03 | 2015

Il magazine Bosch Rexroth

16 Riparare non basta più: il futuro dell’assistenza tecnica

22 Una corsa contro il terremoto: nell’arco di un solo anno, in Sicilia

è nato un Centro Ricerche

Integrare ed investire: passo dopo passo verso l’Industry 4.0

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“Good vibrations”

A prima vista, la manipolazione dell’acciaio fuso può apparire qualcosa di molto grezzo; in realtà, soprattutto nella tecnica a colata continua, occorre la massima precisione. Durante la cosiddetta oscillazione della conchiglia, appositi azionamenti idraulici a cilindri High

Performance fanno vibrare la lingottiera a valori esattamente predefiniti, per evitare adesioni di materiale durante la colata. Tale oscillazione crea il presupposto per un’ottimale qualità delle superfici in acciaio, garantendo produttività e convenienza all’intero impianto a colata continua. Grazie ad un completo pacchetto drive&control armonizzato di componenti Rexroth, integrabili in qualsiasi sistema di comando, l’utente può costantemente adattare al meglio al processo di colata l’ampiezza di escursione e la frequenza di oscillazione, unitamente alla velocità di colata.

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eDiToRiAL

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“L’integrazione inizia dalla mentalità!”

Cari lettori,

Quando Internet iniziò a diffondersi nel mondo, ai livelli dirigenziali ci si chiedeva se un collegamento in rete potesse essere un buon investimento. Oggi quelle considerazioni ci fanno sorridere: senza connessione Internet, qualsiasi azienda sarebbe tagliata fuori dal mondo; vendite, Customer Care e produzione non potrebbero essere concorrenziali. Questo esempio ci dimostra come le aziende all’avanguardia non possano sottrarsi a megatrend come, appunto, l’integrazione: occorre, al contrario, sondare per tempo le possibilità tecniche e i relativi effetti, verificarne la validità ed implementare ciò che sia razionale e rappresenti un chiaro vantaggio per la clientela.

Per l’implementazione dell’Industry 4.0,

Bosch Rexroth segue una doppia strategia: da un lato, in qualità di Leader User, raccogliamo esperienze dal nostro ambito di produzione interno; dall’altro, in qualità di fornitore leader, forniamo le soluzioni di automazione che rendono possibile l’Industry 4.0. A pagina 10, nel nostro articolo di copertina, troverete ulteriori informazioni in merito.

Le esperienze raccolte da entrambi i ruoli dimostrano come l’integrazione inizi dalla mentalità. In numerosi progetti, Bosch Rexroth collabora con costruttori di macchine, con utenti finali e con la comunità scientifica: condividiamo le nostre idee e facciamo dialogare vari ambiti di know-how. Soprattutto se i progetti sono chiari, tutti gli attori in gioco raccolgono rapidamente esperienze che sfoceranno nella prossima fase evolutiva.

Chi non partecipa al trend dell’Industry 4.0 perderà il contatto con clienti, fornitori e partner. Chi invece, già oggi, inizia a scoprire autonomamente l’Industry 4.0, crea partnership di sistema e sa integrare know-how, partirà avvantaggiato. Da tale prospettiva, l’Industry

4.0 è senz’altro un buon investimento: nel breve, medio e lungo termine.

Cordiali saluti

Dr. Steffen Haack, Membro del Comitato

Esecutivo di Bosch Rexroth AG

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drive & control

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06 Avvitare in scioltezza | Grandi Laghi, piccoli consumi |

Tutto sotto controllo | Senza contatto | Pronti per la

Industry 4.0 | Saldate e avvitate | Evitare i tempi di fermo |

Più velocemente | Potenza compatta | Idraulica digitale per il Pendolino

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10 Integrare ed investire: passo dopo passo verso l’Industry 4.0 Tecnologie, standard, il ruolo delle persone, modelli aziendali: per integrare l’intera catena di creazione del valore occorrono ancora grandi sforzi; tuttavia, ne vale la pena.

PAsT

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Senza quadro elettrico Già da decenni, le soluzioni di azionamento intelligenti contribuiscono a creare concezioni di macchina innovative.

fuTuRe

16 “Riparare non basta più.” Nella nostra intervista, Bernd

Bienzeisler ci descrive i cambiamenti che dovrà affrontare il settore dell’assistenza tecnica per l’industria meccanica.

TecHnoLoGy

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Delicatezza e sicurezza Nello sviluppo della nuova generazione di macchine per produzione di fazzoletti in carta, Bosch Rexroth ha partecipato all’intero percorso, dalla progettazione alla commercializzazione.

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Una gru con un piano Un sistema completo, a concezione personalizzata, agevola molte complesse decisioni ad un costruttore cinese di gru per navi.

22 Una corsa contro il terremoto Bosch Rexroth ha coordinato la costruzione di un Centro Ricerche sui terremoti, nell’arco di un solo anno e fornendo tutti i componenti necessari per i simulatori.

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Efficace per raccogliere barbabietole La raccoglitrice di barbabietole modello Tiger 5, una macchina da 15 m, convince con la sua catena cinematica a trasmissione continua.

30 Nuova forza per carichi roventi Tata Steel, il gigante del settore acciaio, usa tecnologia Rexroth per le macchine di trasferimento coke.

24 Più pulito di così...! Una postazione di pulizia con banco ad umido di JST Manufacturing prepara silicio per l’industria dei semiconduttori, in condizioni igieniche impareggiabili.

27 Acqua per il deserto In Iraq, una combinazione fra sistema di sbarramento, chiusa e ponte girevole protegge la vegetazione, consentendo nel contempo il trasporto delle merci.

Bosch Rexroth ha ammodernato l’intero impianto idraulico.

Know-How

32 Nove passaggi per l’azionamento più adatto Come si svolge, nel concreto, una strutturata progettazione degli azionamenti?

TecHquiz / coLoPHon

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Obiettivo: innovazione Se leggi attentamente la rivista drive&control puoi guadagnarci!

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Avvitare in scioltezza

Wi-Fi a batteria Nexo agevola il lavoro di assemblaggio.

Nei Reparti di Montaggio, gli avvitatori a filo appartengono ormai al passato: l’avvitatore Wi-Fi a batteria Nexo agevola il lavoro degli operatori nei punti difficilmente accessibili, ad esempio stretti abitacoli di veicoli, nelle operazioni sopra testa o nella produzione alla catena di montaggio.

L’utensile è realizzato in lega leggera ed il sul suo ampio display, indica in modo diretto e univoco l’esito del serraggio anche mediante la variazione di colore: rosso o verde.

L’avvitatore documenta le proprie operazioni in modo completo: ad ogni singola fase, mediante l’elettronica di controllo totalmente integrata nell’avvitatore, il Nexo provvede integralmente al controllo della coppia di serraggio e dell’angolo di rotazione, per poi inviare, a serraggio eseguito, i risultati al server.

Inoltre, in caso di zone d’ombra, il Nexo provvede al buffering dei risultati ottenuti, inoltrandoli al ricevente non appena la connessione alla rete sia nuovamente ristabilita.

I dati vengono conservati anche in fase di sostituzione della batteria. La gamma dei Nexo permette di raggiungere i 65 Nm di coppia ed è collaudata per eseguire

500.000 avvitature senza necessità di manutenzione.

Grandi Laghi, piccoli consumi

La Tecumseh è la prima nave da carico in Service sui

Grandi Laghi del Canada e negli Stati Uniti ad essere dotata di un sistema Sytronix per la regolazione delle pale dell’elica di propulsione. Durante la revisione dell’impianto, più che trentennale, Bosch Rexroth Canada ha installato un nuovo sistema completo, dotato di azionamento pompe a regime variabile. Questa soluzione eroga potenza soltanto laddove occorra variare la velocità: in tale modo, il nuovo sistema idraulico consuma il 25% di energia in meno. Inoltre, nel 98% dei viaggi, per la regolazione delle pale bastano appena 18 CV, mentre in precedenza ne occorrevano 50. Oltre a tutto ciò, Sytronix si distingue anche per il livello di rumorosità molto contenuto e genera così poco calore dissipato da rendere superfluo il sistema di raffreddamento: un grande vantaggio, quest’ultimo, per le condizioni di lavoro sottocoperta e per i costi d’esercizio. Lower Lakes Towing Ltd., la

Compagnia armatrice della Tecumseh, ha inoltre molto apprezzato la qualità dell’assistenza tecnica in loco.

Questa imbarcazione è la prima nave da carico ad utilizzare l’azionamento pompe a regime variabile Sytronix per la regolazione delle pale dell’elica di propulsione.

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Tutto sotto controllo

Con il suo joystick elettronico 4THEC5, Bosch Rexroth Francia ha vinto il premio per la Meccatronica 2015 nella categoria “Progetto nella grande azienda”. Il tema del premio di quest’anno era focalizzato sulle soluzioni e innovazioni per macchine operatrici mobili, per le quali il joystick rappresenta il primo elemento di comando. Il joystick 4THEC5 soddisfa i requisiti del Safety Integrity Level (SIL) 2 in ottemperanza delle norme

IEC 62061 e il Performance Level (PL) d secondo le norme ISO 13849; questo joystick è progettato per avere una durata di pari a cinque milioni di cicli di commutazione.

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Rexroth adempie ai requisiti della produzione di OLED in condizioni di vuoto spinto.

Senza contatto

La produzione di diodi luminosi organici (OLED) di ultima generazione, per display di grandi dimensioni, pone requisiti di purezza estremamente impegnativi: già con sei particelle da 50 nanometri (a titolo di confronto, il diametro di un capello ne misura 50.000) il pezzo viene scartato. Il Linear Motion System (LMS) di

Rexroth aziona i dispositivi di trasporto del substrato in modo puramente magnetico, ossia senza contatto.

Mediante l’unità di controllo NYCe 4000, in condizioni di vuoto spinto, il sistema può posizionare i display senza depositi di particelle e movimentare quanti carrier si desideri, in modo indipendente o sincronizzato. Tale concezione agevola la progettazione degli impianti di processo e consente un rapido riequipaggiamento per nuovi prodotti.

Pronti per la Industry 4.0

Per il suo nuovo centro di lavoro per lavorazioni a cinque assi A156 destinato alla produzione di palette per turbine, il costruttore di macchine italiano C.B.Ferrari punta su soluzioni integrate per il Controllo Numerico e l’interfaccia di programmazione sviluppate esclusivamente su smart device . La filosofia di controllo si basa su applicazioni

Software Multi-Touch con un modello di simulazione 3D integrata. Grazie alla piattaforma Rexroth Open Core Engineering, l'azienda ha potuto sviluppare APP specifiche per monitoraggio funzionalità estesa. A tale scopo, Bosch Rexroth ha esteso l'accesso al core di IndraMotion MTX i costruttori di macchine possono così realizzare autonomamente funzioni personalizzate, utilizzando linguaggi evoluti. Il Web server integrato OPC UA ed ulteriori tecnologie Web aprono inoltre nuove possibilità di integrazione orizzontale e verticale per le macchine utensili. In questo modo, passo dopo passo, la filosofia dell'Industry 4.0 si può integrare nell'esercizio quotidiano.

comando e programmazione si svolgono esclusivamente tramite smart device.

