Storia di successo

Una combinazione altamente dinamica

ECOSPEED F 2040

L'impianto di Premium AEROTEC a Varel, nel nord della Germania, produce componenti altamente complessi in alluminio e titanio utilizzando un parco macchine tra i più avanzati d'Europa. E questo pool è stato recentemente arricchito da un nuovo duo molto dinamico: Un FMS (Flexible Manufacturing System) ECOSPEED F 2040 di Starrag costituito da due centri di lavoro collegati.


Quasi 20 anni fa, il più grande costruttore di aerei d'Europa ha puntato per la prima volta sulla cinematica parallela delle linee di prodotti ECOSPEED — una tecnologia allora rivoluzionaria. Grazie alla lavorazione simultanea a 5 assi altamente dinamica con testa a tripode, queste macchine rappresentano ancora oggi il punto di riferimento per la lavorazione di componenti strutturali in alluminio grandi e complessi, soprattutto nell'industria aeronautica. Le attività quotidiane comprendono la lavorazione dei raccordi delle tasche con pareti leggermente inclinate, che richiede la modifica della posizione angolare. Mentre le testine di fresatura standard a forcella compiono in genere enormi movimenti di rotazione, la cinematica parallela è molto più veloce e dinamica. Questo è uno dei motivi principali per cui, presso lo stabilimento di Varel, sono attualmente in uso 13 centri ECOSPEED.


"Oltre che la loro affidabilità, ci ha conquistato l'elevato dinamismo complessivo delle macchine ECOSPEED", spiega Christian Welter, Head of Large-Part Production presso Premium AEROTEC. "Ecco perché, per il nostro più recente investimento, abbiamo scelto due macchine ECOSPEED F 2040 che sono state interconnesse per creare un sistema di produzione flessibile." Questo è il nuovo fiore all'occhiello del padiglione 8, dove i centri di lavoro Starrag con una potenza di azionamento di 120 kW fanno la parte del leone. La presenza di un gran numero di centri simili facilita la formazione del personale, l'utilizzo dei macchinari e la manutenzione - continua Welter - ma a ogni nuovo investimento, Starrag e le sue linee di prodotti ECOSPEED devono sempre confrontarsi con la concorrenza. E aggiunge: "In questa gara, abbiamo nuovamente apprezzato il dinamismo della macchina, che rimane in una categoria a sé stante. Ciononostante, in futuro continueremo a esplorare altre opzioni sul mercato." 


Una nuova testina di fresatura angolata, che può essere cambiata automaticamente, consente di lavorare sul sistema FMS componenti in alluminio lunghi fino a quattro metri — completamente e con un'unica posizione di fissaggio. La flessibilità è un requisito indispensabile dato che l'azienda, solo sui suoi centri di lavoro ECOSPEED, lavora attualmente 700 diversi componenti per clienti quali Airbus e l'Agenzia Spaziale Europea (per Ariane 6).

Il pool di macchine più avanzato d'Europa è stato recentemente arricchito da un sistema Starrag ECOSPEED F 2040 FMS costituito da due centri di lavoro collegati.

Inoltre, questo investimento in nuove tecnologie ancora più produttive avviene in un ambiente di produzione che sta vivendo grandi cambiamenti. "Questo è un cantiere permanente", afferma Welter, sorridendo. "Le macchine sono dotate di un sempre maggior numero di sensori che generano grandi quantità di dati. Attualmente, stiamo imparando a gestire e utilizzare questa enorme mole di dati. " Uno degli obiettivi principali della digitalizzazione della produzione è quello di consentire l'esecuzione del processo con pochi operatori o addirittura senza. 

Il nuovo sistema di produzione di Starrag è il complemento perfetto a questa strategia perché l'impianto di Varel è recentemente passato all'utilizzo di sistemi connessi. "Vogliamo tenere separato il setup dalla lavorazione vera e propria", continua Welter. "E questo è assolutamente possibile con il nuovo FMS ECOSPEED F 2040, in cui gli operatori lavorano in postazioni di setup separate". 

L'impianto di Varel persegue la digitalizzazione da molto tempo, da prima che venisse coniato il termine "Industria 4.0". Di conseguenza, l'azienda è sistematicamente interessata alla connessione in rete. "Non abbiamo, ad esempio, alcun centro di lavoro Starrag indipendente; sono tutti collegati in rete o tra di loro", spiega Welter. "C'è poi l'esigenza di garantire la fornitura a cui, in quanto costruttori di componenti Airbus, non possiamo sottrarci. Ecco perché, accanto a ogni macchina, ce n'è un'altra che può svolgere lo stesso lavoro".

