Industria 4.0 esempi: il progetto di Mandelli Sistemi

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Mandelli Sistemi SpA, azienda fondata nel 1932 e dal 2000 parte del Gruppo Riello sistemi, si occupa della progettazione, produzione e vendita di centri di lavoro orizzontali a 5 assi integrandoli con lo studio e la realizzazione di sistemi di produzione flessibile (FMS) e soluzioni “chiavi in mano”.
Negli ultimi anni, l’azienda ha attuato un piano importante di snellimento dei processi, velocizzazione delle procedure, caccia allo spreco e focalizzazione spinta sulla ricerca di valore aggiunto per il cliente, con l’obiettivo, riuscito, di creare un’organizzazione capace di cambiare, crescere e adattarsi alla realtà quotidiana e al più competitivo dei contesti.

Nell’ottica di una sempre più spinta ricerca del connubio tra prestazioni e soluzioni tecnologicamente avanzate in ottica Industria 4.0, la Mandelli Sistemi punta sul progetto Sp@rk-4.0-I.E.S. e si propone di sviluppare una tecnologia innovativa nell’ambito dei sistemi produttivi per la lavorazione di materiali tenaci ad alte prestazioni, quali le leghe di titanio e le superleghe a base di nickel.

Il progetto è stato candidato sul bando nazionale per i Grandi Progetti di Ricerca ed è attualmente in fase di approvazione da parte del Ministero dello Sviluppo Economico.

L’idea nasce dalle esigenze del mercato di riferimento (aerospace) che mostra un crescente impiego di materiali di difficile lavorabilità per la realizzazione di componenti motoristici e strutturali per velivoli di nuova generazione (ad esempio parti dei carrelli, connessione ala-fusoliera).

Da sempre rivolta verso l’innovazione dei propri prodotti con una particolare attenzione alla ricerca e sviluppo, l’azienda, per mantenere il proprio status di leader, ha deciso di aumentare il livello tecnologico delle proprie macchine, al fine di incrementare le performance di lavorazione in termini di volume truciolo, affidabilità, qualità e precisione delle superfici realizzate. Verranno introdotte nuove soluzioni in grado di ridurre le vibrazioni che possono instaurarsi durante il processo di taglio potenziando la capacità di asportazione in termini di Material Removal Rate (MRR), mantenendo comunque elevatissimi livelli di finitura superficiale. Verranno studiate soluzioni in grado di massimizzare le prestazioni, l’efficienza energetica e di processo e quindi consentire di ridurre i costi che l’utilizzatore deve sostenere.

Importanti vantaggi in termini di produttività ed efficienza possono anche essere ottenuti dall’abbinamento di un sistema per additive manufacturing ad una macchina utensile così da realizzare una cella produttiva integrata, completa di sistema movimentazione automatico, che realizza l’intero ciclo, dalla produzione del grezzo alla finitura.

Il centro di lavoro effettuerà lavorazioni di fresatura e tornitura altamente prestazionali. Una piattaforma hardware e software “Smart-Controller” installata a bordo macchina implementerà in automatico opportune strategie di controllo finalizzate all’abbattimento delle vibrazioni così da assicurare l’ottimizzazione della qualità e finitura del pezzo.

Il centro di lavoro effettuerpag. 9_2à lavorazioni di fresatura e tornitura altamente prestazionali. Una piattaforma hardware e software “Smart-Controller” installata a bordo macchina implementerà in automatico opportune strategie di controllo finalizzate all’abbattimento delle vibrazioni così da assicurare l’ottimizzazione della qualità e finitura del pezzo.
Il centro di lavoro realizzato sarà equipaggiato con un sistema di lubrorefrigerazione criogenica per ridurre sensibilmente l’usura dell’utensile che rappresenta il fenomeno di maggior criticità per le applicazioni in oggetto.
Infine una rete di sensori acquisirà le grandezze più significative: i dati saranno salvati in un ambiente cloud e sottoposti all’analisi statistica con metodi numerici e Big Data Analytics. Il risultato fornito darà la stima della vita residua dei componenti che consentirà di prevederne la rottura e pianificare gli interventi di manutenzione.

Tali informazioni saranno rese disponibili all’operatore direttamente dall’interfaccia CN o, in modo più interattivo, inquadrando i singoli componenti con i dispositivi “indossabili” sviluppati nell’ambito del progetto. Con tali strumenti sarà anche possibile visualizzare tutte le informazioni necessarie per l’attività di manutenzione e sostituzione del componente interessato.
Tutti i gruppi costituenti le principali fonti di assorbimento di energia, saranno rimpiazzati da componenti ad alta efficienza. Infine, grazie alla funzione di monitoraggio energetico il software di gestione della produzione indicherà all’operatore la pianificazione ottimale per abbattere i costi legati all’energia elettrica.

Il progetto verrà sviluppato grazie alla collaborazione con importanti enti di ricerca e studi di progettazione sia italiani che esteri al fine di garantire il massimo livello di innovazione.

Sviluppare sistemi innovativi e all’avanguardia è sempre stato un vanto di Mandelli e contraddistinguerà sempre la nostra azienda. – spiega Riccardo Daverio, Project Manager MANDELLI SISTEMI SPA. L’introduzione di queste novità consentirà di sviluppare un sistema produttivo di nuova concezione, altamente performante ed interconnesso in rete, che costituirà un importante avanzamento tecnologico nel segmento della lavorazione dei materiali tenaci e permetterà di intercettare le esigenze del mercato in anticipo sui concorrenti, costituendo un’opportunità di sviluppo di rilevanza strategica per la Mandelli Sistemi.

La portata delle innovazioni ricercate, la prospettiva internazionale delle applicazioni (settore aeronautico) e l’elevato livello tecnologico, sono tali da generare potenzialmente importanti ricadute per tutta la filiera produttiva, sia per il comparto delle macchine utensili che per l’industria manifatturiera nazionale più in

generale.

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