Perché i progetti di automazione spesso non raggiungono i loro obiettivi

La ripetibilità non sostituisce la stabilità del processo

Nei processi produttivi automatizzati si riscontra spesso un errore di interpretazione di base: si presume , grazie alla sua elevata precisione, sia in grado di garantire automaticamente risultati stabili e costanti. Nella pratica, però, accade spesso il contrario.

I sistemi robotizzati sono estremamente precisi e ripetibili, ma la sola ripetibilità non è sufficiente a garantire la stabilità del processo. Il risultato finale, infatti, non dipende unicamente dal movimento della macchina, ma dall’intero processo di lavorazione: materiali, condizioni al contorno, variabilità delle fasi precedenti e interazione tra i diversi passaggi. Per questo motivo chi vuole aumentare davvero la stabilità dei processi deve prima essere in grado di riconoscere e gestire tempestivamente le fonti di instabilità, prima ancora di automatizzare.

Il processo cambia continuamente

I robot sono precisi, ma non sono in grado di reagire in modo intuitivo alle variazioni del processo. Al contrario, i processi di produzione sono per natura dinamici: gli utensili si usurano, i materiali cambiano, le temperature oscillano e le forze in gioco variano costantemente.

Ciò che operatori esperti compensano in modo intuitivo durante la lavorazione manuale, in un sistema automatizzato deve essere invece previsto, controllato o gestito attraverso finestre di processo stabili e ben definite.

Il risultato è spesso controintuitivo: un processo apparentemente preciso e controllato può generare risultati variabili se le sue condizioni al contorno non sono adeguatamente considerate.

L’importanza dei fattori di influenza

Un robot è in grado di ripetere lo stesso movimento migliaia di volte con estrema precisione. Tuttavia, movimenti identici non garantiscono automaticamente risultati identici. Il risultato finale, infatti non dipende solo dal movimento, ma dall’interazione di numerosi fattori di influenza.

Anche variazioni minime in uno solo di questi elementi possono avere un impatto significativo sul risultato. Per questo, automatizzare processi instabili significa, di fatto, automatizzare anche la loro instabilità.

Geometria e stato dell’utensile

Forze di processo e condizioni di contatto

Caratteristiche del materiale

Macchina per utensili e regolazione

Parametri di processo

First Step Robotics: La robotica richiede intelligenza di processo

I robot sono in grado di eseguire compiti e processi con estrema precisione, ma replicano anche eventuali errori presenti nei processi stessi. Per questo, il successo dell’automazione inizia sempre da una solida progettazione dei processi. Questo white paper illustra come creare processi stabili e come affrontare con successo le sfide organizzative e strutturali legate all’automazione.

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Riconoscere segnali di allarme tipici

I processi robotizzati instabili raramente si manifestano in modo evidente. Spesso i primi segnali vengono attribuiti ad altre cause, quando in realtà indicano che il processo non è stato progettato con sufficiente stabilità.

Avreste mai pensato che i seguenti sintomi possano già rappresentare un campanello d’allarme?

Qualità superficiale variabile nonostante l’utilizzo del robot.
Presenza di scarti senza una causa chiaramente identificabile.
Necessità di rilavorazioni o rifiniture, nonostante l’automazione del processo.
Frequenti regolazioni manuali dei parametri di lavorazione.
Ridotta durata degli utensili.
Incertezza o difficoltà nella gestione delle modifiche al processo.

I processi stabili nascono in modo sistemico - non per caso

Un processo robotizzato stabile è il risultato di una comprensione approfondita del sistema nel suo insieme. Non è il robot, da solo, a determinare qualità ed efficienza, bensì l'interazione di diversi fattori:

Materiale da lavorare e applicazione
Forze di processo
Tecnologia di azionamento
Caratteristiche dell’utensile
Comportamento del processo con l'avanzare dell’usura

Per i responsabili di produzione e di processo, questo significa una cosa fondamentale: la stabilità si i raggiunge solo quando tutti i fattori di influenza sono conosciuti e sotto controllo, quando le interazioni sono comprese e quando i limiti del processo sono chiaramente definiti.