Uno dei cambiamenti più significativi apportati dall’automazione riguarda il processo produttivo. Le catene di montaggio automatizzate e i robot hanno incrementato l'efficienza e la precisione nella produzione automobilistica, riducendo i costi e il margine di errore. Questi sistemi automatizzati possono lavorare 24 ore su 24 con un conseguente aumento della produttività e un’ottimizzazione dei costi operativi.
Considerate un collo di bottiglia fino a poco tempo fa, le nuove tecnologie per il controllo qualità dimensionale automatizzato offrono elevata scalabilità, velocità e precisione. Avvicinano sia i processi che i dati alla catena di montaggio. L’automazione fornita consente di ottimizzare i tempi di ciclo e il livello di precisione nell’ispezione delle celle per batterie per il controllo completo del veicolo.
Le sfide nell'automazione del controllo qualità
I processi di controllo della qualità non hanno beneficiato dello stesso livello di automazione e di investimenti della produzione. Ma oggi sono fondamentali per ottenere qualità alla velocità e con l’agilità richieste dal settore. Si tratta di problematiche tecnicamente complesse la cui integrazione e implementazione sono state costose. Esse includono:
- Complessità e costo: l’implementazione di sistemi automatizzati può risultare complessa e onerosa. Integrare robotica, sensori e software in processi esistenti richiede competenze specialistiche.
- Carenza di competenze: la ricerca di esperti in robotica che sappiano gestire e manutenere questi sistemi è estremamente difficile. La carenza di manodopera qualificata è una sfida non da poco.
- Dinamiche di mercato: la transizione verso la mobilità elettrica, la variabilità dei volumi produttivi e la necessità di lotti di produzione ridotti richiedono soluzioni di ispezione adattabili.
Secondo l’Advanced Manufacturing Report 2024, condotto da Forrester per conto di Hexagon Manufacturing Intelligence, il 60% degli intervistati ha dovuto affrontare almeno 3 o più sfide nell’investimento in automazione avanzata, dalla mancanza di competenze e di budget all’integrazione con gli stack tecnologici esistenti.
Il settore dell’automotive è stato pioniere nell’automazione dei processi produttivi ed emerge dalla ricerca è la maggiore agilità e flessibilità del settore verso il cambiamento. Solo l’industria elettronica, dove le aziende tecnologiche hanno abilitato le proprie organizzazioni a sfruttare i dati per ottimizzare la creazione di valore e adattarsi alle condizioni di mercato, mostra un atteggiamento ancora più positivo. E questa strategia è condivisa dalle aziende tecnologiche che stanno rivoluzionando il settore automobilistico.
Democratizzare il controllo delle qualità automatizzato
Automazione non significa sostituire l’apporto umano bensì valorizzarlo. Si tratta di un'integrazione fluida di macchinari sofisticati e software avanzati, progettata per eseguire compiti precedentemente manuali.
Con PRESTO, la suite modulare di celle robotiche di misura, Hexagon consente ai produttori di ridurre i tempi di controllo qualità e di ottimizzare i flussi di lavoro. Le celle standardizzate forniscono alle aziende una maggiore capacità di misura, spesso dimezzando la velocità di ispezione dei veicoli. Ciò che segna una nuova era in questi sistemi di ispezione robotizzata è la flessibilità offerta dalla specificità dell'applicazione. Ciò consente:
- Programmazione automatizzata: PRESTO System rende più agili i produttori grazie a una programmazione automatizzata che permette a un unico specialista del controllo della qualità di creare, testare e implementare un sistema di controllo dimensionale automatizzato in poche ore.
- Operatività semplificata: Una volta programmato, chiunque può caricare un componente e utilizzare il dispositivo senza necessità di competenze metrologiche specialistiche, liberando così personale qualificato per concentrarsi su nuovi progetti o sull'eccellenza operativa.
- Riduzione dei tempi di ispezione: il posizionamento assoluto e la scansione laser permettono di ridurre i tempi di setup e operativi, ottimizzati dalla programmazione automatizzata.
La chiave risiede nel digital twin, che fornisce al sistema metrologico il contesto applicativo. Questo include la cinematica dei bracci robotici e delle tavole rotanti, il controller, le distanze e le impostazioni di scansione laser 3D richieste, nonché le regole per mantenere la linea di vista tra lo scanner e il laser tracker, che fornisce al sistema di controllo del robot una posizione assoluta in ogni istante. Integrando questi sistemi nel digital twin, il professionista esperto di controllo qualità può programmare il sistema per eseguire un'ispezione ottimale delle caratteristiche chiave, senza la necessità di programmare un robot o integrare le tecnologie dei componenti.
Semplificare il futuro
L’obiettivo di Hexagon è fornire ai produttori accesso rapido ai dati sulla qualità e per far ciò è necessaria l’automazione dei processi di ispezione. La disponibilità di sistemi di automazione standardizzati per i processi di qualità può eliminare i colli di bottiglia storici nelle sale metrologiche. Ciò fornisce una maggiore agilità lungo l'intera catena del valore della produzione.
Applicando in modo mirato l'automazione a diversi processi in fabbrica si può davvero realizzare il sogno di una produzione completamente automatizzata.
Controllo della qualità dimensionale automatizzato
PRESTO System è una suite modulare di celle robotiche di misura che rivoluziona il panorama delle misurazioni 3D per la produzione automobilistica e aerospaziale. PRESTO System si basa sulla cella di misura PRESTO, una soluzione “chiavi in mano” che offre ai produttori un sistema scalabile, versatile e perfettamente integrato. Il sistema PRESTO stabilisce un nuovo standard nell’ambito del controllo dimensionale automatizzato.