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Saldate e avvitate

Nel Reparto Carrozzeria del modello A3 ad Ingolstadt, per le tecnologie di collegamento Audi AG adotta integralmente soluzioni

Rexroth. Per questa applicazione, qualità, disponibilità e sicurezza ai massimi livelli rappresentano un must assoluto: a tutto questo provvedono le unità di controllo saldatura PSI6000 e il sistema di avvitatura 350, con cambio avvitatori completamente automatizzato. Nel Padiglione N60, inaugurato nel 2012, Audi produce 850 vetture al giorno. 429 robot di saldatura realizzano i circa 4.500 punti di saldatura in modo sicuro e interamente automatico, sulle più diverse combinazioni di lamiere. Il PSI6000, con il suo regolatore adattativo di corrente e di tensione e il monitoraggio di processo integrato, offre due moduli cruciali per il Controllo Qualità. La qualità è decisiva anche nei numerosi giunti ad avvitatura della A3,

250 dei quali sono rilevanti ai fini della sicurezza. L’elevato grado di automazione, i brevi tempi di ciclo e la necessità di contenere gli ingombri il più possibile richiedono che il cambio degli avvitatori sui robot avvenga in modo automatico. In tale ottica, il sistema di avvitatura 350 consente un cambio utensili rapido ed esente da errori di tipologia.

soluzioni Rexroth...

requisiti più elevati.

Evitare i tempi di fermo

Con il nuovo pacchetto di servizi Online Diagnostics Network (ODiN), Bosch Rexroth è in grado di sorvegliare gli stati d’esercizio dei sistemi idraulici in modo sicuro e continuativo, per conto degli utenti. Ciò consente di identificare tempestivamente eventuali variazioni di stato su componenti critici, avviando i necessari interventi di manutenzione e di riparazione prima che l’avaria di un componente possa causare un fermo dell’impianto. Tutto ciò grazie al rilevamento e all’analisi delle grandi quantità di dati derivanti dall’integrazione delle macchine, all’insegna dell’Industry 4.0. Ad ogni nuovo impianto collegato, ODiN migliora ulteriormente le previsioni di usura, grazie ad appositi algoritmi di autoapprendimento. Nell’ambito di un contratto di manutenzione, Bosch Rexroth indica inoltre al cliente gli interventi necessari e provvede a svolgerli. Tutto ciò riduce i costi di manutenzione, in quanto vengono sostituite soltanto le parti effettivamente usurate. Tale offerta di servizi è particolarmente interessante per i gestori di impianti dagli elevati costi di fermo.

previsioni di usura.

03 | 2015 di varianti, progettazioni più rapide e procedure d’acquisto veloci: il configuratore per valvole Load

Sensing M4 offre tutto questo ai costruttori di macchine operatrici mobili.

Più velocemente

I costruttori di macchine operatrici mobili devono affrontare cicli d’innovazione sempre più brevi. La nuova versione del configuratore online dei blocchi load-sensing M4 risponde alle esigenze dei reparti di sviluppo, che chiedono di accelerare sempre più i processi di realizzazione del prodotto. L’aiuto che offre il configuratore è duplice: da un lato il software offre una rapida panoramica sulle unità modulari disponibili in gamma e fornisce la documentazione tecnica necessaria; dall’altro il tool dedicato ai distributori M4 consente di velocizzare il processo d’acquisto, grazie ad un link ad e-shop che mette a disposizione un’ampia selezione della gamma acquistabile in quantità limitate.

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Potenza compatta

Bosch Rexroth ha esteso la serie di motori idraulici a pistoni radiali Hägglunds CAb con nuove versioni compatte, specifiche per coppie al di sotto dei 50 Nm/bar.

Concepite per densità di potenza particolarmente elevate, queste versioni sono ideali per gli azionamenti piccoli e leggeri, soprattutto nelle macchine per lo stampaggio ad iniezione della plastica. Il motore, è fino a due terzi più leggero rispetto alle soluzioni paragonabili e, quindi, consuma anche meno energia.

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Con questo codice QR potrete accedere al video della nuova serie di motori a pistoni radiali Hägglunds CAb: www.youtube.com/BoschRexrothGlobal

Idraulica digitale per il Pendolino

La versione finlandese del treno ad alta velocità Pendolino può affrontare le curve a circa il 30% di velocità in più rispetto alla concorrenza. Sei unità idrauliche alloggiate nel sottocassa erogano la potenza necessaria per inclinare il treno, nelle curve percorse a partire da 80 chilometri orari. In Finlandia, i treni ad assetto variabile, in servizio dal 1995, devono affrontare particolari requisiti, a causa del clima: in collaborazione con il Politecnico di Tampere, Bosch Rexroth ha quindi elaborato un’apposita soluzione idraulico-digitale, molto più resistente al freddo, al calore e alle impurità. E persino se una delle valvole ha un’avaria, il treno può comunque mantenere la velocità prevista. Tale soluzione incrementa la disponibilità del Pendolino, riducendo inoltre sensibilmente i costi di manutenzione.

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Integrare ed investire: passo dopo passo verso l’Industry 4.0

Per integrare l’intera catena di creazione del valore, occorrono ancora grandi sforzi; tuttavia, ne vale la pena.

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Nel 2008, per la prima volta, nel mondo gli oggetti integrati in rete hanno superato il numero di abitanti sul pianeta. E da oggi al 2025, si prevede che arriveranno a 50 miliardi, dall’autovettura sino alla macchina di produzione. Le opportunità offerte all'economia da questa connessione fra il mondo fisico della produzione e quello virtuale delle tecnologie informatiche sono enormi: probabilmente, persino la “dimensione lotto 1” si potrà realizzare alle stesse condizioni della produzione di grande serie.

Processi e scorte si ottimizzeranno autonomamente e costantemente, i costi di realizzazione e il consumo delle risorse andranno a ridursi, le potenzialità d’innovazione cresceranno. Secondo la società di consulenza aziendale McKinsey, il valore aggiunto di tutto questo in termini economici sarà di undici miliardi di dollari nell’arco di dieci anni*.

Pronti per il valore aggiunto

Il passaggio verso l’Industry 4.0, alla luce dei vantaggi, è qualcosa di molto logico: vale quindi la pena investire in questo ambito, anche quando, sulle prime, gli investimenti appaiono notevoli. In un recente studio, la società di consulenza aziendale Roland Berger** prevede che, nei prossimi quindici anni, le aziende europee dovranno investire, nell’insieme, 1,35 miliardi di euro nei necessari sviluppi tecnologici, organizzativi e giuridici. Per contro, a tutt’oggi la terza Rivoluzione Industriale, ossia l’automazione dei processi di produzione mediante l’elettronica e le tecnologie informatiche, non si è ancora realizzata per intero: sebbene infatti la digitalizzazione a livello macchina sia ormai pressoché compiuta, quantomeno in Europa, nei processi aziendali sono ancora in uso molte diverse soluzioni individuali. Soprattutto nell’ambito software, occorrono soluzioni per uno scambio generalizzato di informazioni, siano esse tecniche o finalizzate all’economia aziendale. Per consentire una reale integrazione, occorre inoltre padroneggiare tecnologie complesse, verso un’automazione intelligente di intere reti di valore aggiunto, mediante sistemi ciberfisici. A fronte di simili sfide, la ritrosia delle piccole e medie aziende è senz’altro comprensibile; tuttavia, vari esempi pratici dimostrano chiaramente come, passo dopo passo, l’Industry 4.0 sia effettivamente realizzabile (l’articolo a pagina 12 delinea alcuni spunti al riguardo).

Al centro: le persone

In tutti questi cambiamenti, le persone rivestono un ruolo cruciale: come utenti, come parte attiva e come fattore decisionale. Il mondo del lavoro cambierà, questo è fuori discussione; tuttavia, lo spettro spesso evocato della fabbrica senza più esseri umani non si concretizzerà. Il lavoro nella fabbrica integrata sarà più complesso, ma anche più versatile. Le tecnologie saranno d’aiuto all’uomo in una misura senza precedenti: uomo e macchina lavoreranno di pari passo e i processi più semplici si svolgeranno in modo automatico. Verranno visualizzate le informazioni necessarie a pianificare e a coordinare, affinché si possa decidere anche in ambienti di produzione complessi.

Appositi sistemi di assistenza digitali raccoglieranno tutti i dati, per poi selezionarli e prepararli opportunamente, ma l’ultima parola spetterà sempre alle persone.

standard open source su scala globale

Affinché tutti i sistemi parlino la stessa lingua, occorre stabilire standard open source su scala globale: numerosi comitati e gruppi d’interesse stanno già operando in questa direzione. In ambito UE, sono attualmente in corso varie iniziative: una di queste è la Piattaforma Tedesca per l’Industry 4.0, che promuove l’argomento su incarico del Governo Federale. Negli Stati Uniti, l’Industrial Internet

Consortium, fondato a marzo 2014, raccoglie già sotto la sua egida numerosi player internazionali. “Dal punto di vista di Bosch

Rexroth, l’evoluzione verso l’Industry 4.0 ruota attorno a due temi cruciali”, ci spiega Steffen Haack, Membro del Consiglio d’Amministrazione di Bosch Rexroth responsabile per la Business Unit Industrial Applications e per il settore Sales. “Da un lato si tratta di far evolvere l’automazione, soprattutto mediante interfacce open source e standard comuni; dall’altro, far nascere da queste discussioni idee nuove, per ottenere processi di produzione e modelli aziendali rivoluzionari”.

Realizzare il fattibile secondo l’opportuno

Dove automazione ed informatica crescono assieme, occorrono anche i partner adatti: poche aziende, infatti, padroneggiano a dovere entrambi gli ambiti. Le competenze del mondo informatico e dell’industria delle produzioni vanno correlate con intelligenza e i vari partner devono sviluppare assieme soluzioni, prodotti, offerte e i relativi modelli aziendali. “Se un fornitore di tecnologia di automazione punta a sviluppare un modello aziendale conforme all’Industry 4.0, dovrà dapprima familiarizzare con gli schemi e le ragioni di essere proprie delle tecnologie Internet”, sottolinea

Wolfgang Blome, dell’agenzia di consulenza aziendale Blome+Partner (di tutto questo tratta anche l’intervista a partire da pagina 13).

“Inoltre, dovrà ragionare su quanto utilizzare di tutto questo per l’automazione di fabbrica”. Per ottenere un vantaggio economico, non basteranno più i prodotti personalizzati: le aziende dovranno saper rendere utilizzabili i dati. Qui, tuttavia, è opportuno procedere per gradi, affinché il fattibile si realizzi se e dove opportuno. v

*“The Internet of Things: Mapping the value beyond the hype”, McKinsey Global

Institute, McKinsey & Company, June 2015, www.mckinsey.de/advanced-industries

**“Industry 4.0 – The role of Switzerland within a European manufacturing revolution”, Think Act, Roland Berger Strategy Consultants Holding GmbH, March 2015, www.think-act.com

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La via dei piccoli, rapidi passi

Con la sua doppia strategia verso l’Industry 4.0, Bosch Rexroth guarda a soluzioni economicamente convenienti.

In qualità di specialista in automazione, Bosch

Rexroth si occupa fin dalla fine degli anni ’70 dell’argomento “intelligenza decentralizzata” nei prodotti: allora, l’azienda introdusse sul mercato i primi servomotori “all-electric” e lavorava intensivamente allo sviluppo di unità di controllo multiasse, iniziando così a rendere obsoleta l’intelligenza centralizzata ad elevato contenuto di meccanica. Tale evoluzione trova attualmente la sua massima espressione in prodotti come gli azionamenti intelligenti senza quadro elettrico IndraDrive Mi, la tecnologia d’interfaccia

Open Core Engineering – che, grazie all’accesso esteso al core di controllo, apre prospettive completamente nuove e abbina l’automazione PLC alle tecnologie informatiche – o la nuova generazione delle valvole di regolazione Multi-Ethernet IAC, che consente ai costruttori di macchine di integrare nei più diversi ambienti di automazione azionamenti idraulici intelligenti dall’hardware identico.

