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LIUC - Ingegneria Gestionale 1

Corso di Tecnologia Meccanica

Modulo 6.2Sistemi di lavorazione


I sistemi di lavorazione automatici


Automazione delle macchine utensili

Linee evolutive:Nuovi tipi di materiali per utensili al fine di aumentare la produttivitàAutomatizzare le singole macchine utensili

Automazione: insieme di tecniche per ridurre l’intervento umano in un’attivitàlavorativa


Strategie di automazione delle macchine utensili

Combinare le operazioni in poche macchine (centri di lavoro)Eliminare l’intervento umano di controllo delle macchineEliminare le operazioni manuali di montaggio e smontaggioEffettuare più operazioni contemporaneamenteIntegrare le operazioni collegando le macchine (FMS)Prevedere in macchina operazioni di autocontrollo dimensionaleAumentare la flessibilità di una macchina diminuendo i tempi di setupIntegrare le varie attività (introduzione di sistemi CAD-CAM – CAPP - CNC)


Vantaggi ottenuti

Le linee di sviluppo individuate hanno portato a vantaggi quali:

Riduzione dei tempi di lavorazioneRiduzione dei costi della manodoperaMiglioramento della qualità del prodottoMiglioramento della produttivitàRiduzione del coinvolgimento dell’uomoRiduzione dell’incidenza di erroreAumento della sicurezza dell’operatore


L’evoluzione dell’automazione

Dai primi del 1900 molteplici sono state le spinte all’automazione delle macchine utensili:

Tornio automatico con uso di camme per il cambio rapido degli utensili in magazzinoTornio plurimandrino che consente di dividere il ciclo di tornitura in più stazioni contemporaneamenteTornio a copiare che consente di realizzare profili complessi grazie ad un tastatore che segue il profilo di una dimaTrapano plurimandrino che consente di effettuare piùforature contemporaneamente


Linee transfer

Hanno segnato negli anni 50-60 il passaggio dalle macchine isolate ai sistemi di lavorazioneLe stazioni sono disposte linearmente o circolarmente e si sono sviluppate specie nell’industria automobilistica o comunque di grande serieIl pezzo, montato su un apposito supporto transita automaticamente da una stazione all’altra dove vengono eseguite tutte le operazioni del cicloSvantaggi fondamentale sono la scarsa flessibilità e gli alti tempi di setup


L’elettronica nei sistemi produttivi

Nel corso degli anni 80-90 l’elettronica e l’informatica hanno influenzato pesantemente lo sviluppo dei sistemi produttiviLe moderne tecnologie hanno reso flessibili i sistemi storicamente rigidi, avallando la tendenza alla riduzione del ciclo di vita del prodottoI tre ambiti di applicazione sono stati:

La progettazioneLa lavorazione ed il controlloLa programmazione della produzione


La progettazione

L’uso dell’informatica ha visto coinvolti gli ambiti del calcolo strutturale e della modellazione solidaSi è imposto l’utilizzo delle tecniche CAD –Computer Aided Design con le quali dalla progettazione sono state poste le basi per un processo produttivo integrato


Il controllo numerico


La lavorazione ed il controllo

Le prime macchine a controllo numerico CN nel corso degli anni 60 hanno sfruttato l’informatica e l’elettronica per migliorare prestazioni, automazione e flessibilitàdelle macchine utensiliI robot hanno ulteriormente risolto problemi di manipolazione, movimentazione ed esecuzione di compiti ripetitivi e gravosi per l’operatoreLa stessa tecnica ha successivamente interessato macchine di misura e controlloL’insieme di CN e robot ha dato vita a sistemi FMS –Flexible manufacturing Systems basati sul collegamento informatico delle singole unità con un PC centrale


La programmazione della produzione

Le fasi di pianificazione hanno utilizzato la tecnologia informatica per attività di:

Gestione delle scorteGestione amministrativo-contabilePreventivazione e controllo dei costiAnalisi di mercato

Tale sistema integrato che arriva oggi a comprendere anche la programmazione delle macchine utensili a controllo numerico prende il nome di CAPP – Computer Aided ProcessPlanning


