«Un ordine perfetto è il fondamento di tutte le cose» – diceva il politico e filosofo britannico di origine irlandese Edmund Burke. E ciò vale anche, e sempre più, nella manifattura. Questo concetto è stato applicato allo stabilimento che la multinazionale svizzero-svedese Abb ha a Frosinone. Fondato nel 1969, produce interruttori automatici, occupa oltre 900 dipendenti e ha un fatturato di circa 550 milioni. Industria Italiana lo aveva visitato tre anni fa. Da quei tempi, i volumi sono aumentati del 20% (ora a quota 3 milioni di pezzi), e il numero dei robot è cresciuto del 25%. Alle 15 linee automatizzate, ne sono state aggiunte altre tre e sono stati inseriti ulteriori 90 contratti di apprendistato.
In questi tre anni, inoltre, si è continuato a lavorare sull’innovazione a 360 gradi implementando nei processi produttivi robot collaborativi “Abb Yumi”, agv a guida autonoma, sistemi di Visual Management, applicazioni di Machine Learning e di Augmented Reality. Approfondiamo questi argomenti con l’Hub Europe Manager e con l’Hub Europe Production Development Manager, rispettivamente Massimiliano Cifalitti e Giorgio Parente, entrambi della Smart Power Division, Electrification Business Area di Abb.
Le nuove linee 4.0: just in sequence
Per la parte logistica è stato introdotto il “just in sequence”, che può essere considerato una declinazione del just in time, e significa che i componenti arrivano alle linee di produzione non solo nel momento in cui sono necessari, ma anche nell’ordine specifico in cui devono essere assemblati. Ciò ha consentito, grazie anche all’integrazione di un provider esterno, un incremento di efficienza, una maggiore flessibilità e una riduzione dei tempi di consegna dei prodotti.
Assemblaggio assistito
Un altro grande vantaggio di cui ora dispongono gli operatori di linea è l’assemblaggio assistito. Ognuno di loro può visualizzare sul monitor posto di fronte alla propria postazione le operazioni da compiere sul pezzo, nella corretta successione; se il tecnico non compie la sequenza giusta e non esegue i controlli qualitativi corretti il sistema gli impedisce di procedere. «Si pensi all’avvitatura – afferma Parente -: se non è arrivata in coppia o a fine corsa, ecco che il sistema non gli consente, materialmente, di mandare avanti il componente».
Linee più produttive per interruttori già calibrati
Molto è cambiato sull’ultima linea di produzione degli interruttori XT1 dove i tempi ciclo sono passati da 40 a 20 secondi, con significativo miglioramento di produttività. Una grossa novità viene introdotta dal sistema smart thermal calibration che utilizza applicazioni di machine learning per la taratura dei bimetalli. L’elaborazione real time delle informazioni raccolte attraverso sensori di linea consente di prevedere il comportamento del bimetallo e di conseguenza il posizionamento corretto del grano di regolazione. Ciò consente di ottenere un significativo miglioramento qualitativo in termini di ripetibilità dei tempi di intervento dell’interruttore, di riduzione degli scarti e delle rilavorazioni. L’intelligenza artificiale è pervasiva a Frosinone. Il machine learning è stato utilizzato anche per l’automatic visual inspection dove attraverso sistemi di videocamera vengono elaborate tutte le informazioni per riconoscere eventuali difetti estetici e imperfezioni. L’apprendimento è automatico: il sistema impara dall’esperienza. Grazie a particolari algoritmi, è in grado di svolgere ragionamenti induttivi che permettono di migliorare costantemente il risultato dell’analisi.
A Frosinone, l’analisi dei Big Data è iniziata anni fa. Grazie a sistemi di Visual management le moltissime informazioni ottenute dalle linee vengono elaborate per gestire eventuali anomalie. Ciò consente, grazie anche a un sistema di archiviazione elettronico “problem solving”, di ridurre i tempi di intervento; i tecnici specializzati possono così operare immediatamente per definire una soluzione. Nell’unità produttiva è in corso anche l’installazione di sensori IoT (pressione, vibrazione, consumi pneumatici) su alcune linee di produzione per monitorare, predire il comportamento e il ciclo di vita di alcuni componenti delle linee di produzione.
Sia Cifalitti che Parente ci tengono a sottolineare il crescente rilievo che stanno assumendo nuove soluzioni, tra queste, l’Abb AbilityTM Edcs (Electrical Distribution Control System), una piattaforma di gestione su cloud sviluppata in collaborazione con Microsoft per monitorare, ottimizzare l’energia elettrica di edifici e linee produttive. Tale sistema ha permesso di evidenziare i carichi più “energivori” e di intervenire per ridurre i consumi del 30%.
Linee asservite da robot sempre più evoluti e, in particolare, da nuovi robot mobili intelligenti
Già tre anni fa a Frosinone era stato introdotto Yumi, robot collaborativo (cobot) con due braccia, telecamere, mani sensibili. Si occupa di assemblare piccoli componenti, in operazioni ripetitive, assicurando un elevato livello qualitativo. È stato progettato per lavorare fianco a fianco con le persone, rispettando i requisiti di sicurezza ma eliminando tutte le barriere di protezione normalmente utilizzate con robot tradizionali. «Sui robot collaborativi e sulle nuove applicazioni abilitanti l’Industria 4.0 stiamo investendo molto – afferma Cifalitti – e a Frosinone abbiamo create un “Process Competence Center” per testare ed esportare in tutte le fabbriche della divisione Smart Power queste nuove tecnologie».
Un’altra applicazione dei cobot è relativa alla logistica interna di stabilimento dove utilizzando robot a guida autonoma (Mir – Mobile Industrial Robots) i prodotti finiti vengono movimentati dalle linee al reparto di spedizione. Caratteristica principale di questi cobot è di avere a bordo i sensori e l’intelligenza che consente loro non solo di percepire l’ambiente, ma anche di modificare di continuo la traiettoria in base agli ostacoli e a esigenze contingenti di produzione. «Entro fine anno – afferma Cifalitti – Frosinone disporrà di due nuovi cobot per la movimentazione di materiale».
La sostenibilità industriale irrompe a Frosinone
Zero emission è uno dei pilastri fondamentali per Abb in ambito sostenibilità, per questo a Frosinone, nel 2021, verrà installata una Smart Grid composta da un impianto fotovoltaico da 1,8 megawatt, un sistema di batterie di accumulo e colonnine di ricarica veloce in grado di alimentare il nuovissimo parco di auto elettriche. La sfida è quella di essere “CO2 free” grazie all’autoproduzione che copre il 60% dei fabbisogni energetici e all’acquisto del rimanente 40% da fonti rinnovabili mediante un provider esterno.