Tale know-how confluisce anche nella linea per prodotti multipli, premiata da un “Industry 4.0 Award”, per la nostra produzione interna di valvole idrauliche ad elevato numero di varianti. Qui vengono impiegati prodotti integrabili di tutte le tecnologie drive&control. Le postazioni di montaggio intelligenti non soltanto si adattano in modo personalizzato a ciascun collaboratore ma, ad esempio, comunicano con la rete informatica aziendale, mediante appositi tag RFID. Per tutto questo vengono impiegati sistemi di identificazione e supporto dati come l’ID 200. Tutti gli utensili sono collegati ai dati. Tali provvedimenti hanno già consentito un incremento della produttività del 10% e una riduzione delle scorte del 30%.

Anche nel nostro impianto di verniciatura per motori, nella cittadina svedese di Mellansel, i prodotti “dialogano” con il controllo produzione tramite chip RFID: ciascun motore comunica alla rete, automaticamente e senza contatto, la propria denominazione, la posizione attuale e le fasi operative ancora necessarie.

Tutto ciò consente di realizzare in modo semplice e conveniente prodotti rivestiti e verniciati in base alle specifiche esigenze del cliente ed anche il servizio clienti si svolge in modo preciso e mirato, al momento necessario.

In progetti come la linea per prodotti multipli, o quello del proprio reparto Verniciatura, Bosch Rexroth raccoglie preziose esperienze sul campo, prima di offrire le soluzioni ai clienti. “Rivestiamo al contempo i ruoli di Leader User e di fornitore leader nell’ambito della produzione integrata”: così Steffen Haack, Membro del Consiglio d’Amministrazione Bosch Rexroth, ci spiega la doppia strategia dell’azienda. “In questo modo possiamo sondare le varie possibilità tecniche, per poi attuarle in piccoli, rapidi passi”.

Tutte queste esperienze confluiscono poi negli sviluppi quali il nuovo pacchetto di servizi Online Diagnostics Network (ODiN): questa soluzione sorveglia costantemente gli stati d’esercizio dei sistemi idraulici e può avviare i necessari interventi di manutenzione e riparazione prima che l’avaria di un componente possa causare un fermo dell’impianto. Il

Service è particolarmente interessante per i gestori di grandi impianti, ad esempio nell’industria della carta o nei settori minerario ed offshore, nei quali un fermo degli impianti comporta costi elevati. Anche il

Condition Monitoring dell’unità idraulica ABPAC consente agli utenti di verificare lo stato di sistema attuale mediante smart device appositamente abilitati e di pianificare opportunamente gli interventi di manutenzione. v drive & control

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“I modelli aziendali vengono ancora meno.”

Wolfgang Blome chiede alle parti in causa che l’Industry 4.0 entri effettivamente nella realtà quotidiana delle fabbriche e che le aziende dedichino maggiore attenzione a nuovi modelli aziendali.

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L’industry 4.0 è già oggi una concreta realtà nel settore?

La definizione “Industry 4.0” identifica un obiettivo: il futuro della produzione, integrato e digitalizzato. Nella realtà, ossia su vasta scala, l’Industry 4.0 non è, però, ancora arrivata nelle fabbriche: tutt’oggi operiamo ancora fra i due mondi separati dell’automazione e della rete informatica aziendale. I fattori propulsivi dell’Industry 4.0 sono le tecnologie Internet, che attualmente premono con tutta la loro forza per migrare dal settore

Consumer in quello della produzione. Gli attuali sistemi di automazione rappresentano sistemi chiusi, non basati sulle tecnologie Internet open source; lo stesso vale per i sistemi informatici installati. L’Industry 4.0 potrà cambiare a fondo tutto l’insieme dei processi di produzione se le aziende sapranno raggruppare in una stessa piattaforma i tre ambiti tecnologici: la rete informatica aziendale, quella in ambito Consumer e quella embedded.

nel suo stabilimento di Homburg, Bosch Rexroth ha realizzato una linea di produzione improntata all’industry

4.0, insignita perfino di un premio: questa è senz’altro una realizzazione concreta!

Sì, è una prima applicazione volta a saggiare nella realtà pratica i vantaggi dell’Industry 4.0, a valutarli e a comprovarne l’utilità economica: del resto, chi può dire di conoscere già oggi le possibilità dell’Industry 4.0, in tutte le sue sfaccettature? Tutto questo non si può sfruttare, fin quando se ne parli soltanto. Come per ogni nuova tecnologia, l’utente dovrà impratichirsi anche nelle possibilità dell’Industry 4.0 e scoprirne i vantaggi economici nell’esercizio pratico. Chi inizierà per tempo, si assicurerà un forte vantaggio sulla concorrenza.

indica chiaramente quali potenzialità di crescita offra l’impiego di tecnologie Internet, piattaforme cloud e comunicazione real time, anche per il mondo dell’automazione.

L’industry 4.0 è un campo eterogeneo, composto da tecnologie informatiche e dell’ambito produzione: quali sono, in tale ottica, i compiti più impellenti per l’industria?

Consideriamo un esempio dalle tecnologie di automazione: a tutt’oggi, un’unità di controllo con software di engineering viene commercializzata come prodotto personalizzato. È un prodotto specifico per costruttore, che può essere venduto in un solo esemplare per ciascuna macchina. In altri termini, concretamente, il fatturato del rivenditore è vincolato al numero di unità di controllo che possa vendere. Tuttavia, per acquirenti e utenti dell’unità di controllo, non sono i costi d’acquisto, con il loro 30%, ad essere decisivi, ma i costi correnti, che superano il

70% dell’intero ciclo di vita della macchina. Se il prodotto viene seguito sull’intero ciclo di vita, al gestore della macchina si potranno offrire ulteriori servizi, ad esempio per migliorare la produttività. Ciò rende ben chiari i vantaggi dell’Industry 4.0, come nuovo potenziale di crescita per il fornitore di soluzioni di automazione. Per tutto ciò, però, ci occorre un contesto tecnologico standardizzato. Oggigiorno, molti parlano di cloud in termini di piattaforma dati scalabili; ciò, tuttavia, ha un’utilità concreta se viene utilizzato da molti utenti, contemporaneamente e ad un alto grado di sicurezza dei dati. Le aziende devono aprirsi al mondo, devono comprendere di non poter più disporre dei dati in via esclusiva. Il modello aziendale, quindi, dovrà sfociare in una concezione di Industry 4.0 open source.

quanto è forte la pressione della concorrenza, soprattutto a livello internazionale?

L’espressione “Industry 4.0” identifica il processo di digitalizzazione in Germania. Il primo esempio di come sia possibile creare nuova crescita grazie alle nuove tecnologie è, come sempre, Apple: la storia di successi dell’azienda ci ha dimostrato come prodotti fisici come l’iPod o l’iPhone possano svilupparsi in un giro d’affari miliardario soltanto con la piattaforma software iTunes, con un App Store di concezione open source e con Internet. Ciò

Le aziende dovranno quindi aprire al mondo anche i loro processi d’innovazione?

Anche questo dipende dal punto di vista con cui un’azienda guarda all’Industry 4.0: se un fornitore di tecnologia di automazione punta a sviluppare un modello aziendale conforme all’Industry 4.0, dovrà dapprima familiarizzare con gli schemi e le ragioni di essere proprie delle tecnologie Internet. Inoltre, dovrà ragionare su quanto utilizzare di tutto questo per l’automazione di fabbrica. Soltanto in questo modo si potranno

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14 ottenere processi d’innovazione open source. Le tecnologie Internet sono tecnologie di validità generale nate dal settore Consumer e non appartengono ad una sola azienda: compreso questo concetto, si potrà allora sviluppare una piattaforma cloud altamente scalabile, come base per applicazioni di Industry 4.0.

quali ambiti e quali settori sono coinvolti da tutto questo e in quale modo? i produttori in serie e il settore Automotive, dopotutto, hanno requisiti tecnologici diversi dai produttori di esemplari unici o dell’industria dei beni d’investimento.

Senz’altro: i produttori di grande serie, già oggi, ottimizzano costantemente i loro processi di produzione.

Il discorso è diverso per i produttori di piccole serie, che devono guardare con sempre maggiore attenzione ai costi di realizzazione dei loro prodotti e che in futuro, per produrre pezzi singoli, potrebbero trovare più conveniente una stampante 3D rispetto all’impiego di costosi utensili. Tutti questi produttori, però, pur nelle loro differenze, grazie all’Industry

4.0 potranno gestire la loro produzione in modo intelligente e personalizzato, in base al modello aziendale scelto.

quali aspetti di tutto ciò saranno decisivi per le Pmi? come potranno rendere, per queste aziende, gli investimenti nell’industry 4.0?

A mio parere, per le PMI l’Industry 4.0 sarà un vantaggio, poiché queste nuove tecnologie si basano su tecnologie Internet standardizzate e disponibili a livello generale. Spetterà a queste aziende integrare tali tecnologie nel loro contesto; affidandosi ad un partner appropriato, potranno poi condurre i loro prodotti in modo mirato nel mondo dell’Industry 4.0. Tutto ciò apre nuovi settori di attività per le PMI, in quanto ora, grazie alle piattaforme cloud, possono utilizzare nuovi dati per fornire nuovi servizi. Per le PMI, i dati disponibili nella cloud rappresentano un grande potenziale d’innovazione. E in questo caso, potranno sfruttare questi nuovi sviluppi esattamente come le grandi aziende.

chi inizia già oggi, quindi, potrà ottenere un netto vantaggio sulla concorrenza?

Senza alcun dubbio! Se io fossi il responsabile delle strategie aziendali Industry 4.0 di un’azienda di automazione, riterrei mio compito primario formare un team di esperti misto con know-how negli

!

ambiti Internet ed automazione e sviluppare un convincente modello aziendale da un opportuno insieme di scenari, per poi sperimentarlo con alcuni clienti pilota.

quali modelli aziendali, a suo giudizio, possono essere i più adatti per le aziende di automazione?

Le aziende di automazione devono spostare la loro offerta attuale su una piattaforma software cloud-based, come nuova base tecnologica per il portfolio di prodotti hardware che offrono. Per tale piattaforma occorre però definire alcune regole, affinché clienti e terze parti possano lavorare in sicurezza. Le aziende, quindi, oltre agli investimenti correnti, dovranno investire ulteriori e notevoli somme per l’azienda del futuro: l’azienda 4.0. v

esistono già modelli aziendali di successo per l’industry 4.0?

È una domanda che ci siamo posti anche noi: abbiamo quindi eseguito un’apposita analisi di mercato, interpellando utenti e fornitori dei settori Beni d’investimento, Automazione ed Elettrotecnica. Il risultato? In tutte le aziende si discute attivamente dell’argomento Industry 4.0; la maggior parte delle aziende interpellate vede questo tema come un passaggio evolutivo per l’attuale portfolio di prodotti, più che come una rivoluzione che scuoterà dalle fondamenta le loro abitudini. Tuttavia, questo approccio comporta un rischio: se esita e temporeggia, un’industria può perdere le opportunità. Attualmente sono ancora poche le aziende che stanno testando l’Industry 4.0 in fabbriche pilota. Di conseguenza, si mostrano al pubblico sempre gli stessi progetti pilota, come applicazioni di Industry 4.0. Molto probabilmente, un’azienda che abbia un modello aziendale d’insieme improntato all’Industry 4.0 sarà una new entry in settori consolidati, provenendo da altri settori – e non mi riferisco alle start-up.

wolfgang Blome è specialista nel settore

Automazione e nell’implementazione dell’automazione 4.0. In vent’anni di esperienza come

Direttore e Presidente del CdA in aziende di automazione, ha contribuito all’introduzione delle comunicazioni industriali, avviando così una nuova era nell’automazione industriale. Nel 2003, ha fondato l’agenzia di consulenza aziendale Blome+Partner.

www.blomepartner.de

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Senza quadro elettrico

Già da decenni, le soluzioni di azionamento intelligenti Rexroth contribuiscono a creare concezioni di macchina innovative. Con IndraDrive Mi è possibile realizzare nuove concezioni di macchina modulari per la tecnologia di azionamento, senza alcun quadro elettrico.

quadro elettrico Rete macchina modulo 1 unità di controllo modulo n macchina unità di controllo

Rete modulo 1 modulo n

Oggi più che mai, costruttori e gestori di macchine guardano alla produttività delle macchine stesse e degli impianti: ancora negli anni ’90, nelle macchine per imballaggio, complessi movimenti venivano eseguiti da elaborati sistemi meccanici, ad esempio con camme a disco o riduttori, mentre oggi gli stessi compiti vengono svolti da servocomandi dedicati, con funzioni software intelligenti.