Il controllo numericoLe macchine dotate di controllo numerico necessitano di un’operatività da parte dell’uomo completamente diversa rispetto alla macchina tradizionaleIl controllo numerico (CN) consente di trasmettere informazioni alla macchina utensile sotto forma di numeri contenuti in un programma e determinarne di conseguenza tutti i movimentiLa prima macchina è stata utilizzata negli USA nel 1947 nell’industria aeronautica dove era necessario ottenere superfici complesse ottenibili solo dal controllo degli utensili secondo movimenti coordinati in uno spazio cartesiano a tre assi (detti assi controllati)


Evoluzione tecnologica

Macchina tradizionaleContenuti manuali elevati e ripetitiviTempi di fermo macchina consistentiPossibilità di erroriProduttività connessa all’abilità dell’operatoreQualità legata alla capacitàdell’uomo

Macchina CNContenuti intellettualiTempi passivi minimi in funzione della macchinaErrori possibili solo in fase di programmazioneProduttività connessa allo stato dell’arte della tecnologiaQualità svincolata dalle condizioni umane


Interfaccia uomo-macchina

Macchina tradizionaleAnalisi del disegnoAttività mnemoniche Individuazione sequenza operazioniFissaggio pezzoScelta utensiliScelta parametriAttività di calcoloAttività manuali

Macchina CNPreparazione del programma su PCTrasferimento del programma alla macchina (nastro, floppy, rete, …)Fissaggio pezzoCaricamento utensiliSupervisione delle operazioni


Opportunità e problemi

OpportunitàElevata automazioneElevata flessibilitàRiduzione tempi passiviAumento produttivitàMiglioramento della qualitàRiduzione scartiRiduzione manodoperaAumento versatilità(machining center)

Problemi Nuovi elevati costi connessi a:

Nuova figura del programmatoreElevatissimi investimenti di acquistoAlti costi di manutenzioneCosti di assistenza


Caratteristiche macchine CNConvogliatori tali da facilitare l’allontanamento del trucioloUn motore per ogni movimento previstoOrgani in movimento dotati di trasduttori per individuarne la posizioneMoti rettilinei a ricircolo di sfereMovimenti sincronizzati e simultanei

Torrette portautensili per setup velociBarriere scorrevoli a delimitare l’area di lavoroPotenze installate mediamente superiori rispetto alle macchine tradizionaliVelocità dei movimenti superiori rispetto alle macchine tradizionaliCosto macchina e manutenzione superiore


Assi di riferimento

Esistono elementi di riferimento comuni a tutte le macchine CN:

Il pezzo viene considerato sempre fermoSono gli utensili che sono dotati di movimentoIl movimento è individuato attraverso un sistema di tre assi cartesiani X, Y, Z secondo la regola della “mano destra”Le rotazioni attorno a detti assi sono convenzionalmente indicate con A, B, CUlteriori assi di riferimento paralleli agli assi principali vengono detti U, V, W e quindi P, Q, R


Centri di lavoro

Sono macchine multiscopo altamente flessibili sulle quali è possibile effettuare un elevato numero di operazioni (alesatura, foratura, fresatura, filettatura, ….)Specifiche per la scelta della macchina:

Campo operativo o cubo di lavoroPosizione orizzontale e verticale del mandrinoNumero di assi controllati e massima velocitàPotenza del mandrino e regimi di rotazioneTipo e dimensioni di attacco portautensileTipo di magazzino e caratteristiche tecniche

Presenza del dispositivo per cambio pallet


Elementi di macchina CNC

Programma: sequenza delle operazioni su supporto diversoLettore: dispositivo in grado di leggere il programmaUnità di governo: incaricata di trasformare le istruzioni in movimenti dei singoli organi della macchinaMacchina utensile: ovvero l’insieme degli organi di movimento, dei supporti, dei trasduttori, dei motori e dei servomotori


Struttura meccanicaDate le velocità e le potenze in gioco, superiori rispetto alle macchine tradizionali, tali macchine devono avere strutture (bancali, teste, montanti, guide) accuratamente progettateMateriali utilizzati: acciaio (resistente) e ghisa (smorzante), ma anche particolari in calcestruzzo o in composti polimerici laddove sussistono problemi di attritoProblema delle guide in acciaio temperato soggette ad elevati fenomeni di usura per attrito specie alle basse velocità (stick-slip):

