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Almacam, anello essenziale della catena digitale nella lavorazione della lamiera

Parliamo di Industria 4.0?

Nata da un primo concetto sviluppato nel 2011 in Germania, “L’ Industria 4.0” è in origine un programma governativo lungimirante che si riferisce alla quarta rivoluzione industriale, dopo quella della meccanizzazione, quella della produzione di massa e quella dell’automazione.

Con l’avvento della digitalizzazione, l’industria diventa un sistema globale interconnesso, in cui macchine, sistemi ERP e prodotti comunicano costantemente tra loro.

L’Industria del Futuro, o Smart Factory o Fabbrica 4.0, mira a realizzare nuovi progressi in termini di competitività, nonché a ottimizzare i consumi attraverso efficienza energetica.

In teoria, questa convergenza tra l’industria e il mondo digitale non presenta grossi ostacoli, poiché poggia in parte su strumenti già esistenti: sensori, robots, Big Data, Internet degli oggetti, Cloud Computing…

In pratica, però, comporta una nuova organizzazione della produzione che conferisce una maggiore importanza al networking. La comunicazione continua ed istantanea tra i diversi strumenti e postazioni di lavoro integrati nella catena di fabbricazione e approvvigionamento deve permettere l’ottimizzazione dei processi produttivi ed il miglioramento della flessibilità allo scopo di soddisfare meglio le esigenze individuali di ogni cliente.

Nell’ambito di questo concetto globale, ogni strumento produttivo deve pertanto poter essere integrato nella catena digitale che modella l’organizzazione della produzione, comunicare con tutti i sistemi informativi e le macchine che la costituiscono, e proporre una massima operatività e flessibilità allo scopo di adattarsi alla domanda in tempo reale.

È l’ambizione di tutti i nostri prodotti basati sulla piattaforma Almacam, progettata sin dall’inizio per soddisfare in modo pragmatico le aspettative dell’Industria 4.0.

Almacam per l’Industria 4.0: una soluzione concreta!

Le nostre soluzioni CAD-CAM contribuiscono da tempo alla digitalizzazione della produzione nel campo della lavorazione della lamiera, nonché all’ottimizzazione e all’automazione dei processi industriali, alla simulazione e alla programmazione off-line dei robot (saldatura, taglio, ecc.).
Tra i cinque principali ambiti coperti dall’Industria 4.0 (digitalizzazione della produzione, Big Data, IoT, robotica e fabbricazione additiva), i nostri software riguardano più particolarmente il primo. Tuttavia, Almacam si spinge ancora oltre nella comunicazione con i sistemi informativi e le macchine gestite in reparto.

Almacam : anello essenziale della catena digitale nella lavorazione lamiera e saldatura meccanica

Spesso considerati una semplice opzione della macchina, i software di programmazione oggi rappresentano un anello essenziale della catena digitale e consentono la gestione delle macchine utensili e l’ottimizzazione della produzione in reparto a partire dalle informazioni fornite dai sistemi ERP, di gestione della produzione e CAD.

Sin dall’origine, i nostri software CAD-CAM comunicano fortemente con i sistemi informativi dell’azienda: elaborazione dei dati per l’avvio della fabbricazione o la gestione dei magazzini (ERP, calcolo di preventivi), recupero di informazioni tecnologiche relative ai pezzi da produrre (CAD, PLM), trasferimento di informazioni sulla produzione (MES), ecc.

Questa necessità d’integrazione è stata presa in considerazione sin dalla fase di progettazione dell’architettura dei nostri prodotti, attraverso un’impostazione che definiremmo “integration by design”. Pertanto, Almacam è progettato come un ambiente aperto in cui le interazioni con altri sistemi informativi sono gestiti in modo nativo e adattativo.

Al di là dello scambio di dati, Almacam integra vari moduli per la gestione della produzione e la gestione del reparto, eventualmente utilizzabili anche da altri sistemi esterni: pianificazione del carico delle macchine o messa a disposizione di statistiche di produzione.

Dati protetti per una totale tracciabilità e una gestione intelligente

Concretamente, i nostri clienti sono interessati alle interazioni tra i vari componenti del sistema informativo in un’ottica di integrazione, nell’ottica di risparmio di tempo e di produttività, di protezione (ad esempio evitare errori di immissione dati) e di maggiore affidabilità dei dati (ad esempio gestione nativa delle conseguenze di modifiche pezzi).

Di conseguenza, il funzionamento di Almacam è simile a quello della gestione elettronica dei documenti (GED). Il sistema permette di archiviare qualsiasi dato pertinente, al di là della sua utilità per la gestione della macchina. Questo sistema di archiviazione strutturato e protetto in un database permette pertanto la totale tracciabilità di tutti i dati trattati o generati. È quindi possibile, ad esempio, ritrovare i pezzi prodotti in un numero di colata, individuare i nesting dove si trovano i pezzi di un determinato ordine, ecc.

I moduli di pianificazione del carico di lavoro delle macchine e di messa a disposizione di statistiche di produzione (consumo dei materiali, tempi operativi delle macchine, ecc.) derivano direttamente dalla capacità di Almacam di archiviare ed elaborare dati relativi alla programmazione delle macchine per la lavorazione della lamiera. Pertanto, il concetto di Big Data applicato a Almacam consente di fornire informazioni statistiche strutturate per pilotare/controllare l’attività di lavorazione lamiera dei nostri clienti o per aiutare gli utenti a migliorare l’utilizzo del software.