Ciò rende le macchine più produttive, in quanto possono passare più rapidamente ad altri formati di prodotto. Una tale versatilità, tuttavia, richiede un maggior numero di azionamenti singoli e, necessariamente, un maggiore volume del quadro elettrico, per alloggiare l’elettronica di potenza e di regolazione. Inoltre, nell’arco degli anni, anche i cablaggi e la refrigerazione di tali armadi si sono fatti sempre più complessi.

La soluzione: l’elettronica “sulle spalle” del motore

Nel 2007 gli ingegneri dell’azienda hanno compiuto il grande balzo con IndraDrive Mi, il primo servocomando integrato nel motore. Con questa filosofia costruttiva, ogni singolo motore porta la propria elettronica di azionamento, per così dire, direttamente “sulla schiena”, liberando quindi lo spazio nel quadro elettrico. Per la comunicazione e l’alimentazione basta un solo cavo. Già in quella prima generazione, il volume del quadro elettrico ha potuto ridursi del 90%.

un’esperienza pluridecennale

A questo trend, Bosch ha impresso una forte spinta già nel 1979, con il primo servocomando al mondo all’altezza degli standard industriali ed esente da manutenzione. Nei primi anni ’90 è stato il turno di DIAX ed EcoDrive, risultati della coerente evoluzione verso la tecnologia di azionamento digitale.

Con l’andare del tempo, negli azionamenti sono state integrate un sempre maggior numero di funzioni: ad esempio, la tecnologia di sicurezza certificata, per una protezione completa di operatore, macchina e pezzo in lavorazione. Nel frattempo, gli ingegneri sviluppavano costantemente l’intelligenza decentralizzata per azionamenti elettrici: nel 2003 giunse così sul mercato la serie

IndraDrive. Con tale soluzione, i progettisti di macchine hanno potuto ottenere una flessibilità sempre maggiore.

Pronti per il futuro

Nel 2012 la seconda generazione ha portato ad una versatilità ancora maggiore: grazie alla nuova comunicazione Multi-Ethernet, i servocomandi si possono agevolmente integrare nel proprio ambiente di automazione. In questa tecnologia di azionamento decentralizzata, inoltre, Bosch Rexroth ha integrato la tecnologia di sicurezza certificata. Nel 2014 i tecnici dell’azienda sono riusciti a rendere superfluo l’intero quadro elettrico: evolutasi al grado di protezione IP65, l’alimentazione di potenza è ora idonea ai gravosi impieghi direttamente all’interno della macchina. Così, nel quadro elettrico non resta più alcun componente del sistema di azionamento: ciò consente di realizzare macchine in modo autonomo e completamente modulare e di espanderle agevolmente in un secondo momento. Ciononostante, le potenzialità di tale soluzione di azionamento sono ben lungi dall’essere esaurite: la sua completa gamma di funzioni software e la semplice integrabilità nei più diversi ambienti di automazione la rendono ideale per pionieristiche applicazioni di Industry 4.0.v

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“Riparare non basta più.”

L’assistenza tecnica per l’industria meccanica si trova di fronte a grandi cambiamenti, che richiederanno nuove strutture, nuovi modelli aziendali e nuovo personale: questa l’opinione di Bernd Bienzeisler, dell’Innovation Network tedesco “Service-Plattform Maschine”.

in quali settori il customer care per l’industria meccanica vedrà i maggiori cambiamenti?

Essenzialmente, vedo prossimi tre grandi cambiamenti per il Customer Care. In primo luogo, nuove tecnologie apriranno nuove possibilità per organizzare l’interfaccia con il cliente, il che ha anche a che fare con l’Industry 4.0, come digitalizzazione di tutti i flussi d’informazioni e di comunicazione. Il secondo cambiamento riguarderà il rapporto fra Reparti Sviluppo e Customer

Care. E in terzo luogo, l’organizzazione del Customer Care a livello internazionale.

come è destinata a cambiare l’interfaccia con il cliente?

Attualmente l’interfaccia principale è ancora il telefono: quando una macchina ha un guasto, il cliente contatta il Customer Care per via telefonica. Per questa stessa situazione, in futuro si disporrà anche di altri canali: i propri smart device, ad esempio e, soprattutto, portali dove i clienti non solo visualizzeranno lo storico degli interventi di Customer Care, ma dove potranno anche memorizzare messaggi di errore e ordini ed ottenere immediatamente suggerimenti ad hoc, ad esempio riguardo alle domande più frequenti. Per molti servizi, infatti, il cliente potrà provvedere in prima persona.

se i clienti potranno fare di più in autonomia, dove troviamo le potenzialità per i fornitori di customer care?

Si tratta di un approccio completamente nuovo per il settore: lo stesso concetto di “Self Customer Care” contrasta con la classica attitudine di un’assistenza tecnica, che punta a massimizzare i servizi di Customer Care erogati, in modo da aumentare i guadagni. Molti non hanno ancora realizzato che, con l’Industry 4.0, il

Customer Care per i classici ambiti non vedrà necessariamente una crescita. I benefit, però, nasceranno altrove: ad esempio, nel settore dei nuovi impianti si potranno ottenere guadagni da un valido Customer Care personalizzato. Oppure, le aziende perderanno meno clienti, poiché il Self Customer Care rafforzerà la fidelizzazione dei clienti stessi. Si tratta, tuttavia, di benefit che è molto difficile stimare: il Customer Care, perciò, deve essere parte integrante della strategia aziendale complessiva.

“Riparare non basta più.”

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come dovranno porsi i costruttori di fronte a tutto questo, in prospettiva?

Il secondo fra i cambiamenti che ho citato rappresenta un esempio molto chiaro: la concezione tecnica della macchina e i modelli aziendali orientati ai servizi andranno correlati in misura più stretta. Per il momento, tutto questo neppure inizia a vedersi nel mondo delle aziende. Attualmente, la strategia è ancora quella classica dell’industria meccanica: realizzare un prodotto tecnicamente impegnativo, stabilirne il prezzo, curarne il marketing e venderlo ai clienti. Il settore dei servizi, tuttavia, funziona diversamente: qui si tratta di parlare con il cliente e di fornirgli soluzioni per le sue problematiche specifiche. Nel medio termine, gli ambiti Customer Care, progettazione e informatica saranno molto più integrati. E per tutto questo non vi è ancora una soluzione brevettata... svolto un'indagine fra 150 industrie meccaniche riguardo alle competenze dei tecnici del Service e su come esse influiscano sul successo. Il risultato? Risolvere le problematiche tecniche è fondamentale, oggi come in passato; ora, però, ciò non contribuisce più in alcun modo alla dichiarazione di successo nel Customer

Care. In altri termini, è una condizione necessaria, ma non sufficiente. Il maggiore contributo alla dichiarazione di successo deriva dalla combinazione di più fattori: comunicazione e interazione con i clienti; attitudine di pensiero autonoma e imprenditoriale e comunicazione dell’utilità del servizio offerto. Alle aziende, quindi, occorrono tecnici del Service con conoscenze che vadano ben oltre la tecnologia: figure che sappiano comprendere i processi dei clienti, sviluppare soluzioni, offrire consiglio ai clienti e riconoscere le potenzialità di vendita.

emergeranno nuovi player, in questo ambito?

È in effetti importante comprendere quale ruolo svolgerà in futuro chi, già oggi, conosca bene l’analisi dei dati: parlo di Google, di Apple o delle aziende di telecomunicazioni. Riguardo a Google, vi sono già spunti in questa direzione. Non va tuttavia trascurato il fatto che, anche in questo caso, potrebbero crearsi conflitti di obiettivi tra fornitori di componenti ed OEM: nelle nuove offerte di Customer Care, infatti, soprattutto i maggiori fornitori di componenti offrono molto rapidamente determinati servizi, in concorrenza con i loro stessi clienti. L’uno punta a vendere servizi di Customer Care per il suo azionamento; l’altro, per l’intera macchina. Tali conflitti, almeno nel medio termine, sono destinati ad intensificarsi, anche e proprio perché l’Industry 4.0 rende disponibili più dati a livello generalizzato.

una versatilità da coltellino svizzero...

Proprio così. E proprio per questo le aziende hanno difficoltà a trovare il personale adatto al Customer Care. Perciò, si tratta di capire quanto le nuove tecnologie e i nuovi spunti potranno in futuro aiutare i tecnici del Service nel risolvere le problematiche tecniche. In quel settore, quindi, non dovranno più operare “tecnici purosangue”, quanto piuttosto persone che possano apportare altre capacità. È anche una questione di qualifiche: da un lato, le aziende dovranno abbinare più strettamente l’ambito assistenza allo Human Resource Development; dall’altro, dovranno anche creare reparti propri, in modo da formare queste stesse capacità, ma questo sarà alla portata soltanto delle grandi aziende.

In sintesi, soltanto imparare a riparare qualcosa non basta più. v

 

L’intervista completa è disponibile all’indirizzo

www.boschrexroth.it/scenari-e-tendenzi come si ripercuoterà tutto questo sulle piccole e medie aziende?

Innanzitutto, sull’organizzazione internazionale del Customer

Care: l’industria meccanica e l’impiantistica sono prevalentemente strutturate, per l’appunto, su piccole e medie aziende, con una media di 250 collaboratori. Con questo tetto di personale, non si può creare un Customer Care di respiro globale. A mio modo di vedere, se le PMI intendono organizzare un Customer

Care qualitativamente unificato su scala globale e alla velocità necessaria, le possibilità sono due: la prima è cooperare con i fornitori in loco. Il know-how necessario si può trasmettere con nuove tecnologie come la realtà aumentata, ad esempio tramite occhiali per dati: con questo strumento, gli addetti dell’Assistenza nella sede centrale possono vedere e ascoltare le stesse informazioni del tecnico del Service in loco, potendogli così inviare in modo mirato informazioni aggiuntive. Così, nelle partnership internazionali, si potrebbe anche impiegare meno personale qualificato: a livello internazionale, infatti, è difficile trovare un numero sufficiente di figure specializzate..

Bernd Bienzeisler cura l’ambito “Lavoro nei Servizi di

Assistenza Tecnica” presso l’Istituto Fraunhofer per l’Economia e l’Organizzazione del

Lavoro di Stoccarda ed è fondatore dell’Associazione per l’Innovazione “Service-Plattform Maschine” (Piattaforma Customer Care per le Macchine), che raccoglie

Responsabili Customer Care del settore industriale.

L’esperto si occupa dei cambiamenti tecnologici, economici e sociali nel settore.

come cambierà il lavoro del tecnico del service?

Il tecnico del Service continuerà ad esistere; sarà il suo profilo di competenze a dover mutare: proprio recentemente, abbiamo

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Fino a

500

pacchetti al minuto, con possibilità di selezionare il numero di fazzoletti.

Fino a

4,600

fazzoletti al minuto: il tasso di produzione della nuova

FLOWTOS.

Circa

100

milioni di pacchetti di fazzoletti in carta: la produzione giornaliera a livello globale.