Guide lineari a ricircolo di sfereRivestimento con materiali plasticiSistema di sostentamento idrostatico

Grandissima accuratezza nella progettazione dei mandrini


Utensili e portautensiliLa necessità di cambio automatico di utensili comporta l’utilizzo di portautensili, ovvero interfacce mandrino-utensili di tipo standardizzatoLe elevate velocità (20.000-40.000 giri/min) comportano sistemi di fissaggio assolutamente precisi.Esistono due tipi di portautensili base, entrambi caratterizzati da una base di tipo conico:

ISO con afferraggio tramite un codolo posterioreHSK (Hallow Shaft) con afferraggio centrale che, date le caratteristiche di maggior rigidezza e precisione, è consigliato per macchine ad altissima velocità

Tutti gli utensili, prima di essere posizionati nel magazzino portautensili devono essere controllati, pre-settati e devono essere memorizzati i correttori, ovvero le quote di riferimento di cui l’unità di governo deve tenere conto


Schema di portautensili


Magazzini utensiliIl dispositivo di cambio utensile (ATB – Automatic Tool Changer) deve evitare perdite di tempo durante i cambi, ragione per la quale èimportante che possa posizionarsi vicino al mandrino quando necessario. Sono realizzabili cambi in 2.3 secondi

Sistemi a tamburo rotante, a rastrelliera, a catenaProblemi da risolvere.

Effettuare la sostituzione in ombra alla lavorazioneEvitare spostamenti del mandrino che comporterebbero erroriGarantire una sistemazione random per ridurre i tempi di sostituzione

Il sistema di selezione utensili può utilizzare diversi sistemi di gestione:

A stazione codificata: con posti precisi assegnati a ciascun utensileA utensile codificato: con lettura grazie ad un chip magneticoA utensile programmato: con disposizione iniziale e successiva gestione random

La capacità di un magazzino attuale è di circa 150-200 utensili presenti in contemporanea


Esempi di magazzini utensili


Sistemi di cambio pezzo

Il cambio del pezzo deve risultare il più rapido possibile per poter evitare perdite di tempo nelle fasi di lavorazione.Viene utilizzata una tavola porta-pezzo (pallet) manipolata da un sistema automatico di movimentazioneDiversi centri CN possono essere collegati tra loro e prevedere sistemi di trasporto di pallet portapezzo tra un centro e l’altro (shuttle)


Sistema di controllo

Sistema di controllo degli assiÈ un sistema ad anello chiuso ove vengono verificati continuamente posizione e velocità di ogni movimento relativo all’asseIl trasduttore di velocità è costituto da una dinamo tachimetrica che fornisce un valore di tensione proporzionale alla velocità angolare dell’albero motoreIl trasduttore di posizione dell’asse può essere invece:

Diretto se misura linearmente la posizione della tavolaIndiretto se misura l’angolo di rotazione della vite di movimentazione rispetto alla madrevite


Tipi di controlloEsistono diversi sistemi di controllo per le macchine CN che sono comunque tutti ad anello chiuso, ovvero il segnale elettrico inviato al trasduttore è sempre il risultato di un confronto tra un valore programmato ed uno misurato:

Punto a punto: quando è garantito il movimento da un punto all’altro senza però avere controllo sulla traiettoriaParassiale; quando il movimento è realizzato parallelamente ad una asse prefissatoContinuo: quando è garantito il controllo della traiettoria voluta istante per istante

L’uso di motori “brushless” (ovvero senza sistema collettore-spazzole, sostituito da una scheda elettronica, consente di ottimizzare i tempi di risposta


Trasduttori Sono dispositivi che consentono di passare da una grandezza fisica ad un’altra. Ad esempio da una misura di tensione a:

Una lunghezza (trasduttore di posizione)Una velocità (trasduttori di velocità)

Possono essere inoltre:Analogici (se il segnala varia con continuità)Digitali (se il segnale varia a scatti predefiniti)

Oppure:Incrementali (se ogni misura è riferita alla precedente)Assolute (se ogni misura è riferita ad un’origine)

