Automazione Yaskawa nella produzione di componenti per e-bike

I robot Yaskawa Motoman assicurano la movimentazione dei pezzi nel concetto di automazione flessibile sviluppato per la produzione di componenti per e-bike nello stabilimento polacco di Nowa Ruda di Morat Swoboda Motion.

L’azienda è una joint venture creata nel 2018 tra il Gruppo Franz Morat e il fornitore automotive Swoboda per entrare nell’era della mobilità elettrica, grazie a un pionieristico progetto di automazione. Entrambe le aziende portavano una propria esperienza nella produzione di componenti per unità di azionamento elettriche, e il primo contratto congiunto per la fornitura di componenti di cambio per motori da e-bike è stato al contempo il più grande nella storia del Gruppo Franz Morat e una notevole sfida per un’azienda di medie dimensioni. La joint venture è stata quindi la migliore soluzione per tutte le parti coinvolte.

Sfida che ha comportato la costruzione di un nuovo impianto di produzione, con progettazione e allestimento delle linee e reclutamento di personale qualificato. Il tutto è avvenuto in tempi stretti, per cui dall’ordine alla cerimonia di posa della prima pietra nel luglio 2018 sono trascorsi solo sei mesi. Le macchine in produzione sono quindi state consegnate a Nowa Ruda in novembre, e i primi campioni sono usciti dallo stabilimento a marzo del 2019.

Si è quindi pensato a realizzare una strategia di automazione che permettesse il collegamento intelligente e flessibile dell’intero parco macchine, con carico completamente automatico per ogni macchina per avere meno dispiego possibile di manodopera. La soluzione finale scelta è stata quella presentata da EGS Automatisierungstechnik, che impiega componenti modulari EGS standard: si tratta del sistema di pallettizzazione SUMO Ecoplex2, sistema universale a due carrelli per lo stoccaggio dei pezzi e un robot Yaskawa Motoman per movimentazione pezzi, compresi il carico e lo scarico della macchina.

La soluzione chiave per una semplice concatenazione di macchinari in Morat Swoboda Motion sta nell’uso di un sistema uniforme di pallet che possono essere adattati alla specifica dimensione del pezzo mediante supporti e distanziatori a seconda del componente. Una volta che tutti i porta pezzi di un carrello sono stati riempiti con le parti lavorate, un addetto rimuove il carrello, lo spinge alla stazione di lavorazione successiva e lo dispone per l’ulteriore lavorazione. Le parti finite di una stazione sono le grezze della successiva. “Questo sistema è semplice ma ingegnoso – spiega il direttore generale del progetto, Stefan Mayer -. Le nostre ruote e i nostri alberi passano attraverso l’intero processo di produzione senza ricorrere a interventi manuali di riordino o lavorazione. Il trasporto manuale con carrelli è invece il modo più semplice e sicuro per trasferire le parti da A a B, ed è impareggiabile in termini di flessibilità”.

Questo concetto di produzione altamente flessibile offre un ulteriore vantaggio decisivo: in caso di guasto di una delle macchine o dei robot, la linea non si arresta completamente, come nel caso di un collegamento rigido degli elementi di produzione, e la produzione può continuare in via ridotta.

Ogni centro di lavoro dispone almeno di un sistema Ecoplex2 e di un robot Yaskawa. Qui EGS utilizza un solo tipo di robot, il collaudato Yaskawa MH12. Dotato di sei assi, è la soluzione ideale per il caricamento della macchina, offrendo velocità, precisione, elevata affidabilità e un’ampia portata. Il range di 1.440 millimetri dell’MH12 consente di posizionare il robot alla giusta distanza dalla macchina utensile, con il conseguente vantaggio di avere libero accesso ad essa. L’operatore può quindi eseguire le misure di servizio o, se necessario, il caricamento manuale senza ostacoli. Solo in un singolo caso EGS ha dovuto modificare la scelta del tipo di robot, quando complesse attività di carico e scarico di una macchina in accordo a rigorosi criteri di tempo di ciclo hanno richiesto due robot a sei assi. Questo compito particolarmente complesso è condiviso da un MH12 e un MH5 LSII, piccolo e compatto. “In Framo Morat già utilizzavamo robot Yaskawa e la nostra esperienza è sempre stata delle migliori – dice quindi Mayer -. Poiché solo i robot più affidabili erano adeguati all’impianto di Nowa Ruda, abbiamo deciso di puntare sul sicuro, con Yaskawa”.

L’alto grado di automazione e la configurazione intuitiva dell’intero sistema ha dato i suoi frutti nella linea di produzione con 16 robot Yaskawa e 20 sistemi SUMO Ecoplex 2. Il centro di lavoro e il robot comunicano tramite il controller Yaskawa DX200. Infine, poiché la qualità è un tema centrale in Nowa Ruda, sebbene il parco macchine e i robot combinati con un grado di automazione estremamente elevato raggiungano i vertici della precisione di ripetizione, vengono comunque regolarmente eseguiti test di verifica.

L’avvio della produzione è avvenuto con molto successo. In caso di forte aumento nella domanda di componenti per e-bike, come si prevede, sarà inoltre possibile estendere in maniera molto semplice la produzione grazie alla concezione modulare e altamente flessibile realizzata.