Delicatezza e sicurezza

La macchina FLOWTOS, del costruttore tedesco Winkler+Dünnebier, produce fino a

4.600 fazzoletti in carta al minuto. Nello sviluppo della nuova generazione, Bosch

Rexroth ha partecipato all’intero percorso, dalla progettazione alla commercializzazione.

Nello sviluppare il suo nuovo modello di macchina per la produzione di fazzoletti in carta, l’azienda Winkler+Dünnebier (W+D) si è posta un obiettivo ambizioso: la macchina, infatti, non soltanto deve lavorare in tempi rapidissimi due, tre o anche quattro strati di tessuto, ma deve anche confezionarli, per renderli immediatamente pronti alla vendita. L’azienda, inoltre, desidera utilizzare gli stessi componenti di automazione per tutti i processi di produzione, per offrire una macchina che svolga tutte le fasi in un colpo solo. Per un simile compito, W+D ha coinvolto fin dall'inizio Bosch Rexroth, che vanta oltre vent’anni di esperienza nel settore. Lo specialista del drive&control ha accompagnato l'intero sviluppo della macchina: dalla concezione iniziale alla messa in servizio, fino alla commercializzazione.

elettronica al posto della meccanica

Nelle precedenti generazioni della macchina, il coordinamento dei processi era affidato ad apposite cinghie dentate: tale gruppo meccanico provvedeva a sincronizzare i processi fra vari utensili; tuttavia, esso richiedeva lunghe e laboriose messe a punto, soprattutto per i cambi di formato o di prodotto. Al fine di ridurre i tempi di preparazione della FLOWTOS, oggi queste impostazioni sono affidate ad un apposito sistema di ge-

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19 tale soluzione velocizza tutti gli interventi da svolgere direttamente a bordo macchina.

stione ricette. Tutto ciò si basa sui servocomandi decentralizzati IndraDrive Mi, abbinati all’unità di controllo Motion Logic

IndraMotion MLC. Questa soluzione di sistema consente di impostare il carrello semplicemente premendo un tasto, adattando automaticamente la macchina alle dimensioni e al numero di fazzoletti presenti nel pacchetto. I servocomandi senza quadro elettrico IndraDrive Mi interagiscono in armonia e in piena compatibilità con i regolatori convenzionali; questi ultimi, date le maggiori prestazioni richieste, sono inseriti nel quadro elettrico, ad esempio per azionare i grandi rulli destinati a svolgere, spianare e stampigliare il nastro di materiale.

Nella FLOWTOS, un apposito sistema di alimentazione centralizzato eroga dal quadro elettrico la corrente continua verso gli azionamenti IndraDrive Mi collegati. L’alimentazione di potenza e la comunicazione Fieldbus in ambito Sercos dei servocomandi decentralizzati, collegati in serie, sono affidate ad un solo cavo ibrido: con tale soluzione, i cablaggi si riducono fino al 90%.

Grazie al Motion Control elettronico, quando occorre modificare le specifiche, l’operatore può semplicemente impostare i nuovi prodotti ed ottimizzare costantemente i processi, senza interrompere l’esercizio. In background, il pacchetto di funzioni FlexProfile adatta automaticamente i movimenti delle camme a disco. “Ora tutto è molto più semplice e veloce rispetto a quando dovevamo effettuare adattamenti meccanici”, ci spiega Frank Jungbluth, sviluppatore sistemi di W+D responsabile per il progetto FLOWTOS. Oltre a minori tempi di preparazione, W+D desiderava anche raggiungere nuovi benchmark per semplicità di comando, manutenibilità ed accessibilità della macchina, mediante una concezione open source. L’azienda ha quindi concepito l’intera FLOWTOS con rulli a supporto monolaterale, potendo realizzare la soluzione grazie alla concezione a servocomando decentralizzato. “Intendevamo realizzare una macchina con struttura interamente a sbalzo. Abbiamo perciò creato una parete posteriore centrale, in cui vengono avvitati utensili ed azionamenti: ciò rende la FLOWTOS perfettamente e pienamente accessibile all’operatore”, prosegue a spiegarci

Jungbluth. Tale soluzione velocizza tutti gli interventi da svolgere direttamente a bordo macchina.

La libertà di concentrarsi sull'essenziale

Fin dalla fase progettuale, W+D ha utilizzato diversi tool

Rexroth: particolarmente utili, in quella fase, sono state le estese biblioteche di funzioni tecnologiche preprogrammate. A

Frank Jungbluth, tale collaborazione ha offerto soprattutto un grande vantaggio: il poter concentrarsi appieno sui processi di

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20 drive & control lo svolgimento di vari compiti: dal raggruppamento dei fazzoletti...

sua competenza. L’esperto in engineering si riferisce soprattutto alle possibilità di IndraWorks, che offre funzioni base ben superiori ai consueti pacchetti predefiniti, consentendo di ottimizzare le macchine con semplici parametrizzazioni. “Così, soprattutto per le funzioni standard, non abbiamo dovuto ogni volta ripartire da zero”, sintetizza Jungbluth.

Poiché nella macchina per la produzione di fazzoletti il Motion

Control è definito da camme a disco meccaniche, il software tool

CamBuilder, integrato in IndraWorks, ha potuto esprimersi al meglio: questo strumento permette di programmare agevolmente a livello grafico movimenti complessi e di ottimizzare nel processo di engineering le interazioni fra gli assi, mediante funzionalità di anteprima. Semplicemente premendo un tasto, lo sviluppatore di sistemi ha generato con la massima semplicità il modulo funzionale FlexProfile, necessario per l’integrazione nel programma di Motion. “Ora che abbiamo appreso come sfruttare questa procedura, la apprezziamo molto”, commenta con soddisfazione Jungbluth. “Ogni membro del team può infatti concentrarsi sulla soluzione di processo di sua competenza, senza dover pensare ai dettagli tecnici di azionamento per ottenere i movimenti del caso. Queste funzionalità base sono già comprese nella dotazione di IndraMotion, per cui non vanno acquistate a parte”.

supporto tecnico dalla A alla z

Per l’intero processo di sviluppo, gli application engineer di Bosch

Rexroth sono stati a disposizione dei collaboratori di W+D, telefonicamente o tramite conference call, agevolando il processo di engineering. Il Rexroth Mechatronic Support ha inoltre supportato l’azienda con simulazioni mirate ed analisi delle oscillazioni, che hanno fornito importanti valori indicativi per lo sviluppo dei componenti meccanici. Terminate le fasi preliminari di sviluppo, Bosch Rexroth ha infine accompagnato l’azienda nella messa in servizio in loco, in base alle necessità. Joachim Loock, Vice President Engineering Controls and Drive

Technology di W+D, riassume il tutto in questi termini: “Guardando all’insieme retrospettivamente, abbiamo implementato alla perfezione un progetto molto impegnativo. La macchina si è ben affermata nel mercato ed opera in funzionamento continuativo, 24 ore su 24, presso numerosi clienti in ogni area del mondo.

Abbiamo senz’altro scelto il giusto partner per l’automazione”. v

contatto: Daniel DeTroy, Bosch Rexroth AG, Germania,

Tel.: +49 9352 18-5334, [email protected]

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Una gru con un piano

Il processo di sviluppo di una gru per navi richiede molte decisioni complesse. Utilizzando un sistema completo, a concezione personalizzata,i costruttori del settore come Tsuji possono risparmiarsene molte.

Sovente, i costruttori di gru per navi hanno l'imbarazzo della scelta. Zhaorong Zou, ingegnere idraulico del costruttore cinese Tsuji

Heavy Industries, lo sa per esperienza diretta: già per il solo sistema di azionamento, egli deve soppesare molte filosofie diverse, per ottenere il miglior compromesso fra potenza ed efficienza energetica. La commessa arrivata sulla sua scrivania ad inizio 2014 era una sfida davvero impegnativa: il cliente richiedeva una gru con un motore in grado di operare a 3.300 giri/min. Un valore di tutto rispetto, nella movimentazione di grandi contenitori navali: i sistemi Tsuji realizzati fino a quel momento operavano prevalentemente al di sotto dei

2.800 giri. E le richieste non si limitavano a questo: dati i sempre maggiori prezzi energetici, il fabbisogno di energia elettrica non doveva aumentare.

Zou comprese chiaramente che l’approccio seguito fino ad allora, ossia assemblare il sistema di azionamento da componenti di più fornitori, non sarebbe stato all'altezza di simili esigenze.

nuovo partner, nuova soluzione

Tsuji cercò quindi un nuovo partner per i propri azionamenti per gru, trovandolo in Bosch Rexroth.

Yi Zhu, ingegnere applicativo di Bosch Rexroth

Cina specializzato in costruzioni navali ed applicazioni marittime, si rese subito conto di non avere nel cassetto soluzioni già pronte: andava progettata una nuova soluzione completa, composta da sistema idraulico, sistema di controllo e sistema delle tubazioni, con schema a circuito chiuso. “Il nostro team ha così ideato un sistema idraulico personalizzato, con pompa per convogliamento supplementare”, ricorda Zhu. Il team dell'ingegnere ha adottato esclusivamente componenti

Rexroth, traendo il massimo da tutti i fattori che influiscono sul rendimento. La temperatura dell’olio, ad esempio, andava ridotta al minimo: con temperature esterne elevate, essa può anche superare gli

80°, facendo perdere la necessaria viscosità all'olio nel circuito e, di conseguenza, provocando il fermo del sistema. La nuova soluzione, invece, non si impensierisce neppure in condizioni climatiche gravose, con temperature superiori ai 40° e, grazie alla refrigerazione ottimizzata, contiene sempre la temperatura dell’olio entro i 60°. Altro aspetto positivo: durante gli abbassamenti, il sistema idraulico a circuito chiuso converte l'energia del carico in energia elettrica, reimmettendola nel sistema della nave. Con questo ulteriore accorgimento, il rendimento viene incrementato dal 60 al 75%. Rispetto ai sistemi convenzionali, i consumi elettrici si riducono fino al 25%, consentendo un risparmio annuo di circa 42.000 Euro per nave.

una prima pienamente riuscita

Nonostante la complessità del sistema, dalla ricezione dell’ordine alla consegna sono trascorsi soli quattro mesi, ossia la metà rispetto alle normali tempistiche. Ed anche in tutti gli altri requisiti, Bosch Rexroth ha pienamente soddisfatto il cliente.

“Con questa soluzione completa possiamo reagire ben oltre le aspettative dei nostri clienti e rispondere a requisiti prestazionali anche molto elevati.

Tutto ciò rende Tsuji ancora più concorrenziale”, conclude Zhaorong Zou. v

contatto: Yi Zhu, Shanghai Bosch Rexroth Hydraulics

& Automation Ltd., RP Cina,

Tel.: +86 21 2218-6032, [email protected]

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drive & control

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Una corsa contro il terremoto

Nell’arco di un solo anno, a Messina è stato creato dal nulla un Centro ricerche sui terremoti.

Gli ingegneri di Bosch Rexroth hanno progettato l’intero sistema e coordinato il progetto; l’azienda ha inoltre fornito tutti i componenti per il simulatore di terremoti.

In tutto il mondo, i ricercatori studiano in continuazione soluzioni che ci consentano di proteggerci dai terremoti. Una di queste risulta molto promettente ed è costituita dagli isolatori sismici che, in caso di terremoto, smorzano le vibrazioni esercitate sulle fondamenta: una sorta di “paraurti” per l’intero edificio. “Il problema era che, sinora, gli isolatori si potevano collaudare soltanto “alla rovescia”, ossia applicati alle fondamenta, mentre appositi pistoni idraulici muovevano l’edificio di prova”, spiega

Bruno Fazzari, Responsabile Commerciale di Sistemi di Testing di Bosch Rexroth Italy. Nella realtà, però, è la terra a muoversi, non l’edificio: da tale considerazione, all’Università di Messina è nata l’idea di realizzare un simulatore di terremoti che consenta finalmente di collaudare gli isolatori in condizioni realistiche.