Tipi di trasduttori più diffusi:“Encoder”: basato su un disco munito di feritoie attraversate da un fascio LED (Light Emitted Diode) ricevuto da un fotodiodo. E’ di tipo indiretto, digitale ed incrementale“Inductosyn”: basato su due circuiti in tensione che si sfiorano (slider e scala) e che si trasferiscono di conseguenza corrente. E’ di tipo diretto, analogico ed incrementale o assoluto


Unità di governoL’unità di governo è l’hardware che controlla completamente il funzionamento della macchina e nella versione CNC (ComputerizedNumerical Control) è del tutto simile ad un comune computer Elementi dell’unità di governo:

Scheda Microprocessore che gestisce le interfacce (video, tastiera, RAM, Hard disk, Floppy disk, stampanti, altre periferiche, …)Scheda Master che:

Smista i comandi ai diversi organi , motori, servomotori, …Gestisce gli interpolatori che controllano le traiettorie (velocità ed accelerazioni) degli organi in movimentoControlla i comparatori che segnalano lo scostamento tra quota raggiunta e da raggiungereEffettua i controlli delle funzioni ausiliarie (fluido da taglio, torretta portautensili, …)

Schede input-output quali servosistemi, trasduttori, microinterruttori, …Fondamentale, prima di cominciare qualunque lavorazione èindividuare lo “zero” che costituirà l’origine di partenza di tutte le istruzioni di movimento


Prestazioni di un sistema CNCEsecuzione di programmi sia da RAM che da dischi che da periferica esternaProva programma “in aria”Funzionamento sia in automatico che in semiautomaticoCaricamento programmi durante la lavorazioneNumero di assi controllabiliFunzione “look ahead” di pre-esame dinamico dei parametri di lavorazioneCompensazione dinamica degli errori di inversione del motoCompensazione degli errori di misura dei trasduttoriCompensazione degli errori di deformazione termicaGestione vita utensilePLC (Programmable Logic Controller) integrato, ovvero presenza nella stessa unità del software necessario per potersi adattare a qualunque macchina o robot su cui venga installata (integrato e dunque non necessario dall’esterno)


La programmazioneLe macchine CN sono da considerarsi altamente automatizzate e flessibiliGrazie alla loro programmabilità possono adattarsi a produzioni molto variabiliOggi l’evoluzione dell’unità di governo consente di eseguire i programmi per la maggior parte delle lavorazioni con una grande semplicitàOgni costruttore utilizza suoi linguaggi anche se attualmente le raccomandazioni ISO, universalmente accettate consentono una discreta standardizzazione di linguaggio


La programmazioneLa programmazione può essere:

Manuale: quando l’operatore mediante il linguaggio della macchina scrive la sequenza delle operazioni dopo aver analizzato il disegno direttamente sull’interfaccia conversazionale della macchina stessa. Tale programmazione èdetta appunto anche conversazionale od interattiva in quanto è il software stesso che interroga l’operatore circa le sue esigenze e realizza successivamente il part programAutomatica: quando l’operatore ricava la sequenza delle operazioni direttamente dal disegno mediante l’uso di un computer ed un linguaggio di programmazione in grado di tradurre aspetti geometrici in tecnologici (ad es. APT -Automatically Programmed Tools) fornendo direttamente le traiettorie utensile attraverso un CL-file (Cutter Location file) al centro di lavoro


Elementi della programmazioneNel part program devono essere contenute tutte le informazioni necessarie per l’esecuzione delle lavorazioni, ovvero:

In merito alla traiettoria dell’utensile rispetto al pezzo, sia di tipo geometrico che relative alle modalità di movimento (di avanzamento, di taglio, di posizionamento, …)Riguardanti i parametri tecnologici scelti (velocità, avanzamento, ….)Altre informazioni ausiliarie quali:

Selezione dell’utensileUso di fluidi di taglioCarico/scarico dei pallet……


La norma ISOLe istruzioni previste sono di diverso tipo:

