considerati i processi più sofisticati. Tuttavia, abbiamo visto che, a confronto, il sistema di lucidatura previsto inizialmente era leggermente più facile da implementare. Il sistema di lucidatura è stato sviluppato in modo relativamente rapido. Hadorn aggiunge: "Con il sistema di lucidatura, siamo stati in grado di raggiungere i nostri obiettivi entro la scadenza prefissata. Questo sistema ci consente di ottenere ulteriori risparmi in termini di personale rispetto al sistema di pallettizzazione." Un fattore importante secondo lui è stato anche "il fatto che la società Derap ha fornito assistenza eccellente nella scelta dei modelli di robot "M-10iA" e "M-20iA/10L" di FANUC. Abbiamo definito i requisiti in termini di peso, velocità e condizioni dell'area di lavoro sui sistemi, dopodiché sulla base di una raccomandazione di Pierre Rottet di FANUC e in collaborazione con il personale di Derap, abbiamo optato per questi dispositivi specializzati". Bürki Electric AG di Steffisburg era responsabile per il collegamento in rete, l'installazione e la programmazione del controllore PLC e dei componenti di visione di entrambi i sistemi. La combinazione di brevi distanze e aziende locali che hanno lavorato congiuntamente ha portato questa stretta collaborazione sul progetto a generare soluzioni rapide.
Sensore di forza dinamica per qualità elevata costante.
Sono stati inizialmente discussi diversi approcci di progettazione sul robot di pallettizzazione "M-10i", denominato "PALETTI" dai dipendenti. È stato subito chiaro che sarebbe stata necessaria un'applicazione di forza continua per il difficile processo di lucidatura, in modo da garantire qualità costante. Il risultato è stato ottenuto con il sensore di forza dinamica della società FANUC "che funziona in modo omogeneo e uniforme. Siamo soddisfatti di come l'intero progetto è stato organizzato", conferma Hadorn.
Anche per Pierre Rottet, direttore vendite robot di FANUC, questo robot "M-10iA" in combinazione con il sensore di forza dinamica è davvero unico: "Questo sensore comunica direttamente con il controllore del robot, pertanto siamo in grado di garantire che la forza di contatto esercitata durante la lucidatura dell'alloggiamento sarà sempre la stessa. Ciò consente di ottenere una qualità sempre costante in questo processo di lucidatura. Inoltre, sono assicurati notevoli risparmi di tempo durante la programmazione, ovvero quando si programmano i movimenti. Il sensore di forza dinamica esegue sempre il movimento programmato con la stessa forza di contatto." Questo processo di lucidatura è infatti qualcosa di speciale nell'applicazione Pierre Rottet ne è certo: "Può anche essere utilizzato per dimostrare ad altri clienti che i robot FANUC e il sensore di forza dinamica consentono l'implementazione di soluzioni di lavorazione come queste, che comportano l'ingegneria di processo. Le caratteristiche uniche di FANUC sono le opzioni per soluzioni integrate: i dispositivi periferici, quali i sensori di forza dinamica o di elaborazione immagini e così via, sono prodotti di proprietà di FANUC e possono essere integrati nei controlli dei robot molto facilmente in modalità "plug-and-play". Ritengo che, dal punto di vista tecnico, ciò è davvero qualcosa che può essere utilizzato in futuro, anche per altre applicazioni industriali."
Know-how interno per crescita e visioni future esterne.
L'intero processo di lucidatura degli alloggiamenti in plastica contenenti elettronica sensibile è generalmente molto delicato, così come il rapido packaging della confezione completata su pallet. Marcel Hadorn ne è certo: "I nostri dipendenti sono grati che adesso queste attività possono essere eseguite dai robot". Oggettivamente l'automazione e i robot ricevono anche critiche: "All'inizio avevamo dubbi sulla distribuzione di questi robot nella nostra produzione perché in definitiva eliminano posti di lavoro. Ma incredibilmente, la novità è stata ben accolta dai dipendenti e lo stato d'animo è sorprendentemente positivo. La pallettizzazione era un'attività molto faticosa, soprattutto nel periodo estivo
Anche il robot di lucidatura è stato ben accolto dal nostro personale, poiché nel sistema si verificavano frequenti periodi di fermo produzione a causa di problemi di salute. Questo è stato il segnale che ci ha spinto ad alleggerire il carico sui dipendenti. Non ci sono state lamentele da parte dei dipendenti che non devono eseguire più quest'attività faticosa", afferma Hadorn. Ciò significa che l'automazione con i robot è perfetta per un mondo del lavoro futuro più rispettoso dell'ambiente e senza spreco di risorse che, tutto sommato, richiede soluzioni nuove, in particolare a causa della pressione sugli alti costi salariali per le società svizzere, soprattutto considerando la situazione di accresciuta concorrenza con l'Europa e l'Estremo Oriente.
