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Dec 14, 2023

La pressa piegatrice robotizzata diventa flessibile per le operazioni di fabbricazione dei metalli

Historically, for robotic press brake bending to make economic sense, a job

Storicamente, affinché la piegatura robotizzata della pressa piegatrice avesse un senso economico, un lavoro doveva avere un certo volume in un’officina di lavorazione dei metalli. La situazione, tuttavia, sta iniziando a cambiare in tutto il settore.

Anche oggi, le presse piegatrici possono dedicare sorprendentemente poco tempo alla piegatura delle parti in un turno di otto ore. A volte, il problema deriva da inefficienze operative più ampie, come materiale non disponibile, strumenti fuori posto o un'assenza inaspettata dei dipendenti. Molte volte i problemi derivano dalla mancanza di informazioni. Forse una parte è stata progettata senza avere in mente la giusta attrezzatura, quindi l'operatore del freno o il supervisore è costretto ad adattarsi, formando più parti di prova per ottenere il programma di piegatura giusto.

La programmazione della piegatura offline cambia il gioco. Prima che qualsiasi programma di piegatura raggiunga il pavimento, una simulazione di piegatura verifica che, sì, l'operatore sia in grado di formare la parte con gli utensili disponibili senza collisioni. Per alcuni lavori, la tecnologia di piegatura adattiva tiene conto anche delle incoerenze dei materiali, come la direzione delle venature o la variazione di spessore. Il freno piega il materiale, misura l'angolo, quindi completa la curvatura dell'aria con precisione.

Se si aggiunge la capacità della pressa piegatrice di cambiare automaticamente gli utensili, il reparto di formatura cambierà radicalmente. Le macchine non devono più produrre grandi lotti per "risparmiare sulla configurazione". Di fatto, l’intero reparto può avvicinarsi al flusso del pezzo singolo e persino alla produzione basata su kit. Il work-in-process (WIP) crolla insieme ai tempi di consegna.

Tutto ciò ha reso il reparto di formatura più flessibile che mai, salvo un problema: la mancanza di persone. Una pressa piegatrice non può funzionare senza operatore, a meno che non si robotizzi l'operazione. Resta però il problema della flessibilità. Storicamente, le celle robotizzate delle presse piegatrici non sono note per la loro capacità di adattamento. Ciò, tuttavia, ha iniziato a cambiare.

La simulazione della piegatura offline ha trasformato la natura della piegatura manuale e ora sta facendo lo stesso per la pressa piegatrice robotizzata. Combina la simulazione offline con il cambio utensile automatico, l'evoluzione della tecnologia delle pinze e una cella di piegatura progettata strategicamente e la decisione di automatizzare o meno i cambiamenti. La pressa piegatrice robotizzata sta finalmente diventando flessibile.

Parla con molti proprietari di negozi e supervisori di reparto di formatura che si dedicano ai freni robotizzati e ti diranno che automatizzano la formatura solo per alcune parti. Un piccolo freno robotico potrebbe formare minuscole parti monotone e (ancora peggio) pericolose per una persona da piegare manualmente. Un grande freno robotico forma parti grandi e pesanti che sarebbero faticose per gli operatori formarle manualmente.

Nella maggior parte dei casi, tuttavia, la questione se automatizzare o meno spesso si riduce al volume, principalmente per ammortizzare la configurazione iniziale. Se un operatore ha bisogno di trascorrere del tempo con un dispositivo di programmazione per portare attentamente la parte attraverso ogni fase della formatura, il lavoro necessita di un certo livello di volume per giustificare tutto quel lavoro.

Poi arriva la sfida della presa. Alcune celle automatizzate potrebbero avere una fila di effettori terminali di presa lungo il perimetro. La progettazione di tutte quelle pinze garantiva che una cella di piegatura potesse formare una varietà di parti, ma il processo richiedeva tempo e aggiungeva numerose complicazioni. Anche in questo caso, il volume determinerebbe la decisione di automatizzare. La cella potrebbe essere progettata per eseguire piccoli lotti o addirittura kit, ma per giustificare tutti i costi di ingegneria, integrazione e tempo di installazione, quella cella automatizzata doveva produrre molti kit in un certo periodo.

Ciò è rimasto vero anche se tutto è stato prima simulato offline. Ciò ha ridotto al minimo il tempo impiegato dal personale di configurazione su un dispositivo di programmazione, ma la simulazione e la programmazione richiedevano comunque tempo e risorse. Le persone che (almeno idealmente) sanno come usare la pressa piegatrice ora passano molto tempo davanti allo schermo di un computer in ufficio. La programmazione offline non ha interrotto la produzione, ma il tempo di un programmatore non è comunque libero.

Per automatizzare veramente un'operazione di formatura con un elevato mix di prodotti, non è sufficiente automatizzare l'impostazione, il cambio formato e la manipolazione delle parti sul pavimento. I produttori devono automatizzare la programmazione e la simulazione offline (vedere Figura 1). Cioè, il software sviluppa istruzioni per l'intero ciclo, dalla presentazione dei pezzi tagliati alla rimozione dei pezzi formati, impilandoli su un pallet o posizionandoli in un contenitore. Il programmatore quindi esamina ciò che il software ha sviluppato, regola alcuni aspetti se necessario, quindi invia quel programma al piano.