“N” per identificare progressivamente ogni singolo blocco“Gxx” per predisporre il controllo a particolari modalitàoperative“YxxxAxxx” per definire il percorso relativo utensile-pezzo“Sxxxx” per definire la velocità di taglio“Fxxxx” per definire l’avanzamento“Tx.x” per definire il tipo di utensile da utilizzare ed i relativi correttori“Mxx2 per impartire operazioni preimpostate sulla macchina


Sistemi CAM – Computer AidedManufacturing

Tutti i sistemi CAD possiedono oggi il relativo pacchetto CAM che permette di creare, a partire dal disegno, il part program con i percorsi utensile da passare direttamente alla macchina CN per realizzare le operazioni di lavorazioneFasi della sessione di lavoro:

Richiamo di un modello di lavorazione contenente le informazioni geometriche del pezzo finito e del grezzo con i relativi sovrametalliUtilizzo di un database tecnologico con le macchine da utilizzare e le attrezzature necessarieDefinire le macchine da utilizzare, la sequenza di lavorazione, la scelta degli utensiliSimulazione a video della lavorazione e quindi delle scelte effettuateMemorizzazione del file così realizzato e traduzione in linguaggio macchina

Tali sistemi non hanno comunque quelle caratteristiche di intelligenza tecnologica che consentono di prescindere dall’esperienza di un operatore esperto: solo i sistemi CAPP consentono di superare tale fase


Considerazioni I due parametri fondamentali e qualificanti di qualunque sistema produttivo sono le caratteristiche contrastanti di:

Produttività: ovvero capacità di lavorare una quantità elevata di pezzi in un tempo assegnato rispettando livelli prefissati di qualità e di costo Flessibilità: ovvero capacità di adattarsi velocemente a lavorare un gran numero di pezzi dalle caratteristiche diverse e mutevoli

Oltre all’applicazione principe del CN nell’ambito dell’asportazione di truciolo, esistono altri ambiti applicativi, quali:

I robotLe macchine di misuraI centri per la lavorazione della lamieraI sistemi di taglio anche non convenzionali (laser, water jet, ….)


Vantaggi delle macchine CNLe macchine CN offrono un buon compromesso delle caratteristiche citate in quanto garantiscono:

Tempi ridotti di esecuzione (produttività)Tempi passivi minimi (flessibilità)

Lavorazioni ove offrono particolari vantaggi:Realizzazione di pezzi di forma complessaEsecuzione di pezzi con tolleranza ristrettaLavorazioni di leghe leggere con elevate velocità di taglioOperazioni ripetitive e di breve durataRealizzazione di pezzi simili ma non esattamente ugualiRealizzazione di pezzi in lotti periodici (creazione di archivio)Realizzazione di lavorazioni difficili anche con operatori non qualificati


Shop floor con macchine CN

È il sistema di produzione più semplice che vede le macchine CN semplicemente sostituire le macchine tradizionaliUn passo successivo può consistere nell’organizzare lo shop floor in celle di lavorazione ovvero raggruppare le macchine così che ciascun pezzo possa essere completamente lavorato all’interno di una sola cellaUna tale organizzazione consente di automatizzare anche le fasi di movimentazione dei pezzi, oltre alle fasi di lavorazione all’interno della cella


I sistemi di lavorazione flessibile FMS


FMS – Flexible Manufacturing System

Un sistema FMS o sistema flessibile di lavorazione è un gruppo di macchine utensili automatizzate, collegate da un sistema automatico di movimentazione e controllato da un calcolatore di processo atto a produrre una limitata varietà di pezzi con sequenza qualunque È caratterizzato da:

Macchine CN con magazzino utensili a bordo macchina e dispositivo automatico di cambioDispositivi automatici di carico-scarico pezzi (robot manipolatori)Dispositivi AGV (Automatic Guided Vehicles) di trasporto tra centri di lavoroDispositivi di controllo comandati da un computer centrale per la gestione del flusso dei pezzi


FMS – Flexible Manufacturing System

Sono requisiti essenziali:La flessibilità, ovvero la possibilità di produrre pezzi con morfologie diverse, in lotti variabili, che si presentino per essere prodotti in modo casualeLa presenza di un computer centrale che ne controlli il funzionamento provvedendo ad ottimizzarne le prestazioni distribuendo le operazioniLa presenza di macchine CN e robot che ne consentano la flessibilità operativala presenza di un sistema di trasporto dei pezzi da una macchina all’altra in modo libero ed indipendente