Bosch Rexroth vinse il bando per l’equipaggiamento tecnico dei tre sistemi di prova e di ricerca; dal canto suo, il Project Team italiano, diretto da Andrea Palopoli, si dedicò immediatamente all’implementazione: le tempistiche, infatti, erano molto strette.

“A giugno 2014, Bosch Rexroth Italia ha sottoscritto il contratto: il laboratorio andava ultimato entro luglio 2015 e già a settembre dovevano iniziare i training per i ricercatori. Ci è subito stato chiaro, quindi, che l’anno davanti a noi sarebbe stato davvero intenso”, ricorda Jack Bergmans, Project Coach di Bosch Rexroth

Paesi Bassi, che ha supportato il Project Team italiano.

un roccione sopra una distesa verde

Oltre alla progettazione tecnica dell’impianto, l’azienda si è occupata della gestione dell’intero sistema e dell’insieme del coordinamento lavori. “Arrivati sulla futura area di cantiere, ci siamo trovati di fronte ad una distesa verde dove sarebbe dovuto sorgere il laboratorio: ad attenderci un enorme roccione, che andava rimosso come prima cosa”, ci racconta Fazzari. Già in quella stessa settimana di giugno, gli specialisti Bosch Rexroth, in collaborazione con i ricercatori dell’Università di Messina, iniziarono, fra i vari compiti, a sviluppare i modelli matematici per le simulazioni e a compilare il software. Ad agosto, il team di Fazzari affidò a fornitori italiani la produzione di alcuni componenti. “Per la tavola vibrante, con la sua superficie a grata da 3,70 per 4,80 metri, occorreva una grande precisione di saldatura: a fine lavori, abbiamo infatti collaudato una per una le saldature su lamiere dal peso complessivo di 40 tonnellate. Anche per la trave di contrasto era importante individuare un partner che ne potesse padroneggiare le grandi dimensioni: questo componente, infatti, consiste di 37 tonnellate d’acciaio e misura 8,70 metri in lunghezza,

2,10 in larghezza e 1,60 in altezza”. I componenti idraulici sono stati ordinati, nello stesso mese, presso i colleghi in Germania.

Sono stati impiegati unità idrauliche, valvole e gruppi moto-pompa. Così Bergmans: “Abbiamo fatto tutto contemporaneamente”. Da quel momento fino a dicembre, la ditta costruttrice ha poi posato le fondamenta ed eretto i muri esterni ed interni.

Poco prima di natale, attraverso il tetto...

All’avvicinarsi del periodo natalizio, la ditta costruttrice ha iniziato a chiudere il tetto: “secondo contratto, tale fase doveva infatti concludersi entro il 2014. Prima, però, andavano ancora messe in opera la tavola vibrante e la trave di contrasto, il che era possibile soltanto a tetto ancora aperto”. Bosch Rexroth ha organizzato i due trasporti eccezionali dal Nord Italia a Messina, con l’aggiunta di un’enorme gru da carico proveniente da Palermo.

“Durante il percorso, per ben due volte, al veicolo di trasporto eccezionale con la tavola vibrante è esploso un pneumatico: la tensione, quindi, non è certo mancata, fino all’ultimo”, ricorda Fazzari. Nella notte fra il 23 e il 24 dicembre, alla luce delle fotoelettriche, la gru ha finalmente sollevato la tavola e trave di contrasto all'interno dell’edificio: così, dopo Natale, anche il tetto ha potuto essere concluso. Bergmans aggiunge: “Poco tempo dopo, per la prima volta dopo decenni, l’intera Sicilia si è ricoperta di neve. Fortunatamente, il tetto ormai era già chiuso”.

Mentre la costruzione procedeva, a gennaio i collaboratori

Bosch Rexroth hanno proceduto ad installare la tavola e la trave; a febbraio e a marzo, hanno posato l’impianto elettrico per l’idraulica e hanno montato i refrigeratori e i gruppi moto-pompa.

Nell’estate, la costruzione è stata ultimata e a settembre il laboratorio di ricerca è entrato in servizio. “Ci siamo concentrati totalmente sul nostro obiettivo”, ricorda Fazzari. “È questo che ha sempre tenuto viva la nostra passione per il progetto: è così che abbiamo saputo affrontare tempistiche tanto strette”. v

contatto: Bruno Fazzari, Bosch Rexroth S.p.A., Italia,

Tel.: +39 02 92365-806, [email protected]

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come funzionano i simulatori di terremoti

Cilindri orizzontali

(direzione Y)

Cilindri orizzontali

(direzione X)

Isolatori

Tavola vibrante

Cilindri verticali

Trave di sollecitazione

Banco prova per isolatori sismici

Gli isolatori poggiano sulla cosiddetta tavola vibrante e vengono spinti sulla trave di contrasto in alto con una forza variabile, che può raggiungere le 2.000 tonnellate. La forza simula il peso dell’edificio. Quattro cilindri idraulici, che esercitano due milioni di Newton di forza massima, muovono la tavola nelle direzioni X ed Y. In totale, il sistema consente sei gradi di libertà.

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24 l’azienda ha recentemente realizzato una linea da 42 metri di lunghezza, dotata di vari robot a portale.

Più pulito di così...!

Una postazione di pulizia con banco ad umido di JST Manufacturing lunga 42 metri prepara silicio per l’industria dei semiconduttori, in condizioni igieniche impareggiabili.

Il silicio è un elemento irrinunciabile nella produzione dei semiconduttori che si trovano, ad esempio, nei nostri smartphone e in molti altri apparecchi elettronici. La lavorazione di questa materia prima, tuttavia, richiede pulizia assoluta. Le postazioni di pulizia con banco ad umido di JST Manufacturing, che movimentano i blocchi di silicio in modo da raggiungere una purezza del

99,99%, assicurano proprio questo. Generalmente, le macchine non superano i nove metri di lunghezza. “Di recente, tuttavia, abbiamo realizzato per un cliente d’oltremare una linea da 42 metri di lunghezza, dotata di vari robot a portale”, ci spiega Tony

Bertagnolli, Chief Operations Officer di JST presso la sede di

Boise, Idaho, negli Stati Uniti. Per rispondere ai requisiti di movimento di questa linea, all’azienda occorreva una combinazione di tecnologie lineari drive&control precise e resistenti al tempo stesso.

quattro tonnellate di silicio in 22 ore

Le postazioni di pulizia con banco ad umido si trovano all'inizio del processo di lavorazione del silicio per l’industria dei semiconduttori: qui, lunghe barre di silicio policristallino, i cosiddetti “ingot”, vengono spezzate in blocchi grandi non più di un pugno, che vengono quindi posizionati in speciali cesti. I blocchi, a questo punto, attraversano varie postazioni: dapprima

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25 silicio in un bagno di lavorazione ad umido.

dovevano coincidere esattamente, per consentire un movimento uniforme delle unità lineari.

vengono sottoposti a trattamento chimico acido in un’apposita vasca, in modo da rimuovere ossidi di silicio e altre impurità; quindi, vengono ammorbiditi, risciacquati ed essiccati. Dopo tale fase, essi potranno essere fusi in un apposito forno, per poi essere utilizzati, come cilindri di silicio puro, nella produzione di chip. JST ha concepito questa postazione di pulizia con banco ad umido di eccezionale lunghezza in modo che possa lavorare quattro tonnellate di blocchi di silicio in un turno da 22 ore. Per ottenere questo risultato, la macchina deve pulire un cesto da

20 kg ogni 6,6 minuti.

“Per adempiere a tali specifiche, ci occorreva un design specifico della postazione di pulizia con banco ad umido”, ci spiega

Bertagnolli. “Abbiamo perciò sviluppato e costruito una postazione composta da due unità: A1 e A2”. Nell’unità A2, lunga oltre sette metri, gli addetti caricano i cesti, che vengono poi traslati da un robot lineare a due assi attraverso cinque bagni di trattamento acido e due bagni di risciacquo. Mentre i cesti percorrono questo asse X, il robot lineare a due assi li immerge in successione in ciascun bagno. I cesti attraversano poi una chiusa ad aria nel settore A1, da oltre 26 metri di lunghezza: qui, unità lineari a tre assi li immergono in ulteriori bagni di ammorbidimento ed essiccazione. Al termine del processo, i cesti vengono scaricati automaticamente su nastri continui, forniti dal cliente.

componenti puliti

“Per l’unità A1 abbiamo adottato una soluzione insolita: un portale lineare overhead”, ci spiega Bertagnolli. “Portali di questo tipo vengono raramente utilizzati nell’industria dei semiconduttori, per evitare formazioni di particelle sopra il prodotto.

Dopo accurati test sulle particelle, condotti in condizioni di camera sterile, abbiamo tuttavia rilevato che le guide con rotaia profilata e i sistemi lineari Rexroth, utilizzati nel sistema di handling, sviluppavano molte meno particelle rispetto al limite di specifica. È davvero ammirevole che i componenti Rexroth preposti ai movimenti cartesiani adempiano a simili requisiti di pulizia”. Un’ulteriore sfida consisteva negli oltre 26 metri di lunghezza dell’unità A1, lungo la quale vengono traslati i robot

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26 drive & control lineari. Per garantire la necessaria precisione sull’intera lunghezza, sono state assemblate sei guide con rotaia profilata

Rexroth da 3 metri di lunghezza e tre da 2,7 metri, montate su un’incastellatura di profilati in alluminio ad alta resistenza.

Sempre a causa della lunghezza, gli elementi dovevano inoltre coincidere esattamente, per consentire un movimento uniforme delle unità lineari. vono resistere sia alla coppia richiesta, sia alle forze assiali che si presentano. “I linearmoduli Compact CKK Rexroth si sono dimostrati più affidabili e resistenti rispetto alle unità viti a sfere di altri costruttori; inoltre, sollevano i cesti dai bagni in modo rapido e silenzioso”, rimarca Bertagnolli. La struttura dell’unità

A2 è simile a quella dell'unità A1; soltanto il movimento sull'asse

Y qui non viene eseguito, in quanto i bagni sono disposti in fila.

“Il sistema di handling cartesiano di Rexroth adottato in questa applicazione attesta la nostra dedizione alle specifiche dei clienti”, conclude Bertagnolli. v

Azionamenti affidabili

Anche per lo spostamento dei cesti da sinistra a destra sull’asse

Y, JST si affida alla tecnologia Rexroth: per tale compito, ciascun robot a portale utilizza un linearmodulo Compact CKR con azionamento a cinghia dentata, comandato da un servocomando IndraDyn MSK. Mediante i linearmoduli Compact CKK con unità viti a sfere, i robot a portale abbassano nei bagni i cesti contenenti i blocchi di silicio. Per tutto questo, le unità viti a sfere de-

contatto: Doug Luedtke, Bosch Rexroth Corp., Stati Uniti,

Tel.: +1 206 931-1664, [email protected]

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Acqua per il deserto

In Iraq Bosch Rexroth sta ammodernando il complesso impianto idraulico di un’opera in acciaio. Una combinazione fra sistema di sbarramento, chiusa e ponte girevole protegge la vegetazione dall’acqua salmastra, consentendo nel contempo il trasporto delle merci all’interno del Paese.

