Sostenibilità a tutto tondo Le superfici sono considerate la disciplina suprema nell'ingegneria automobilistica; grazie alla tecnologia dei sensori e alla digitalizzazione, il sistema di ammodernamento crea una maggiore trasparenza di processo anche con le presse più vecchie.

Preferibilmente leggero, preferibilmente sottile, preferibilmente resistente. Questi sono in breve i requisiti per i materiali leggeri. Tuttavia, la ricerca di una maggiore leggerezza ha anche dei limiti, che si raggiungono al più tardi quando i componenti non mostrano più la stabilità richiesta o i materiali ad alta resistenza sono difficili da modellare. Una lamiera entra, la pressa si chiude, ne esce un componente: tutto ciò che accade in dettaglio ogni giorno durante il processo di imbutitura è quasi sconosciuto ai responsabili del processo. Non appena la pressa si chiude, il processo si avvia secondo regole proprie, per piegare e spezzare il materiale.

La sfida particolare è rappresentata dall'effetto di parametri variabili come la temperatura, l'attrito e, soprattutto, le fluttuazioni delle proprietà dei materiali e l'usura. Nel peggiore dei casi, i pezzi escono dallo stampo di imbutitura con crepe e pieghe, diventando così costosi rottami. Ciò che può diventare un vero problema è la mancanza di precisione dimensionale dovuta a deviazioni di processo durante la lavorazione della lamiera. Tolleranze del decimo di millimetro possono causare enormi inconvenienti durante la costruzione di carrozzerie, con relativi costi elevati ed effetti negativi sull'OEE (Overall Equipment Effectiveness).

È proprio qui che entra in gioco iLARIZ. L'azienda di Stoccarda equipaggia gli utensili del reparto presse con sensori di forza e di spostamento autonomi. Entrambe le caratteristiche sono essenziali per valutare un processo di pressatura e, nel migliore dei casi, controllarlo con l'aiuto di valvole idrauliche. Questo approccio è visibile sotto forma di curve di progressione o profili di movimento. iLARIZ ha volutamente deciso di dotare di sensori piezoelettrici i singoli utensili e non l'intera pressa. "Ci sono molti più utensili che presse in produzione e raramente gli utensili sono collegati in modo permanente a un sito di produzione. Non è raro che gli utensili si spostino da un sito all'altro" spiega Stefanie Sobola, sviluppatrice di software e responsabile marketing di iLARIZ. Il sistema di sensori digitali collegato a un utensile funziona quindi in modo autonomo e indipendente dall'infrastruttura OT e IT locale.

A tal fine, iLARIZ collega i sensori piezoelettrici direttamente all'edge computer EPC 1522 tramite PROFINET all'interno dell'ecosistema PLCnext Technology. Il dispositivo compatto è stato progettato principalmente per la conversione del protocollo, l'acquisizione dati e l'Edge computing. Per l'elaborazione e la visualizzazione dei dati, l'azienda di Stoccarda si affida a Cumulocity IoT e a thin-edge.io, disponibile nel PLCnext Store. Poiché l'acquisizione dei dati e l'analisi sono basate sull'edge e sul cloud, il sistema non richiede una complessa integrazione nelle infrastrutture IT/OT esistenti. Questo facilita l'integrazione, in particolare per quanto riguarda le interfacce e, soprattutto, la sicurezza. Lo stesso vale per l'uso della tecnologia dei sensori. "Rendiamo comprensibili i dettagli. Nel corso dell'ulteriore sviluppo dei prodotti, vogliamo quindi integrare maggiormente l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico, per offrire ai nostri clienti la possibilità di massimizzare la robustezza della loro produzione e rendere più trasparenti i loro processi. Puntiamo anche a espandere la nostra presenza sul mercato a livello internazionale" spiega Christian Held, che ha fondato l'azienda insieme a Papaioanu.

Un'altra caratteristica speciale del sistema sviluppato da iLARIZ fin dall'inizio è che il sistema di controllo degli utensili potenziabile è stato realizzato con componenti già affermati nell'industria automobilistica. "L'hardware deve essere conosciuto nel reparto presse" sottolinea Christian Held. Che si tratti di un controllore o di una valvola idraulica, chi non rispetta le specifiche di fabbrica ha generalmente poche possibilità di affermarsi con un nuovo prodotto in questo settore. "Cercavamo un partner che lavorasse con noi per progettare la tecnologia di controllo e portare il tutto nel cloud" riassume Christian Held. "A questo punto, consideriamo Phoenix Contact un precursore che ci fornisce un supporto ottimale in modo da poterci concentrare sulle nostre competenze principali. Questa competenza risiede chiaramente nella conoscenza del processo di formatura del metallo in modo preciso e ripetitivo" continua Apostolos Papaioanu.

Produrre in modo più preciso, risparmiare tempo, generare meno rifiuti e rendere il processo più affidabile e sostenibile: in fin dei conti, ogni risorsa risparmiata ha un impatto positivo sulla tutela del clima e sull'efficienza economica. Insieme all'approccio "Digital Factory now!" di Phoenix Contact, Draw.Control e Draw.Monitor creano le basi per poter intervenire nei processi in una fase precoce, al fine di evitare di produrre scarti e risparmiare CO₂ a fine giornata. "A causa dei requisiti di qualità, solo una piccola parte dei rottami torna all'industria automobilistica come nuovo materiale, e quindi non trova impiego nell'applicazione originale" spiega Christian Held. Ogni pezzo con meno rifiuti significa meno sforzo ed energia per il riciclaggio, al fine di aumentare sensibilmente la sostenibilità nella catena del valore.