Un’automazione spinta all’estremo, pur conservando la massima flessibilità

Per rispondere ai principi di ottimizzazione dei processi produttivi e di miglioramento della flessibilità avallati dall’Industria 4.0, Almacam integra numerosi algoritmi che possono essere utilizzati nell’ambito di una programmazione “interattiva assistita” o “totalmente automatica”.

L’automazione è sempre stata una costante preoccupazione nello sviluppo dei nostri software. Tutte le funzioni per il taglio e la punzonatura possono essere automatizzate e concatenate tra loro, come ad esempio, con Almacam Cut, i task di nesting, il calcolo della sequenza di taglio e la generazione del file CN.

Nell’ambito della saldatura robotizzata, il nostro software di programmazione off-line Almacam Weld integra numerose funzioni automatizzate, come per esempio la duplicazione di programmi tra assemblaggi simili con dimensioni diverse. Ciò contribuisce ulteriormente alla pertinenza della programmazione off-line da un punto di vista tecnico ed economico, in particolare per gestire le produzioni in serie sempre più piccole.
Tuttavia, l’automazione non deve ostacolare la flessibilità che si rende necessaria per gestire gli imprevisti di produzione. Anzi, nell’ambito di Almacam, contribuisce persino a migliorarla, poiché proponiamo numerose funzioni che permettono di prendere in considerazione qualsiasi modifica con un impatto sul processo produttivo.

Pertanto, una modifica di progettazione di un pezzo è individuata in modo nativo: i nesting interessati sono individuati per essere controllati ed eventualmente modificati.

Altri esempi: qualsiasi nesting può essere completato all’ultimo momento per l’arrivo di un nuovo ordine urgente. Nel caso di una macchina ferma per manutenzione, il nesting può essere prodotto immediatamente su una macchina alternativa. Un pezzo scartato può essere prodotto su uno sfrido, allo scopo di completare un ordine da consegnare con urgenza.

Al di là dell’ottimizzazione dei consumi a cui punta l’Industria 4.0, che costituisce il nostro core business (riduzione dei consumi di materiale grazie ai nostri potenti algoritmi di nesting automatico, riduzione del tempo ciclo e quindi dei consumi energetici delle macchine grazie agli algoritmi di calcolo della sequenza di taglio, ecc.), l’automazione alleata alla flessibilità costituisce una sfida importante per i nostri prodotti integrati nell’Industria del Futuro.

Una piattaforma adattabile per integrare nuovi moduli

Considerata l’evoluzione del mercato che cerca di rispondere a bisogni sempre più personalizzati, uno degli obiettivi della progettazione della nostra piattaforma Almacam era poter rispondere, a costi ridotti, a qualsiasi domanda di sviluppo specifica.

Per estensione, mettendo a disposizione una serie di strumenti di gestione dei dati e dei processi, la nostra piattaforma ci consente altresì di inserire moduli complementari in modo assolutamente integrato. In un certo senso, abbiamo sviluppato la nostra “smart platform”, guidati dai principi dell’Industria 4.0.

Di conseguenza, il modulo per l’elaborazione dei preventivi almaQuote destinato ai terzisti e ai fabbricanti nel campo della lavorazione della lamiera, è totalmente integrato in Almacam. Si serve di funzioni tecnologiche CAD-CAM (lavorazione, nesting, ecc.) per calcolare il fabbisogno in termini di materiale e i tempi precisi. Permette in seguito, su accettazione, la generazione automatica degli ordini di produzione.

Secondo lo stesso principio, il modulo di importazione di assiemi assembly2CAM, che permette di riconoscere ed estrarre qualsiasi componente che costituisce un assieme (pezzi 2D, tubi, profili, pezzi con pieghe, forniture, ecc.), è integrato in Almacam e può essere utilizzato tanto per elaborare rapidamente un preventivo, quanto per lanciare una fabbricazione.

Cloud, IoT e realtà virtuale: il futuro d’Almacam?

Parallelamente all’Industria 4.0, è in corso la “cloudificazione” delle applicazioni CAD-CAM. Alma propone già un’applicazione di nesting automatico in modo 100% web basata sui suoi algoritmi Powernest. Con pochissimi clic, l’utente importa i file DXF, poi lancia il nesting automatico. I dati sono trasmessi ai server e il calcolo è realizzato su cloud. I risultati del nesting vengono visualizzati, ed è possibile calcolare i risparmi di materia prima e confrontarli con quelli proposti da altri software. Questi nesting ottimizzati possono essere esportati in formato DXF per essere importati sulle macchine di taglio o nell’applicazione CAM dell’utente.

A più lungo termine, possiamo immaginare seriamente che tutte le macchine saranno gestite on-demand in modo SaaS con le stesse modalità: a monte, sono importati i file CAD dei pezzi e si genera automaticamente il codice CN adatto alla propria macchina.

Nel frattempo, grazie alle nuove tecnologie (IoT, Cloud, realtà virtuale), saremo in grado di proporre nuovi servizi che si avvarranno di applicazioni innovative, come ad esempio, per controllare la produzione a distanza o automatizzare i resi (grazie a interfacce web per conoscere lo stato di un ordine in corso di produzione o dichiarare i pezzi tagliati), stabilire un preventivo sul cellulare o navigare virtualmente in una cella robotizzata per visualizzare le operazioni di saldatura…