L’area interna dell’Iraq è fra le zone più calde al mondo: nei mesi estivi, temperature fino a 51° non sono una rarità e fra giugno e settembre l’attesa della pioggia è vana. Senza l’acqua dei fiumi

Tigri ed Eufrate, la vegetazione non potrebbe sopravvivere. Alla confluenza dei due corsi d’acqua ha inizio il canale Shatt al ‘Arab, utilizzato per l’irrigazione di un tratto desertico non raggiunto dal fiume. In piena estate, quando il livello delle acque è basso, vi è tuttavia il rischio che l’acqua salmastra proveniente dal

Golfo Persico penetri nel canale, arrecando danni alla vegetazione. Per evitare il fenomeno, già nel 1977, poco a monte della foce del canale (nel Golfo Persico), venne realizzata un’opera idraulica in acciaio che combina un sistema di sbarramento, una chiusa e un ponte girevole, con equipaggiamento idraulico fornito da Bosch Rexroth. Qui, cinque paratoie di regolazione ad azionamento idraulico fanno accumulare l’acqua dolce sino a quando essa non raggiunga almeno l’altezza di quella salmastra, evitando così che quest’ultima possa spingersi nel canale. Accumulata una quantità sufficiente di acqua dolce, le paratoie si aprono, consentendo all’acqua di defluire nel Golfo. Quest’opera idraulica in acciaio, tuttavia, svolge anche un’altra funzione: due paratoie a settore azionate idraulicamente che fungono da chiusa per navigazione e un ponte girevole a movimento idraulico consentono alle navi di accedere al canale.

per il suo ammodernamento. Dalla Germania, ha prestato assistenza al progetto il reparto Progettazione Costruzioni in acciaio per oleodinamica, che ha curato la realizzazione dell’equipaggiamento idraulico, composto da sette cilindri e nove unità. L’ammodernamento comportava una notevole sfida: l’impianto doveva operare con forze maggiori rispetto all’equipaggiamento originario. A tale scopo, gli esperti

Bosch Rexroth hanno sviluppato cilindri che, pur resistendo a sollecitazioni maggiori, possano comunque essere alloggiati nella struttura in acciaio esistente, aspetto che ha richiesto considerevoli modifiche progettuali. I tecnici hanno inoltre dotato i cilindri di un nuovo sistema di misurazione della corsa, che consente di stabilire con precisione millimetrica a quale altezza la paratoia, o il ponte, si trovino in quel momento. La conclusione dei lavori di ammodernamento è prevista per la fine dell’anno. v

un ammodernamento svolto con grandi forze

A seguito delle guerre in Iraq, l’impianto ha subito danni; a luglio 2014, Bosch Rexroth Romania ha vinto la commessa

contatti: Cristian Turturica, Bosch Rexroth S.R.L., Romania,

Tel: +40 239 680-103, [email protected]

Harald Fentzahn, Bosch Rexroth AG, Germania,

Tel.: +49 9352 18-1282, [email protected]

1 2 3 come funziona la chiusa per navigazione

Quando una nave passa dall’acqua dolce all’acqua salmastra, viene aperta leggermente la porta sinistra della chiusa, affinché l’acqua dolce affluisca nel bacino e il livello dell’acqua al suo interno possa stabilizzarsi (1). Raggiunto il livello appropriato, la porta viene completamente abbassata e la nave può così entrare nel bacino (2). A questo punto, viene leggermente aperta la porta sinistra della chiusa, in modo che il livello dell’acqua del bacino si stabilizzi rispetto all’attuale livello dell’acqua salmastra all’esterno (3). Quando il livello dell’acqua si è stabilizzato, la chiusa si apre completamente e la nave può transitare in direzione del Golfo Persico.

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28 drive & control

Efficace per raccogliere barbabietole

La Tiger 5 è il modello Premium di Ropa nel settore delle raccoglitrici per barbabietole da zucchero. Questo colosso da 15 metri convince con la sua catena cinematica a trasmissione continua e, grazie all’idraulica, si mantiene stabile anche sui terreni in pendio.

626 CV per 15,6 litri di cilindrata, velocità massima a vuoto di 40 km/h, 33 tonnellate di peso proprio e un carico utile da oltre 30 tonnellate di barbabietole: con simili dati tecnici, la Tiger 5 dell'azienda tedesca Ropa Fahrzeug- und Maschinenbau GmbH è il modello top di gamma nella sua categoria. Uniche fra le raccoglitrici di barbabietole a tre assi sono la trasmissione di marcia continua e il sistema idraulico automatico di compensazione pendenza.

È un insieme che colpisce gli stessi esperti: al Salone Internazionale dell’Agricoltura di Parigi “SIMA”, tenutosi a febbraio, la raccoglitrice è stata nominata “Macchina dell’anno 2015” per la sua classe.

Il premio è considerato l’“Oscar della tecnica agraria”.

Tecnico per il settore Barbabietole da zucchero di Ropa, con sede nella cittadina bavarese di Herrngiersdorf, ci illustra il progetto:

“Con il nostro nuovo modello, puntavamo a superare tutti i concorrenti. E abbiamo centrato l’obiettivo, grazie ad un trio di aziende di prim’ordine”. Già quattro settimane dopo la riunione iniziale, la concezione di massima per la tecnologia di azionamento era già definita: il cambio CVR (Constant Variable Ropa) è composto da tre motori oleodinamici calettati su un riduttore composito ed è alloggiato fra il vano motore e il terzo assale.

La particolarità consiste nell’interazione dei due motori a cilindrata variabile con uno a cilindrata fissa: all’avviamento, per consentire la massima forza di trazione, tutti e tre i motori sono attivi; per incrementare la velocità di avanzamento, dapprima il motore a cilin-

La trasmissione continua: per avanzare senza interruzioni della forza di trazione

I 626 CV del gruppo di trasmissione vengono trasferiti da una trasmissione di marcia continua sviluppata in collaborazione fra Ropa, il costruttore italiano di riduttori ed assali Omsi Transmissioni S.p.A e Bosch

Rexroth. Michael Gruber, Responsabile

Efficace per raccogliere barbabietole

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29 drata variabile sul rapporto grande viene orientato in posizione di folle. Raggiunta tale posizione, il motore si trova nella soglia di regime e viene quindi disaccoppiato mediante una frizione a dischi ad umido. Poiché il motore non viene più trascinato in rotazione, esso non causa più alcuna perdita. Per incrementare ulteriormente la velocità di avanzamento, anche il secondo motore a cilindrata variabile viene orientato in posizione di folle, restando però accoppiato.

Alla velocità di avanzamento massima, quindi, soltanto il motore a cilindrata fissa partecipa alla trasmissione: dato il maggiore angolo d'inclinazione e le minori perdite di flusso, il suo rendimento è infatti superiore. E così, l’utente risparmia carburante.

Questo efficiente sistema di trasmissione della forza consente valori prestazionali sbalorditivi: se in modalità Raccolta sul campo la Tiger

è limitata elettronicamente a 18 km/h di velocità massima, nei trasferimenti stradali dall’uno all’altro terreno può raggiungere i 40 km/h, senza alcun cambio di marcia, né interruzioni della forza di trazione. La Tiger raggiunge inoltre la velocità massima al parsimonioso regime di 1.195 giri/min. E sul campo, la macchina può già raccogliere a partire da 1.100 giri. I progettisti hanno volutamente incluso un ridotto livello di regimi nei criteri tecnici, al fine di contenere i consumi.

La Tiger 5 commuta dalla modalità Trasferimento stradale a quella

Raccolta sul campo in modo completamente automatico, con la semplice pressione di un tasto. Nastro di scarico, elevatore ad anello, coclea serbatoio ed altri gruppi costruttivi vengono estratti in successione, sorvegliati da appositi sensori e azionati idraulicamente da motori. Rispetto al modello precedente, tutto ciò si svolge il 50% più velocemente.

sicurezza in ogni posizione

Ropa ha sviluppato, espressamente per la Tiger 5, un sistema idraulico di gestione del telaio con assale anteriore oscillante e due assali posteriori a sospensione idraulica. Rispetto alle convenzionali raccoglitrici a tre assi con assale centrale fissato a vite nel telaio, la tendenza al rollio della macchina si riduce ad un terzo, grazie al collegamento idraulico fra i cilindri stabilizzatori sull'assale anteriore e su quelli posteriori di ciascun lato.

La nuova raccoglitrice di barbabietole opera con disinvoltura anche sui terreni più impervi: grazie a sei appositi cilindri idraulici gestiti da sensori, l’intero veicolo può affrontare pendii con acclività fino al 10%, mantenendosi ancora in posizione orizzontale.

Questo sistema di compensazione, possibile su entrambi i lati, offre diversi vantaggi: per l’operatore, maggiore comfort, in quanto mantiene sempre la posizione eretta; per il veicolo, maggiore sicurezza d’esercizio. Anche su terreni estremamente accidentati, infatti, nonostante il serbatoio barbabietole sia ora più alto, la Tiger si mantiene stabile anche dove altre raccoglitrici si sarebbero ribaltate da tempo. L’insieme delle sue innovazioni rende la Tiger

5 un efficiente strumento di lavoro per coltivatori di barbabietole da zucchero e contoterzisti. E dai mercati del mondo intero, già oggi i clienti attestano minori costi d’esercizio e maggiore resa giornaliera. Anche questo, grazie alla proficua collaborazione fra

Ropa, Omsi e Bosch Rexroth. v

contatto: Konrad Rossbach, Bosch Rexroth AG, Germania,

Tel.: +49 7308 82-2392, [email protected]

Tiger 5 un efficiente strumento di lavoro per coltivatori di barbabietole da zucchero e contoterzisti.

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Unità di generazione aria compressa

Postazione di accumulo

Postazione motore-pompa

Unità di comando drive & control

Sistema lubrificante

Serbatoio dell’olio

Unità valvole

Ingresso

Contenitore

Nuova forza per carichi roventi

A Tata Steel, il gigante del settore acciaio, Bosch Rexroth ha fornito quattro contenitori idraulici con l’intera tecnologia drive&control per le macchine di trasferimento coke. Tale soluzione non soltanto è stata concepita espressamente per i requisiti indiani, ma anche, per la prima volta, prodotta in loco.

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Conclusa la prima fase, a fine 2015, la nuova acciaieria del

Gruppo indiano Tata Steel potrà produrre tre milioni di tonnellate d’acciaio all’anno; al termine della seconda fase, i milioni di tonnellate saranno sei. Parte dell’immenso impianto, sito nel complesso industriale di Kalinganagar, nel distretto di Odisha, si trova già in fase di messa in Service: la produzione inizierà a fine

2015. Tata Steel, il maggior produttore d’acciaio dell’intera India, con il nuovo stabilimento intende rispondere al crescente fabbisogno di questo versatile materiale. Sui circa quattordici chilometri quadrati dell’area sono riunite tutte le principali fasi di produzione dell’acciaio, con cokeria, impianto di sinterizzazione, altoforno, acciaieria vera e propria e laminatoio a caldo. Per la cokeria, Bosch Rexroth India ha progettato e fornito al cliente quattro contenitori con l’intera idraulica drive&control per le macchine di trasferimento coke. Mentre queste ultime trasportano le formelle di coke ad alta temperatura dal forno verso il carrello di estinzione, vanno svolti numerosi altri compiti: fra essi, l’apertura della porta del forno, la pulizia delle relative guarnizioni e, naturalmente, il controllo della guida formelle. Infine, il carrello di estinzione provvede allo scarico a scossa del carico ad alta temperatura. Tali processi comportano emissioni di fumi e polveri a temperature elevate, che vengono raccolti da un apposito sistema di cappe e condotti verso un impianto di filtraggio. All’interno dell’altoforno, il coke funge da combustibile e riducente, per ottenere la ghisa d’altoforno dal minerale di ferro.