FANUC Svizzera ritiene anche questo progetto rivolto al futuro un vero successo: "Con questo progetto, abbiamo acquisito non solo la società Derap come partner di sistema, ma anche la società Fastlog come nuovo cliente finale, che ora utilizza i robot nella produzione per la prima volta. Questo certamente non sarà l'ultimo progetto. Questo è il motivo per cui FANUC Svizzera è naturalmente un progetto molto importante e anche di successo", hanno riassunto Pierre Rottet e Claudia Scheidegger, Marketing FANUC Svizzera, in piedi presso la cella di lucidatura, dove il loro "M-10iA" passa continuamente e rapidamente da un modem all'altro.
Werner Steiner, CEO e DVR di Fastlog, riepiloga: "Siamo rimasti molto soddisfatti nel vedere come sia stata accumulata tanta esperienza in così breve tempo e adesso siamo in grado di programmare il nuovo sistema di palettizzazione autonomamente. Per noi è importante avere competenze interne per l'adattamento del programma. Sono già in cantiere nuove idee e non vediamo l'ora di collaborare di nuovo con le società Derap e FANUC."
Autore: Markus Frutig, editore technica-online.ch
Impressione preliminare nella rivista scientifica “technica” (www.technica-online.ch)
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Robot per packaging "PALETTI" di tipo M-20iA/10L sempre in funzione. Peter Keller, CEO di Derap AG, evidenzia: "Abbiamo ricevuto i tempi di ciclo e i diversi schemi di palettizzazione richiesti con tolleranze rigide come indicato nella specifica. La visione dell'unità corrisponde bene e questo è un ulteriore criterio decisivo per scegliere i robot FANUC." (Foto: FANUC/Sabino Parente)
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Dettaglio del braccio del robot di tipo "M-20iA/10L": gli organi di presa pneumatici integrati devono essere dimensionati per le varie geometrie di packaging del materiale di imballaggio sensibile.
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Robot di lucidatura "Politti" di tipo "M-10iA" sempre in funzione nell'attività di lucidatura dei modem in cicli di 70 secondi con le macchine di rettifica di Suhner AG. Marcel Hadorn, direttore di stabilimento di Fastlog AG è molto soddisfatto: "Il nostro robot di lucidatura 'Politti' è in grado di lucidare fino a 700 alloggiamenti al giorno."
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L'applicazione continua della forza necessaria per il difficile processo di lucidatura degli alloggiamenti in plastica sensibili viene rilevata in modo preciso dal sensore di forza dinamica di FANUC per assicurare qualità costante. Per lo sviluppo di nuovi programmi su questo robot, il team di ingegneri interno di Fastlog ha ricevuto formazione da Derap.
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Progetto congiunto di successo e partner soddisfatti (da sinistra a destra): Claudia Scheidegger e Pierre Rottet (FANUC), Peter Keller (CEO Derap), Remo Jakob (progettista Derap), Werner Steiner (CEO Fastlog) con Marcel Hadorn (direttore di stabilimento Fastlog) e Rui Tito (sviluppatore Fastlog) nonché Markus Frutig (technica). Pierre Rottet conferma: "Gli ingegneri della società Derap hanno portato a temine questa attività in modo eccellente."
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Fastlog, con un organico di 140 dipendenti, offre servizi e logistica, configurazione, manutenzione e riparazione nell'area ITC nelle sedi di Gwatt (Thun), Derendingen ed Emmen.
