Georg Fischer (GF) Wavin torna al "made in Svizzera"

Attività:
creazione di raccordi elettrici per gasdotti e impianti idrici nel mondo.

Soluzione:
tecnologia in grado di offrire costruzioni rapide, efficienti e semplici per migliorare i tempi di ciclo e soddisfare l'aumento della domanda.

Risultati:
automazione di attività a processi ripetitivi per ottimizzare le prestazioni utilizzando prodotti di alta qualità, compresi due grandi robot FANUC R-2000 e un piccolo robot di movimentazione M-20iA.
Grazie a questo livello di automazione, il sito in Svizzera è stato messo in sicurezza per il futuro.



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Qualità come soluzione principale

Se tre robot fossero sufficienti, il problema della ""sicurezza del sito"" sarebbe stato facilmente risolto. Nel nuovo impianto di GF Wavin per lo stampaggio a iniezione di raccordi elettrici a Subingen, è stato immediatamente intuito che, oltre ai robot gialli, occorre una grande automazione sistematica.

L'impianto di Subingen di GF Wavin non produce solo raccordi elettrici. Con l'aiuto dei robot e di una grande automazione, i 100 dipendenti si dedicano a produrre i migliori raccordi e collegamenti possibili. A Subingen, i team lavorano in 4 turni, 360 giorni all'anno. Oltre a poche parti personalizzate, i componenti dei tubi e gli elementi di collegamento sono realizzati principalmente in polietilene, secondo uno standard che ha reso famosa l'azienda. GF Wavin è parte dell'unità di business Piping Systems, che con una quota di fatturato del 39% (2015) rappresenta il settore più grande del gruppo GF.

Per soddisfare la domanda in aumento, è stata ampliata la capacità per inserire un'ulteriore macchinario di stampaggio a iniezione automatizzato. Il design dei robot è stato semplice poiché basato su un sistema esistente, ma in questo caso sono stati utilizzati i robot Fanuc. Tale scelta è stata chiara per via dei requisiti di sbraccio e portata massima. La conversione generale al robot giallo è, da una parte, la conseguenza di un accordo quadro fra il gruppo GR e Fanuc circa la fornitura di robot, ma anche per via dell'imballaggio previsto per questa applicazione, che è stato personalizzato per soddisfare i requisiti in termini di costo e prestazioni. ""La presenza di un secondo fornitore era di importanza strategica"". Prestazioni e affidabilità sono i due tratti distintivi del marchio Fanuc.

La cella esistente non viene utilizzata da lungo tempo. Tuttavia, esiste una domanda consistente in termini di raccordi elettrici angolari dal diametro di 90-110 mm. Si tratta dei componenti più venduti. Complessivamente, la cella è composta in primo luogo da due presse a iniezione Engel, la bobinatrice, due robot R-2000i di grandi dimensioni e un piccolo robot di manipolazione M20iA. Uno dei due robot più grandi scarica la prima pressa a iniezione e deposita il pezzo pretagliato davanti la bobinatrice. Il robot M-20iA gestisce la bobinatrice e, dopo l'operazione, inserisce un altro connettore. Questo fornisce direttamente l'alimentazione per la saldatura successiva dei componenti sul sito.

FANUC R-2000i è il modello dalle caratteristiche ideali

Il secondo R-2000i è una versione ad avambraccio lungo del R-2000iB/185L, che scarica la seconda pressa a iniezione. I pezzi pretagliati e bobinati subiscono l'iniezione da parte della macchina. Lo sbraccio è l'elemento caratterizzante del robot che scarica la seconda pressa a iniezione. I due robot devono operare entro cicli più brevi. Ma anche il tempo di spostamento viene impiegato per attività aggiuntive durante il ciclo di lavorazione. In questo modo, ciascun pezzo depositato è del tutto pronto per le elaborazioni successive.

Solo le quantità minori o gli imballaggi più complessi restano soggetti a lavorazione manuale. In tutti gli altri aspetti, il processo di produzione è completamente automatizzato. Solo nella fase finale del processo, il pezzo già imbustato ed etichettato con un codice a barre viene manipolato da un dipendente. Non è sufficiente inserire la busta in un contenitore, per questo motivo il dipendente effettua un'ultima ispezione visiva e posiziona la busta in una scatola per la spedizione. Tutto questo coniuga la produzione e la tipica qualità svizzera.