reti, dotate di uno speciale isolamento, proteggono le apparecchiature tecniche all’interno da acqua, polveri e calore; inoltre, i dispositivi integrati di protezione ed allarme antincendio garantiscono la massima sicurezza anche in quest’ambito. I contenitori sono quindi ottimizzati al meglio per il clima indiano e per le gravose condizioni ambientali tipiche delle acciaierie. Le apparecchiature interne sono composte quasi esclusivamente da componenti Rexroth: unità idraulica con gruppi motore-pompa, postazioni di accumulo, pannelli valvole, morsettiere elettriche, tutto già completamente dotato di tubazioni, cablato e collaudato dagli ingegneri Bosch Rexroth. L’insieme di tali componenti assicura l’azionamento e il controllo delle svariate funzionalità della macchina di trasferimento coke. “Questa filosofia, concepita come soluzione Plug & Play per una rapida messa in Service, consente a

Tata Steel un’integrazione molto agevole nelle macchine di trasferimento coke, risparmiando al cliente ulteriori investimenti in ambito edile”, prosegue a spiegarci Shah, che puntualizza un altro aspetto: “Oltre a tutto ciò, i contenitori consentono un’agevole manutenzione in remoto”. Un’ulteriore sfida consisteva nel trasporto verso l’acciaieria, distante oltre 1.600 chilometri. “Date le dimensioni e il peso dei contenitori, abbiamo sviluppato speciali apparecchiature, per evitare danni in fase di carico e scarico”.

una prima assoluta in india

“In India, siamo il primo costruttore in assoluto ad aver concepito contenitori di questo tipo – premontati, tecnicamente ottimizzati e completi di tutti i collegamenti – e ad averli prodotti, adattandoli espressamente per i requisiti sul campo. A tale scopo, abbiamo curato l’intero progetto, dalla progettazione all’installazione”, ci spiega Dipan Shah, Senior Manager di Bosch Rexroth India e Responsabile del progetto. La commessa per queste realizzazioni specifiche è stata assegnata dal reparto Tata Growth Shop, responsabile degli equipaggiamenti tecnici delle acciaierie. Ciascuno dei quattro contenitori praticabili, che Bosch Rexroth ha prodotto nel locale stabilimento di Sanand, misura poco meno di sette metri in lunghezza, tre metri in larghezza e quasi tre in altezza. Doppie pa-

una qualità che convince

Grazie a tali provvedimenti, la consegna si è svolta senza intoppi e Tata Growth Shop ha espresso grande soddisfazione per le ottime condizioni delle apparecchiature ricevute. “I nostri ingegneri hanno molto apprezzato l’elevata qualità dell’insieme”, ci dice Sheshadri Kumar, Responsabile del progetto per conto di

Tata Steel. Due dei contenitori sono entrati in Service già nel

2014; gli altri seguiranno alla fine di quest’anno. Inoltre, per l’intero ciclo di vita dei contenitori, sarà disponibile un referente

Bosch Rexroth in loco. v

contatti: Dipan Shah, Bosch Rexroth (India) Ltd., India,

Tel.: +91 2717 67-8335, [email protected]

Houman Hatami, Bosch Rexroth AG, Germania,

Tel.: +49 9352 18-1225, [email protected]

Know-How

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Nove passaggi per l’azionamento più adatto

Nella progettazione degli azionamenti, sono indispensabili procedure ben strutturate, approfondite conoscenze delle formule e conoscenze tecniche d’insieme: soltanto in questo modo, macchina ed azionamento possono interagire alla perfezione.

Progettare azionamenti è necessario non soltanto nei nuovi progetti, ma anche ovunque occorra modificare i requisiti di una macchina, oppure eseguire un retrofitting. In fase di progetto, mantenere un margine eccessivo, verso l’alto o verso il basso, è controproducente: se l’azionamento è sottodimensionato, la macchina non raggiunge il livello di performance desiderato e, nel peggiore dei casi, può anche rendersi necessario sostituire l’azionamento con uno più potente, con il relativo, forte dispendio; per contro, un azionamento sovradimensionato comporta maggiori costi, non solo d’acquisto, ma anche sull’intero ciclo di vita, a causa del rendimento sfavorevole. Ma che cosa significa, nel concreto, progettare un azionamento? Significa ottimizzare al meglio la curva caratteristica coppia-regime del motore a quella della macchina operatrice.

il presupposto base: le conoscenze tecniche

Nel calcolare l’azionamento più adatto, un aiuto può venire da appositi programmi software: essi contribuiscono, ad esempio, a risparmiare tempo, laddove nel progetto occorra calcolare diverse varianti. Nello scegliere fra i vari motori IndraDyn e gli azionamenti

IndraDrive, con l’engineering tool IndraSize di Rexroth gli utenti possono progettare gli azionamenti con grande semplicità, immettendo appositi parametri. Tuttavia, nonostante tale supporto, il tecnico (o l’ingegnere) deve comunque disporre di conoscenze d’insieme sulla tecnologia del caso: soltanto in questo modo potrà considerare tutti i vari fattori e parametri e saprà ottimizzare l’azionamento al meglio. Che si utilizzi o meno il supporto dei software, in nove passaggi è comunque possibile calcolare un azionamento ben concepito. v

L’engineering tool IndraSize è scaricabile gratuitamente all’indirizzo

www.boschrexroth.com/indrasize

4

7

drive & control

1

Andamento regime-tempo In base alla sequenza di movimento desiderata e considerando l’elemento di uscita moto – ad esempio, pignone, ingranaggio o unità viti a sfere – occorre innanzitutto calcolare il necessario andamento regime-tempo e, da esso, il regime medio (media aritmetica). n n = f(t) n avg t

coppie di valori coppia-regime Le singole coppie, con i relativi regimi e la coppia effettiva a regime medio, andranno inserite in un apposito diagramma.

Punti di lavoro dell’applicazione

M

M rms

M

1...n

n calcolo dovranno confluire potenza continuativa di erogazione e in recupero, potenza di picco ed energia di recupero.

8

Definizione dell’alimentazione In un sistema modulare con più inverter per un’alimentazione in tensione continua andrà calcolato e sommato il fabbisogno di potenza per ciascun azionamento. Nel

componenti aggiuntivi del circuito intermedio

Analogamente al passaggio 7, andrà calcolato il fabbisogno di componenti aggiuntivi, quali ad esempio resistori di frenatura o capacità aggiuntive.

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condizioni meccaniche Segue ora la conversione in coppie di tutte le forze in gioco e delle masse in coppie d’inerzia di massa. Se per la catena cinematica sono previsti elementi di trasmissione, come ad esempio riduttori o trasmissioni a cinghia e puleggia, occorre convertire tutti i valori a livello albero motore.

Know-How

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3

Andamento coppia-tempo Sulla base dei parametri stabiliti nei passaggi 1 e 2, è possibile calcolare le coppie necessarie a livello motore. Se il motore debba erogare coppia o debba sopportarne – in altri termini, se debba fungere da motore o da generatore – dipenderà dalla direzione di applicazione delle forze. Per verificare il carico termico sull’azionamento, andrà ora determinato il valore effettivo dell’andamento di coppia (media quadratica).

M = f(t)

M

M rms t

5

scelta del motore Sulla base dei valori stabiliti, andrà ora scelto un motore in grado di erogare le singole coppie. Il calcolo, anche in questo caso, andrà eseguito in base alla coppia d’inerzia del motore; dopo tale fase, la scelta del motore andrà nuovamente verificata in base alle coppie incrementate: si tratta di una procedura per gradi.

Curva caratteristica del motore

M max

M

M cont n

P

P

DC

= f(t)

P

DC

= f(t)

P

DC,cont t t

P

DC,R,cont

W

W = f(t) t

6

scelta del convertitore In base all’assorbimento di corrente del motore, andrà ora scelto l’inverter, o il convertitore, più appropriato, che dovrà coprire soltanto il fabbisogno effettivo di energia elettrica, risultante dai requisiti di coppia.

Curva caratteristica motore-regolatore

M cont

M

M max n

9 collegamento alla rete e componenti emc

Ora occorrerà scegliere gli eventuali induttori e filtri di rete: a tale scopo, saranno determinanti la corrente di rete, il numero totale di azionamenti utilizzati per un’alimentazione, le lunghezze dei cablaggi dei motori e le capacità parassite, dei cavi e dei motori stessi.

TecHquiz

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Obiettivo: innovazione

Se avete letto con attenzione questo numero di drive&control, l’innovazione a cui facciamo riferimento non resterà a lungo un mistero per voi.

drive & control

L’innovazione in questione è un “artigiano” intelligente ed affidabile e sempre reperibile: se per caso si trova in una zona d’ombra, tiene a mente tutte le principali informazioni. Anche quando è impegnato a fare rifornimento. Le sue chiare indicazioni sono ben comprensibili per chiunque lavori con lui. Sul posto di lavoro, dà una mano soprattutto laddove occorra operare sopra testa, oppure in spazi ristretti, o alla catena di montaggio. Per tutti questi motivi è un grande vantaggio che, dal punto di vista fisico, sia un peso piuma, ma non per questo prende le cose alla leggera! Infatti, proprio nei lavori che non ammettono errori mostra il suo punto di forza: documentare tutto con precisione. Se per i suoi colleghi non è così ovvio portare sempre con sé un misuratore, per lui è invece un fatto naturale. E soprattutto, dove lavora lui, nessuno inciampa su cavi o fili, in quanto non gliene occorrono.

Inviate, vincete e scegliete!

Avete indovinato di quale innovazione Rexroth si tratta? Inviateci allora la soluzione all’indirizzo [email protected]: potrete vincere un buono per Amazon per un acquisto online del valore di 100 euro. Il termine per l’invio delle risposte è il 31/12/2015. Il vincitore verrà estratto fra tutte le risposte esatte. La decisione dei giudici è definitiva.

COLOPHON drive&control è il magazine Bosch Rexroth.

Edizioni: Bosch Rexroth AG

Marketing and Corporate Communications

Dr. Wiebke Wittschen (Responsabile)

97816 Lohr am Main, Germania

ISSN 1618-5439

Caporedattrice: Ingrid Alter, +49 711 811 - 30849 [email protected]

Redazione e grafica: pr+co GmbH, www.prco.de,

Steffen Beck (editor), Tanja Haller (design)

Traduzione: STAR srl, www.star-italia.net

Litografia: Reprotechnik Herzog GmbH, Stuttgart

Stampa: Tipografia Vigrafica, www.vigrafica.com

Immagini: vedi le pagine relative

Copertina: Bosch Rexroth AG, pr+co GmbH

Tutti i diritti riservati. La ristampa e la riproduzione, in particolare la copia, anche parziale, è consentita solo previa autorizzazione dell’editore. drive&control viene spedito in base a un file indirizzi gestito con l’ausilio di una elaborazione automatizzata dei dati.

qui, tutto riesce a dovere

La nuova unità di controllo saldatura PRc7300 sorveglia l’andamento della corrente, rilevando così il pericolo di spruzzi di saldatura prima che si verifichino. L’unità adatta opportunamente la corrente di saldatura, riducendo così le costose rilavorazioni che gli spruzzi richiedono. essa garantisce sicurezza di processo e massima qualità dei punti di saldatura, accorcia i tempi di messa in service e agevola il comando, riducendo inoltre il consumo energetico fino all’80%. Grazie a numerose interfacce per i più diffusi protocolli di comunicazione, questa unità di controllo si inserisce armoniosamente anche nei più futuribili ambienti di produzione integrati.

La produzione del futuro è Industry 4.0

L’Industry 4.0 sta rivoluzionando il mondo della produzione connettendo il mondo virtuale a quello reale delle macchine. L’esperienza sia come utilizzatore nei nostri stabilimenti sia come fornitore di tecnologie di azionamento e controllo intelligenti ci permette di sviluppare e migliorare continuamente le nostre soluzioni Industry 4.0. I primi risultati lo confermano.

Maggiore produttività e migliore efficienza nell’interazione tra uomo e macchina.

Questo dimostra che l’Industry 4.0 può diventare una realtà anche nella vostra azienda.

Bosch Rexroth S.p.A.

www.boschrexroth.it