FMS: le unità operativeSono presenti macchine CN, centri di lavoro, macchine di misura, robotUn unico computer centrale le coordina ed invia i partprogram delle lavorazioni da eseguire su ciascuna macchina che deve essere necessariamente programmabileUn sistema di diagnosi e controllo verifica le eventuali avarie e rischedula la sequenza delle lavorazioni su macchine diverse nel casoÈ indispensabile che più macchine sappiano eseguire la stessa operazioni per non rischiare la messa in panne dell’intero sistemaEsiste un magazzino utensili ove ciascuna macchina può attingere secondo le indicazioni dell’unità centrale di governo


FMS: il sistema di trasporto È di fondamentale importanza per le prestazioni dell’intero sistemaEsistono diverse soluzioni possibili:

I pezzi sono montati su appositi pallet portapezzo che circolano nel sistema su guide lineari e circolari. I pallet i restano in corrispondenza dei singoli centri ove sono prelevati per le operazioni necessarie e rimessi in circolazioneIl pezzo circola direttamente su una linea di alimentazione da cui è prelevato da un robot che lo posiziona sul centro per la lavorazione ed in seguito lo ricolloca sulla lineaIl sistema più flessibile consiste nell’utilizzare carrelli AGV che si muovono con cavi sottotraccia nel pavimento, puntatori laser o radiofrequenza


FMS: sistema di gestione utensili

I magazzini utensili di ogni singola macchina vanno preparati in una apposita “tool room” e poi caricati manualmente od automaticamente su ogni macchina del sistemaÈ necessaria la presenza di appositi sensori per verificare la situazione di vita utile o rottura di ciascun utensile


FMS: il sistema di controllo

È un sistema articolato in più livelli:Superiore: a cura del computer centrale che gestisce la supervisione di tutto il sistema comprese le periferiche (terminali, stampanti, plotter, monitor, …) il tutto contenuto in una control room. Qui vengono gestite le attività di scheduling, monitoring, ottimizzazione, reporting.Inferiore: a carico dei singoli processori locali, i CNC sulle singole macchine ed i robot ed i PLC per i sistemi i movimentazione e gli altri automatismi. A questo livello vengono gestiti i programmi di lavorazione


I sistemi di gestione integrati CAPP


CAPP: Computer Aided Planning Process

Al fine di poter tramutare in programmi CAM le informazioni contenute in una progettazione CAD ènecessario il “filtro” i personale esperto dal punto di vista tecnologico per operare scelte nell’ambito di:

sequenza fasiparametri di lavorazionecriteri di costo ed economicitàvalutazioni qualitativeaspetti organizzativi

I sistemi CAPP si prefiggono l’obiettivo di realizzare tale range di scelte in modo automatico, senza l’aiuto dell’esperienza umana, offrendo chiavi in mano un programma CN pronto ll’uso completo delle considerazioni aggiuntive in termini di costo ed organizzazione


Vantaggi

Tale spinta verso la completa informatizzazione del processo è giustificata da vantaggi quali:

La riduzione del tempo di pianificazioneLa riduzione dei costi di lavorazioneL’ottimizzazione dei cicli di lavorazioneL’integrazione con altre funzioni aziendaliL’aumento della produttività…..


Problematiche

Un sistema CAPP completo non è ancora stato realizzato anche a causa di una serie di problematiche:

Integrazione con la fase CAD: di fatto tutti i sistemi prevedono la parte geometrica in 3D e quella dimensionale, di finitura, di tolleranza in formato 2D. Diventa necessario integrare le informazioni contenute nelle due fasi: una proposta oggi al vaglio èquella di sviluppare il modello 3D secondo delle “form-features” precostituite all’interno di un database preconfigurato ed integrato


Problematiche

La conoscenza tecnologica: è infatti indispensabile che il sistema possa contenere tutte le informazioni che possiede un esperto tecnologo (sequenza delle fasi, ottimizzazione dei parametri, scelta degli utensili e delle attrezzature, ….) e che sono spesso connesse alla specifica realtà aziendale ed alla sua storia. E’quindi evidente che tale aspetto può essere risolto con software altamente flessibili in grado di autoapprendere dall’esperienza trascorsa, un po’come possibile per la mente umana