La cella viene sottoposta a controllo da un PLC master. L'operatore immette i dati più importanti attraverso un semplice pannello, tradizionalmente limitato alle funzioni di accensione e spegnimento. Tuttavia, l'integratore per celle Paro ha apportato un importante aggiornamento, migliorando la chiarezza delle schermate e l'accesso ai menu.

Anche il funzionamento della cella robotica precedente trae beneficio da tutte le migliorie presso la nuova struttura. Pauli afferma: ""La riduzione dei problemi complessivi è solo parte del processo di miglioramento continuo. Anche i robot KUKA traggono beneficio da tutto questo"". Sono stati analizzati ogni movimento e ogni arresto. ""Di fatto, il processo non viene mai interrotto"".

Dal momento che gli stessi templi di ciclo sono oggetto di grande attenzione, il personale di GF Wavin assume un atteggiamento proattivo, come spiegato da Thomas Ettlin, a capo del BMP: ""Preferiamo lavorare un po' più lentamente e dedicare due secondi ai cicli, il che raddoppia il nostro MTBF"". Questo approccio si rivela molto più efficiente.

Oggi è diventata una pratica comune: gli strumenti vengono puliti ogni giorno, anche se restano collegati alla macchina. Anche il tempo impiegato rientra nel concetto di produzione proattiva. Fred Biedermann ribadisce: ""Affrontare problemi come questo così in anticipo e in modo regolare semplifica ogni aspetto della nostra attività"". Durante i turni, alcuni pezzi vengono scaricati e sottoposti a un'ispezione approfondita a scopo di controllo di qualità interno. I raccordi selezionati a caso vengono sottoposti anche a una prova di pressione.

Processi replicati che dimostrano il successo

Dal momento che la cella è stata programmata al fine di ampliare la capacità, determinati dati di benchmark e alcuni criteri di progettazione sono stati stabiliti fin dall'inizio. Pertanto, lo scopo era poter utilizzare, ad esempio, gli stessi strumenti delle celle 1 e 2. Dal momento che alla GF Wavin, l'affidabilità del processo è oggi un principio cardine nella definizione dell'efficienza di celle o sistemi, la disposizione originale della cella è stata mantenuta il più possibile. Sebbene la disposizione si basi sulla cella esistente, il responsabile del progetto Fred Biedermann e gli operatori hanno esaminato scrupolosamente ogni singolo punto del processo: Quali aspetti funzionano meglio? Quali sono i problemi di manutenzione più frequenti? Dove si riscontrano gli ostacoli? ""Abbiamo ricercato in modo specifico i criteri per aumentare l'affidabilità e la sicurezza del processo per il personale"", ricorda il responsabile del progetto. Su questo assunto, anche i moduli più importanti, come la pressa a iniezione Engel, sono stati inseriti nella nuova struttura, mentre sono ne sono stati integrati di nuovi e alcune fasi sono state migliorate. Per una maggiore comodità, la cella è stata realizzata dall'integratore di sistemi Paro, in prossimità del sito di Subingen.

L'impianto deve ancora raggiungere le massime prestazioni, ma è già possibile constatare un notevole aumento della produzione, come afferma il responsabile dell'impianto Pauli: ""Semplicemente, il processo specifica i tempi di ciclo"". Tuttavia, poiché viene preso in considerazione il processo nel suo insieme, di certo c'è ancora margine di miglioramento in futuro. Nei dieci anni trascorsi dall'implementazione della prima struttura robotizzata per raccordi elettrici, le prestazioni sono migliorate del 40 percento. ""Un migliore controllo del processo offre maggiori opportunità e risultati migliori"". Tuttavia, come evidenziato da Pauli, alla fine ciò che conta è sempre l'affidabilità del processo.

"Lo scopo dell'automazione è garantire prestazioni migliori tramite prodotti di alta qualità. Un effetto collaterale positivo di tutto questo è il fatto che abbiamo garantito il futuro del sito in Svizzera"". ""Senza automazione, questo non esisterebbe più"". Parole molto chiare e supportate dai fatti: ""Abbiamo fatto importanti passi avanti rispetto alle attività ricorrenti"". Nel gruppo di siti GF, inoltre, le capacità vanno ben oltre gli aspetti della salvaguardia. Ciascun sito presenta una specializzazione e, di conseguenza, ha i propri punti di forza. Pauli afferma: ""Abbiamo analizzato ogni fase e ogni movimento della nuova struttura. Tuttavia, il miglioramento ottenuto è frutto di un processo che abbiamo condotto senza sosta, che ci ha impegnati ogni giorno e che ci ha aiutati a restare efficienti e flessibili".