Nel reparto di lavorazione delle materie plastiche di Rauschert Steinbach i robot cartesiani Wittmann hanno sostituito quasi completamente quelli a sei assi. La nuova concezione di automazione consente la massima flessibilità. Qui, il modello W828 gioca un ruolo essenziale.
a cura di Riccardo Ampollini
I componenti dei tappi con spinotti prodotti dalla società Paul Rauschert Steinbach, con sede a Steinbach am Wald (Germania), sono piuttosto complessi e realizzati in poliammide rinforzata con fibre di vetro, con perni di contatto (pin) inseriti a pressione. Tali componenti, prodotti in due modelli, sono destinati all’uso nei sistemi di sospensione delle auto e realizzati grazie a uno stampo a 1+1 cavità su una macchina per lo stampaggio a iniezione da 100 tonnellate. Circa 600 mila unità escono dallo stabilimento ogni anno.
Per molto tempo, questi tappi con spinotti sono stati prodotti in modo semiautomatico. “Tra una fase di lavoro e l’altra, c’erano lunghi tempi morti per gli addetti alla produzione”, riferisce Tobias Büchner, responsabile di produzione di Rauschert. Con gli standard qualitativi più rigorosi imposti dal mercato e la pressione per una maggiore efficienza dei costi, questo approccio non era più praticabile. “È diventato chiaro che dovevamo introdurre una maggiore automazione”, afferma Büchner.
Oggi, gli alloggiamenti degli spinotti vengono prodotti in modo completamente automatico. Il lavoro manuale è ora ridotto e i tempi morti sono stati completamente eliminati. Il personale addetto alla produzione può quindi essere impiegato in maniera più efficiente. Questo passaggio di successo verso l’automazione faceva parte di un più ampio progetto di standardizzazione, che Rauschert ha implementato in tutta la propria divisione dedicata ai componenti in plastica per massimizzare flessibilità ed efficienza.
Una vasta gamma di applicazioni
Come azienda a conduzione familiare, con due stabilimenti in Germania e diverse filiali internazionali, Rauschert è da 125 anni leader nello sviluppo e nella produzione di componenti d’accensione, ceramiche tecniche e parti stampate in materiale plastico.
“Grazie alla nostra catena del valore su tre segmenti di produzione interconnessi, che includono la produzione interna di attrezzature e impianti, siamo unici al mondo”, afferma Udo Jakob, responsabile acquisti di Rauschert. “I corpi valvola in plastica con filettatura Voss sono uno dei nostri punti di forza”. I prodotti dell’azienda sono utilizzati nei settori degli elettrodomestici, del riscaldamento, elettrico e delle alte temperature, nonché nel settore automobilistico.
Il reparto di stampaggio dello stabilimento di Steinbach può contare su 28 presse a iniezione. Chi lo visita possono notare immediatamente la struttura regolare e l’aspetto uniforme delle attrezzature. Le 14 presse di più recente acquisizione sono già tutte equipaggiate con una cella d’automazione standardizzata, il cui “cuore” è rappresentato da un robot cartesiano W828 di Wittmann. “Abbiamo progettato e costruito noi stessi le celle d’automazione. Grazie ai componenti standard, siamo stati in grado d’installare il tutto molto rapidamente. È proprio questo il punto di forza di tale sistema”, sottolinea Jakob.
Le celle d’automazione includono tutte: area di lavoro del robot; stazione per le attività d’inserimento dei componenti, assemblaggio e ispezione; unità di alimentazione; nastro trasportatore in uscita, progettato per accogliere scatole di diverse forme e dimensioni, inclusi persino gli europallet. “Ora tutto è possibile, dalla rimozione manuale fino a complesse operazioni di inserimento completamente automatiche”, commenta con un pizzico d’orgoglio Alexander Förtsch, responsabile della manutenzione presso lo stabilimento di Steinbach am Wald.
I “signori” delle celle d’automazione
I tappi con spinotti per i sistemi di sospensione pneumatica dei veicoli sfruttano appieno il potenziale delle celle d’automazione standardizzate: il processo di produzione inizia con la preparazione dei perni (pin) e lo stampaggio a iniezione degli alloggiamenti degli spinotti. Il robot cartesiano W828 sforma quindi gli alloggiamenti e li passa alla stazione di lavorazione a valle, completamente automatica. Qui, i perni vengono fusi insieme agli alloggiamenti e posti sotto a una telecamera per un’ispezione completa.
“Il punto cruciale del nostro nuovo standard è la totale integrazione nel sistema di controllo”, mette in evidenza Tobias Büchner. “In ogni caso, il robot Wittmann può essere considerato un po’ come il “signore” delle fasi di lavoro successive allo stampaggio a iniezione”.
“L’apertura del sistema Wittmann è qualcosa di speciale”, aggiunge Manuel Rommel, responsabile del processo di miglioramento continuo (o CIP: Continuous Improvement Process) per i componenti in plastica stampati presso Rauschert. “Abbiamo discusso di questa concezione con diversi produttori di robot, ma solo Wittmann era in grado di offrire questa soluzione integrata senza installare alcun dispositivo di controllo aggiuntivo”.
Grazie alle nuove celle d’automazione, il team di Rauschert è riuscito a creare un sistema standardizzato in grado di coprire una grande varietà d’applicazioni. Ciò è assolutamente necessario, dato che l’azienda dispone di oltre 300 stampi in uso attivo e la sua clientela è eterogenea.
“Il numero di unità da produrre può variare da 500 a 3 milioni e ciò richiede grande flessibilità”, così Büchner descrive la sfida. “Riteniamo inoltre importante disporre di alcune opzioni di backup. In questo modo, possiamo garantire una fornitura continua. Se una delle nostre macchine subisce un fermo imprevisto, possiamo trasferire rapidamente su un’altra pressa lo stampo e l’automazione coinvolti. Grazie all’automazione standardizzata, tutto ciò è possibile senza problemi, in modo simile al plug and play”.
Tempi di setup ridotti al minimo
Anche nel normale funzionamento, i ridotti tempi di setup (attrezzaggio) contribuiscono in modo significativo a un’efficienza complessiva davvero competitiva. Vengono eseguiti quattro o cinque setup durante ogni turno. “Dall’avvio delle nostre celle d’automazione standardizzate, possiamo iniziare la produzione di un nuovo lotto anche durante il turno di notte, quando è presente un solo addetto all’attrezzaggio. Quest’ultimo deve solo caricare l’apposito software senza dover programmare nulla personalmente”, sottolinea Alexander Förtsch.
I robot a sei assi, che prima del processo di standardizzazione erano utilizzati più frequentemente all’interno del reparto di stampaggio, richiedevano un tempo particolarmente elevato. “Dopo il setup, spesso eravamo ancora impegnati con la formazione dell’operatore per un tempo considerevole. Con i robot cartesiani, invece, molti passaggi avvengono in modo intuitivo e quindi molto più rapido”, riferisce Manuel Rommel.
Il progetto di standardizzazione ha aumentato significativamente sia la flessibilità che la produttività presso lo stabilimento di Steinbach am Wald, rendendo al contempo più costante anche la qualità dei pezzi. Un ulteriore vantaggio è la maggiore sostenibilità. “Grazie all’ottimizzazione dei tempi di attrezzaggio, ora siamo in grado di utilizzare le nostre celle di produzione in modo più efficiente, con un effetto positivo anche sul nostro bilancio energetico”, conclude Tobias Büchner.
L’obiettivo di un ulteriore progetto sarà quello di calcolare l’impronta di carbonio per ogni prodotto in plastica. Anche questo aspetto, infatti, sta diventando sempre più decisivo per la competitività.