Quindi perché non adottare la movimentazione robotizzata? "Il sistema FMS lavora attualmente 40 componenti diversi, il che significa che avremmo avuto bisogno di 40 attuatori per la presa pezzo", spiega Welter. "È inoltre emerso che il robot sarebbe rimasto fermo per la maggior parte del tempo. In questo caso, un sistema cobot sarebbe un modo interessante per facilitare il setup pezzi. Attualmente stiamo già robotizzando alcune aree per la produzione di componenti di piccole dimensioni". 

È difficile per Welter quantificare l'impatto che lo slogan di Starrag "Sviluppare con precisione ciò che ha valore" ha avuto sul suo parco macchine. Il nuovo investimento non è stato ancora utilizzato a lungo per la produzione in serie ma possiamo già dire che i tempi di lavorazione, rispetto a quelli dei vecchi sistemi ECOSPEED, sono inferiori del 10%-15%. 
La disponibilità delle macchine gioca un ruolo altrettanto importante a Varel, e tutto dipende dal supporto del costruttore. "Nel complesso, siamo estremamente soddisfatti del servizio che Starrag offre rispetto a quello di altri costruttori", conclude Welter. "Nel tempo, abbiamo sviluppato un ottimo rapporto con il personale di Starrag, diversamente da quanto è avvenuto con altre aziende in cui, a causa del rebranding, non è sempre chiaro chi fa che cosa". 

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La tecnologia nei dettagli

Il nuovo FMS (Flexible Manufacturing System) è costituito da due ECOSPEED F 2040, un sistema di trasporto con navetta a doppia posizione, un punto di setup a terra e un sistema di stoccaggio pallet da 2.000 mm x 4.000 mm. I centri di lavoro hanno una potenza nominale di 120 kW e una velocità nominale di 30.000 giri/min. Questa combinazione consente una lavorazione simultanea a cinque assi altamente dinamica, con un'accelerazione fino a 1 g e un jerk massimo di 250 m/s³. Il sistema FMS vanta una testina di fresatura angolata con interfaccia HSK A63/80. Questa testina può essere cambiata automaticamente e sempre automaticamente riceve gli utensili dal sistema di cambio utensile. Esegue anche operazioni di taglio e foratura che un tempo venivano eseguite su una macchina fornita da concorrenti di Starrag. 
Per mantenere l'ingombro ridotto, risparmiare spazio e facilitare la manutenzione, le unità ausiliarie e gli armadi di controllo sono installati su una piattaforma periferica sopra il sistema di trasporto. Un sistema di monitoraggio del mandrino rileva le fluttuazioni del processo e arresta la macchina se sussiste il rischio di sovraccarico. Grazie all'elevata velocità di taglio, fino al 95%, i trucioli di alluminio cadono con un volume di 220 litri al minuto. Un sistema di estrazione dei trucioli sotto la macchina li frantuma e li trasporta attraverso le tubazioni nell'unità trucioli tramite un sistema di aspirazione.

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Profilo

Premium AEROTEC GmbH è un costruttore di strutture e sistemi di produzione per la costruzione di aeromobili (10.000 collaboratori, 2.0 miliardi di euro circa di fatturato) con sede centrale ad Augusta, in Germania. L'azienda è stata fondata nel 2009 quando l'impianto EADS di Augusta è stato fuso con gli impianti di Airbus Deutschland di Nordenham e Varel. Lo stabilimento di produzione di Varel (vicino a Wilhelmshaven) gioca un ruolo importante: L'impianto è nato nel 1936 come fabbrica di motori (revisione e produzione di pezzi di ricambio per motori di autocarri e aeromobili). Oggi conta circa 1.600 collaboratori e produce quasi 5 milioni di componenti all'anno, diventando uno dei principali siti high-tech al mondo per la costruzione di aeromobili. L'azienda ha contribuito a sviluppare il Varel Aeropark, che oggi ospita il fornitore ThyssenKrupp Aerospace Germany GmbH e il centro di formazione nazionale Ausbildungszentrum Varel (AZV), dove vengono formati gli specialisti in produzione di Premium AEROTEC. 


www.premium-aerotec.com

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