GE Intelligent Platforms, in collaborazione con Nolte NC-Kurventechnik, ha elaborato uno studio sull'aumento della produttività delle macchine manipolatrici a tecnologia avanzata con l'ottimizzazione dei profili Motion. Un caso pratico in cui è stata applicata quest'ottimizzazione è quello di United Palletizer Bologna, costruttore di macchine per assemblaggio e movimentazione.
La soluzione
Un criterio fondamentale nella valutazione delle prestazioni dei
sistemi di assemblaggio è rappresentato dalla produttività, ovvero il
quantitativo di parti che è possibile assemblare, lavorare o
movimentare in un determinato arco di tempo.
Riuscire ad ottimizzare il profilo motion delle macchine manipolatrici
rappresenta un elemento chiave per incrementare la produttività delle
macchine: l'idea è che si possa realizzare un miglioramento
sostanziale creando un software che ottimizzi dinamicamente, dal punto di vista matematico, il profilo motion.
Obiettivo del progetto al quale hanno lavorato GE Intelligent Platforms e Nolte NC-Kurventechnik era aumentare la produttività e migliorare le prestazioni della macchina Delta2 di Upb - United Palletizer Bologna.
sistemi di assemblaggio è rappresentato dalla produttività, ovvero il
quantitativo di parti che è possibile assemblare, lavorare o
movimentare in un determinato arco di tempo.
Riuscire ad ottimizzare il profilo motion delle macchine manipolatrici
rappresenta un elemento chiave per incrementare la produttività delle
macchine: l'idea è che si possa realizzare un miglioramento
sostanziale creando un software che ottimizzi dinamicamente, dal punto di vista matematico, il profilo motion.
Obiettivo del progetto al quale hanno lavorato GE Intelligent Platforms e Nolte NC-Kurventechnik era aumentare la produttività e migliorare le prestazioni della macchina Delta2 di Upb - United Palletizer Bologna.
La vasta esperienza del costruttore dimostrava che per ottimizzare la produttività nei cicli di lavorazione
dei materiali era necessario raggiungere una maggiore fluidità di
movimento, ossia minimizzare le vibrazioni al contorno, ottenendo un
profilo motion più veloce ed elastico.
dei materiali era necessario raggiungere una maggiore fluidità di
movimento, ossia minimizzare le vibrazioni al contorno, ottenendo un
profilo motion più veloce ed elastico.
Nel caso dello studio sul Motion Optimizer è stato richiesto dal
costruttore che venissero tenuti in considerazione i seguenti parametri:
facilità di utilizzo per gli operatori; flessibilità e ottimizzazione
dei percorsi di lavorazione; incremento delle prestazioni.
costruttore che venissero tenuti in considerazione i seguenti parametri:
facilità di utilizzo per gli operatori; flessibilità e ottimizzazione
dei percorsi di lavorazione; incremento delle prestazioni.
La flessibilità rappresenta la possibilità di generare percorsi di
lavorazione variandone l'angolazione, seguendo linee curve o diritte,
segmenti orizzontali, segmenti a velocità costante, e passando da uno
schema di lavorazione all'altro, con facilità, mentre lo scopo
principale dell'ottimizzazione è quello di ridurre i cicli di
lavorazione.
lavorazione variandone l'angolazione, seguendo linee curve o diritte,
segmenti orizzontali, segmenti a velocità costante, e passando da uno
schema di lavorazione all'altro, con facilità, mentre lo scopo
principale dell'ottimizzazione è quello di ridurre i cicli di
lavorazione.
Nel caso specifico è stato proposto un nuovo modello di programmazione
con comandi ottimizzati, che dimostrasse che i normali comandi motion
sono inappropriati per i sistemi di movimentazione.
Con un sistema di ottimizzazione software è possibile, una volta
indicato il percorso di lavorazione, ottimizzare dinamicamente i profili
motion per l'attuatore in modo automatico. Si ridefinisce così il
percorso di lavorazione, con angoli, curve e segmenti differenti.
Per incrementare il nuovo modello è stato previsto lo sviluppo di uno specifico algoritmo.
Sono stati poi definiti sei comandi motion che permettessero di gestire
tutte le opzioni possibili del percorso di lavorazione; data la
possibilità di definire parametri individuali per ogni singolo segmento
motion, l'ottimizzazione non calcola segmento per segmento ma
gestisce in generale l'intero percorso, dalla raccolta o 'pick', al
posizionamento o 'place'.
Con un percorso ottimizzato si riducono di 1,3
volte l'accelerazione massima assoluta e di 2,3 volte l'attrito massimo
assoluto, rispetto a un percorso non ottimizzato.
con comandi ottimizzati, che dimostrasse che i normali comandi motion
sono inappropriati per i sistemi di movimentazione.
Con un sistema di ottimizzazione software è possibile, una volta
indicato il percorso di lavorazione, ottimizzare dinamicamente i profili
motion per l'attuatore in modo automatico. Si ridefinisce così il
percorso di lavorazione, con angoli, curve e segmenti differenti.
Per incrementare il nuovo modello è stato previsto lo sviluppo di uno specifico algoritmo.
Sono stati poi definiti sei comandi motion che permettessero di gestire
tutte le opzioni possibili del percorso di lavorazione; data la
possibilità di definire parametri individuali per ogni singolo segmento
motion, l'ottimizzazione non calcola segmento per segmento ma
gestisce in generale l'intero percorso, dalla raccolta o 'pick', al
posizionamento o 'place'.
Con un percorso ottimizzato si riducono di 1,3
volte l'accelerazione massima assoluta e di 2,3 volte l'attrito massimo
assoluto, rispetto a un percorso non ottimizzato.
I vantaggi
Grazie all'applicazione sviluppata da GE Intelligent Platforms e Nolte NC-Kurventechnik, la macchina di Upb ha migliorato la sua efficienza operativa e ha parallelamente ridotto le vibrazioni meccaniche della struttura, ottenendo una movimentazione più fluida.
In particolare, si è registrato, dopo l'ottimizzazione, un aumento di più del 55% nella produttività e nelle prestazioni della macchina (da 90 ppm a 140 ppm).
Confrontando i dati con macchine di altri costruttori, la cui lavorazione non è ottimizzata, è emerso inoltre un aumento del 27% delle prestazioni.
In particolare, si è registrato, dopo l'ottimizzazione, un aumento di più del 55% nella produttività e nelle prestazioni della macchina (da 90 ppm a 140 ppm).
Confrontando i dati con macchine di altri costruttori, la cui lavorazione non è ottimizzata, è emerso inoltre un aumento del 27% delle prestazioni.