I sistemi CAPP

Esistono tre diversi approcci di funzionamento per i sistemi CAPP attualmente esistenti:

Sistema varianteSistema generativoSistema semigenerativo


Sistema varianteSi basa sul concetto che pezzi tecnologicamente simili comportano anche macchine, cicli, utensili similiDi conseguenza gli aspetti fondamentali di tale approccio sono:

La generazione di un database di varianti L’individuazione di pezzi “simili”. A tal proposito diventa fondamentale la Group Technology, ovvero i metodi utilizzati per codificare e classificare in famiglie i vari pezzi tenendo conto di similitudini geometriche e tecnologiche. Ogni pezzo è individuato da un codice alfanumerico nel quale il computer riconosce le caratteristiche importanti per una lavorazione


Sistema variante

L’implementazione si basa su due fasi:Fase preparatoria: è quella più onerosa nella quale i pezzi in lavorazione nell’azienda vengono classificati e raggruppati in famiglie

Per ognuna si prepara il ciclo tipoSi lasciano le dimensioni geometriche in forma parametrica

Fase operativa: ogni pezzo viene assegnato ad una famiglia di cui vengono estratte le informazioni archiviate per la lavorazione. Si operano quindi manualmente pochi ritocchi specifici

Tale sistema è adatto per aziende che trattano poche famiglie composte da molti pezzi simili


Sistema generativo

Il ciclo di lavorazione viene generato automaticamente per ogni nuovo pezzo basandosi sulla conoscenza tecnologica catturata al programmatore e tradotta in un software intelligente.Vi sono due sistemi di logica decisionale su cui si basano le scelte operate:

Tecnica degli alberi decisionaliSistemi Knowledge Based


Tecnica degli alberi decisionali

La tecnica prevede di creare un software specifico con struttura ad albero fisso ove le scelte procedono per via ramificata dall’inizio alla fine, sulla base dei criteri di scelta effettivamente operati in ambito aziendale.Consente di procedere in modo spedito e sicuro per casi semplici. In casi complessi può essere necessario rivedere il software con costi elevatissimi


Sistemi Knowledge Based

Il sistema opera delle scelte sulla base di regole del tipo IF-THEN tratte da esperienza umanaIl software in questione può essere quindi previsto completamente vuoto e poi via via riempito con le conoscenze aziendaliSi presenta quindi decisamente più flessibile rispetto al metodo precedenteIn generale un sistema generativo è conveniente per aziende che trattano un numero elevato di pezzi appartenenti ad un numero elevato di famiglie


Sistemi semigenerativi

Sono nati dall’esperienza realizzata con gli altri due sistemiPrevedono le tecniche generative ma applicate a famiglie di prodotti prevedendo altresìun’ampia possibilità di introduzione di modifiche ed aspetti specificiSono meno flessibili e veloci ma certamente piùcapaci di adattarsi effettivamente alle specifiche realtà


I sistemi di lavorazione integrati CIM


CIM: Computer IntegratedManufacturing

Sono racchiusi in tale concetto gli aspetti della fabbrica automatica integrata ovvero:

L’automazione di tutti gli aspetti produttivi con la riduzione totale del personale di servizioL’integrazione completa della parte produttiva e di quella gestionale e di pianificazione

Per arrivare a tale risultato è necessario anzitutto provvedere alla completa riorganizzazione del sistema informatico e comunicativo tra tutte le parti del sistemaUna fabbrica di tal fatta oggi non è ancora stata realizzata, esistono però, secondo una strategia di approccio modulare diversi esempi di sistemi CIM per ora limitati a singoli reparti produttivi


CIM: Computer IntegratedManufacturing

La svolta per realizzare un sistema CIM sta nella completa integrazione informatica, ovvero di:

Sistema di progettazione CADSistema di pianificazione di processo CAPPSistema di lavorazione FMSSistema di controllo dimensionale automaticoSistema di trasporto AGVSistema di magazzinaggio automaticoSistema di gestione automatica della produzione, degli ordini, degli acquisti, …..

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