Come migliorare le performance delle macchine CnC

Performance delle macchine CnC

Le performance delle macchine CNC (a controllo numerico) possono essere ulteriormente ottimizzate grazie al contributo dell’Industrial IoT e della visione artificiale.

Il settore manifatturiero è, di questi tempi, chiamato a modernizzare e ottimizzare i suoi processi produttivi per guadagnare competitività. A questa esigenza di innovazione non può sfuggire neanche una tecnologia che pure ha permesso in passato alle imprese di fare un salto importante dal punto di vista dell’automazione e della modernizzazione. Stiamo parlando delle macchine a controllo numerico (CNC): a differenza degli impianti industriali tradizionali, il cui funzionamento è basato sull’attività manuale dell’operatore, Il controllo numerico consente di trasmettere le informazioni necessari al funzionamento attraverso un programma e determinarne, di conseguenza, tutti i movimenti. Ma anche questa tecnologia, che pure ha rivoluzionato il funzionamento delle nostre fabbriche, è destinata a essere impattata e arricchita dall’avvento dell’Industrial Internet of Things che porta con sé la capacità di trasmettere in tempo reale i dati prodotti da queste macchine, che a loro volta possono poi essere trasformati in informazioni capaci di aumentarne le performance complessive.

La manutenzione intelligente

Pensiamo ad esempio a un aspetto significativo come la manutenzione: le macchine a controllo numerico presentano di norma una struttura complessa e sono inoltre costruite con una miriade di piccoli componenti che tendono a consumarsi nel corso del tempo. Il rischio in agguato, naturalmente, è quello di un fermo macchina improvviso, magari dovuto all’inceppamento di un componente minore, che ha l’effetto di bloccare l’intero processo produttivo, con conseguenze importanti in termini di tempo e risorse.

L’IIot può rappresentare una soluzione: i sensori e i dispositivi connessi alla rete sono ormai in grado di cogliere i possibili segnali di guasti imminenti, quali l’eccesso di vibrazioni e la presenza temperature di funzionamento più elevate del normale. Non solo: il connubio CNC-IoT può rilevare quando le parti soggette ad usura sono prossime alla fine della loro vita utile, così da avvisare automaticamente il personale addetto alla manutenzione. In questo modo si riescono a evitare i tempi di inattività determinati da problemi meccanici più o meno banali.

 L’ottimizzazione della domanda energetica

Un altro beneficio che può essere assicurato dall’Industrial IoT è relativo ai consumi energetici che, soprattutto in determinati contesti produttivi, possono pesare in misura significativa sul fatturato aziendale. Le apparecchiature e i sensori collegati alle macchine CNC possono permettere di conoscere estremamente nel dettaglio il proprio profilo energetico, andando ben oltre la classica rilevazione di aumento/decremento del fabbisogno.

Ad esempio diventa possibile approfondire l’effettiva domanda dei diversi vettori energetici (gas, elettricità ed acqua) nei vari impianti, in qualsiasi ora della giornata, così da individuare picchi o anomalie. La conoscenza, naturalmente, può consentire di tarare a dovere il funzionamento delle macchine CNC e dei diversi dispositivi presenti in fabbrica, adeguandoli alle condizioni produttive, climatiche e ambientali, così da assicurare un consistente risparmio energetico.

Ad esempio, le macchine possono essere programmate a riconoscere lo stato di inattività, così da spegnersi nel momento in cui la produzione è in attesa. Non va poi dimenticato che la continua trasmissione e analisi di dati generati dalle macchine CNC può permettere ai responsabili di produzione di ottimizzare il processo complessivo e implementare una manutenzione predittiva.

Insomma, i benefici dell’IoT per le macchine a controllo numerico sono evidenti; l’unico interrogativo aperto rimane quello relativo all’integrazione di questi moderni dispositivi nelle macchine CNC già presenti in azienda da diverso tempo, dal momento che questi apparecchi sono progettati per avere una vita utile di 20 anni o più.

In realtà le operazioni di retrofitting sulle macchine a controllo numerico – persino su quelle più datate – sono tutt’altro che irrealizzabili: ad esempio è possibile aggiornare le schede di programmazione introducendo la connettività wireless o Ethernet, che rappresenta la precondizione indispensabile per l’Industrial IoT.

I benefici della visione artificiale

Esiste poi un’altra tecnologia che sta impattando in misura significativa sulle macchine CNC ed è quella della visione artificiale: si tratta di dispositivi come scanner, telecamere digitali, sensori, elaboratori di immagini che vengono utilizzati soprattutto nel controllo di qualità, con l’obiettivo di individuare i possibili micro difetti di produzione, spesso invisibili anche all’occhio umano più allenato.

L’integrazione della visione artificiale con le macchine a controllo numerico ha la potenzialità di aumentare il tasso di qualità dei prodotti, grazie alla completa ottimizzazione del processo produttivo. IoT e visione artificiale applicate al contesto delle macchine Cnc rispondono dunque in pieno al fenomeno Industria 4.0, che punta a rendere il processo industriale più preciso ma, al contempo, meno costoso.

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