Con PRESTO System, le aziende produttrici diventano più agili grazie a una programmazione automatizzata che permette a un solo specialista del controllo qualità di creare, testare e implementare in poche ore sofisticati cicli di misura robotizzati. Le celle implementate sono altamente flessibili e accessibili a tutti i livelli di competenza. Un operatore è in grado di caricare e ispezionare in sicurezza un componente alla volta, semplicemente selezionando il pezzo dal pannello di controllo. Considerando la carenza di competenze che sta ostacolando le attività quotidiane di numerosi produttori, questo sistema robotizzato integrato elimina i processi manuali e ripetitivi di impostazione e calibrazione, consentendo agli utilizzatori di lavorare in modo più efficace e di concentrarsi sull'operatività, nonché di dimezzare il tempo totale di misura rispetto a quello di altre tecnologie.
Le tecnologie di scansione nel sistema PRESTO
PRESTO System riunisce le tecnologie di scansione leader del settore in un'unica soluzione chiavi in mano per un'ispezione automatizzata più rapida, semplice e precisa:
- Hexagon Absolute Scanner AS1, in combinazione con il Laser Tracker AT960, garantisce una misurazione efficiente e risultati ineguagliabili, anche in condizioni di luce ambientale dinamiche, in prossimità delle linee di produzione.
- Tecnologia laser blu - PRESTO è la prima cella di ispezione chiavi in mano che utilizza il più avanzato e intuitivo metodo per acquisire una rappresentazione digitale dettagliata e completa degli elementi geometrici e delle superfici.
- La tecnologia SHINE garantisce una misurazione agevole anche delle superfici più difficili, evitando la preparazione dei pezzi.
- Un sofisticato software di automazione robotica che utilizza un digital twin per simulare e programmare offline programmi di misura, nonché per coordinare l'esecuzione in tempo reale di tutti i processi per operazioni ripetibili e ininterrotte.
- Piena Integrazione e coordinamento di tutti i sistemi, dalla movimentazione alla scansione metrologica, per un'ispezione a bordo linea più rapida e in totale sicurezza.
Analisi predittiva e identificazione dei trend
I grandi produttori richiedono un controllo della qualità dimensionale pervasivo, campionando un numero superiore di pezzi e con una frequenza maggiore in tutte le fasi dei processi produttivi e di assemblaggio. I dati metrologici univoci e di valore prodotti sono fondamentali per la produzione intelligente. PRESTO System è agnostico, permettendo ai produttori di integrarlo facilmente con i software esistenti di metrologia e controllo qualità. Ciò garantisce l'acquisizione di set di dati dettagliati e di elevato valore, che consentono di ottimizzare la qualità e di migliorare costantemente i processi. Gli utenti possono facilmente creare cicli di feedback che informano la produzione, identificando i principali trend, prevedendo risultati Out-of-Tolerance (OOT) più accurati o indirizzando la causa principale delle non conformità in tutti i principali sistemi di gestione della qualità (QMS) presenti sul mercato.
Modularità e scalabilità
La modularità di PRESTO System consente un'implementazione flessibile, permettendo così ai produttori di scalare rapidamente la propria capacità di controllo della qualità in linea con le proprie esigenze aziendali. Una volta installata la prima cella, è possibile aggiungere altri moduli con tempi di implementazione contenuti e un’installazione rapida. Tale scalabilità non solo migliora l'agilità operativa: una soluzione standardizzata di un unico fornitore aiuta anche le aziende a ottimizzare le strategie di investimento. Ciò agevola gli aggiornamenti e i potenziamenti piuttosto che la sostituzione.
La conformità di PRESTO agli standard di sicurezza, come quelli CE e UL, semplifica il processo di duplicazione. Questo consente alle imprese di implementare il sistema rapidamente e coerentemente in diverse aree geografiche. Ciò garantisce prestazioni costanti e agevola la conformità alle normative per le multinazionali che desiderano sfruttare le capacità di ispezione robotizzata della qualità su scala globale. Inoltre, la presenza globale di Hexagon, con un supporto madrelingua in tutti i continenti, garantisce un'implementazione di successo, indipendentemente dalla posizione geografica.
Soluzioni modulari per l'ispezione
PRESTO System comprende tre modelli "base". Il primo è PRESTO M da 4,5 m, di forma quasi quadrata, che utilizza un laser tracker fisso e uno scanner laser 3D; il secondo è PRESTO L da 10 m x 5,5 m, con un tracker mobile e uno scanner mobile; l'ultimo è PRESTO XL da 10 m x 7,5 m, che impiega due tracker mobili e due scanner mobili. Sono disponibili diverse opzioni per adattare le prestazioni di ispezione all'esperienza dell'utente e alle dimensioni dei componenti; i modelli più grandi hanno una maggiore capacità di ispezionare una gamma più ampia di pezzi.
I professionisti esperti di qualità e metrologia possono utilizzare un software metrologico di Hexagon (PC-DMIS, Inspire) o di altri fornitori per lavorare con i programmi e i dati. I dati metrologici prodotti dalle implementazioni del PRESTO System possono essere facilmente analizzati e condivisi con altri software desktop e applicazioni cloud attraverso la piattaforma di realtà digitale aperta di Hexagon, Nexus.