La macchina diventa smart, in grado di auto-regolarsi in funzione delle caratteristiche dei componenti da assemblare, per una produzione flessibile e personalizzata (“Lotto Uno”) e senza scarti di materiale (“Zero Difetti”).

Cosberg Spa, STIIMA–CNR, l’Università degli Studi di Bergamo e ABB Spa collaborano alla realizzazione di una smart machine, nel dettaglio un macchinario per assemblare componenti ad alta variabilità geometrica per garantire il monitoraggio continuo della qualità del processo produttivo al fine di superare le problematiche legate ai difetti di produzione e conseguire il paradigma “Zero Defect Manufacturing”.

Le macchine di nuova generazione – integrando e combinando sensori e algoritmi in grado di inferire informazioni sia in merito al pezzo in lavorazione che al processo produttivo nella sua interezza – permetteranno di rilevare eventuali scostamenti nei parametri ottimali di qualità, intervenendo tempestivamente nel ripristino degli stessi con conseguenti benefici in termini di riduzione costi, tempi e scarti, nonché garantendo al contempo maggiore produttività, flessibilità e personalizzazione.

In linea con quanto indicato, l’obiettivo che Cosberg Spa, STIIMA – CNR, l’Università degli Studi di Bergamo e ABB Spa perseguono in maniera congiunta e in ottica di Open Innovation all’interno del progetto SMART4CPPS, è quello di progettare e sviluppareun sistema meccatronico dedicato alla regolazione e test degli interruttori di Bassa Tensione, in grado di consentire la tracciabilità della qualità del processo, integrando la variabilità di risposta del sistema alle condizioni di utilizzo della stessa e al sistema di fabbrica.

All’interno del contesto indicato, Cosberg Spa – capofila del progetto SMART4CPPS e leader del Pilot 4 –studia, progetta e costruisce impiantie moduli per l'automazione dei processi di assemblaggio,coniugando know-how nella manifattura con investimenti in tecnologie digitali per creare soluzioni “tailor made” su specifica richiesta della clientela.

Coerentemente con la propria attività, Cosberg Spa coordinerà e implementerà lo sviluppo e il testing del prototipo dimostrativo del Pilot 4 composto da banchi semiautomatici, per ottimizzarela regolazione (avvitatura/ svitatura) di grani solidali ai componenti bimetallici dell’interruttore, la cui alta variabilità geometrica rende quindi complessa l’efficace esecuzione del processo, e per il test di profilo termico dell’interruttore stesso.

In sinergia e a complemento delle attività di sviluppo, i partner, e nello specifico l’Università degli Studi di Bergamo, implementeranno un modello per caratterizzare il comportamento di questi componenti bimetallici, gettando le basi per la programmazione di un algoritmo finalizzato ad ottimizzare l’intero processo di regolazione grani. STIIMA - CNR studierà invece dei sensori in grado di inferire la geometria degli elementi nelle varie fasi del processo (avvitatura e test del profilo termico).

Di fondamentale importanza è inoltre il ruolo di end-user svolto da ABB Spa, con il coinvolgimento dell’impianto produttivo di Dalmine nel cui interno vengono realizzati – tra le altre attività – gli interruttori oggetto del Pilot 4.

Le attività che saranno quindi condotte all’interno del Pilot 4 del progetto SMART4CPPS saranno le seguenti:

  • Sviluppo del prototipo di una macchina per regolazione (avvitatura) e test degli interruttori di Bassa Tensione
    • Progettazione e realizzazione dello stadio di avvitatura, e sviluppo del framework di programmazione.
    • Progettazione e realizzazione dello stadio di test.
    • Sviluppo di 3 smart-sensors per: (i) la misura geometrica degli elementi in ingresso alla stazione di regolazione grani; (ii) la misura geometrica dell’interruttore in uscita dalla stazione di regolazione; (iii) sistemi per la misura della deformazione degli elementi durante test.
  • Sviluppo delle logiche di controllo integrate con il sistema Fabbrica Intelligente.
    • Sviluppo delle logiche di controllo adattativo per il processo, sulle informazioni sensoriali del flusso dei componenti in ingresso, al fine di azzerare la difettosità del prodotto assemblato.
    • Sviluppo delle logiche di controllo auto-adattativo per continuare ad aggiornare le modalità di controllo al fine di integrare la variabilità di risposta della macchina al cambiare delle condizioni di utilizzo della stessa. Il sistema sarà interfacciato al framework digitale Fabbrica Intelligente.

Alla luce di quanto presentato, il progetto che Cosberg Spa, STIIMA – CNR, l’Università degli Studi di Bergamo e ABB Spa stanno implementando rientra perfettamente nel contesto del paradigma “Industria 4.0” e in particolare nella concezione di un processo produttivo “Zero Defect Manufacturing” in cui la linea di produzione è monitorata in logica di auto-regolazione, dall’ingresso della materia prima sino alla realizzazione del prodotto finito, con il fine di conseguire la tracciabilità della qualità e la conformità ai parametri stabiliti ed ottenere una produzione estremamente flessibile e personalizzata con una logica di controllo integrata sia a livello di processo che a livello di fabbrica.

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