B&R, produzione multidimensionale con ACOPOS 6D

Con ACOPOS 6D, B&R inaugura una nuova era per la produzione multidimensionale. Le navette a levitazione magnetica spostano liberamente i singoli prodotti attraverso la macchina

Sono finiti i giorni in cui i sistemi di movimentazione convenzionali imponevano tempistiche rigidamente ancorate a un processo di produzione multidimensionale sequenziale. ACOPOS 6D è ideale per la produzione di piccoli lotti con frequenti cambi di design e dimensioni da un prodotto all’altro.

ACOPOS 6D si basa sul principio della levitazione magnetica per la produzione multidimensionale.

Le navette integrano magneti permanenti che li mantengono sospesi sopra la superficie continua creata da segmenti di motore elettromagnetico.

I segmenti modulari del motore misurano 240 x 240 millimetri e possono essere disposti liberamente, a creare qualsiasi forma dello spazio di movimento.

Con una gamma di navette di varie dimensioni è possibile trasportare carichi utili da 0,6 a 14 chilogrammi e raggiungere velocità fino a 2 metri al secondo.

Le navette possono muoversi liberamente nello spazio bidimensionale, oltre a ruotare e inclinarsi lungo tre assi e a levitare con un preciso controllo della quota. Combinati, questi movimenti consentono un controllo a sei gradi di libertà.

Riduci l’ingombro della tua macchina

I sistemi di trasporto convenzionali occupano molto spazio all’interno dello stabilimento solo per spostare i prodotti da A a B – senza dare alcun contributo reale ai processi di produzione multimensionale a valore aggiunto.

Con l’introduzione della tecnologia a levitazione magnetica, il modello tradizionale di trasporto lineare dei prodotti si sta dissolvendo per rivelare uno spazio di lavorazione e di produzione multidimensionale. Uno spazio in cui i confini tra trasporto e lavorazione scompaiono.

Oltre a trasportare i prodotti, il sistema di trasporto esegue anche compiti di lavorazione multiasse – aggiungendo una flessibilità essenziale in una frazione dello spazio.

ACOPOS 6D permette di controllare simultaneamente fino a quattro navette per ogni segmento di motore da 240 x 240 mm – per una densità di lavorazione massima di quasi 70 prodotti per metro quadro.

La pianificazione del percorso viene calcolata individualmente per ogni navetta, permettendo un controllo completamente indipendente. Questa combinazione di alta densità di navette e flessibilità illimitata del percorso rende le macchine e le linee sostanzialmente più piccole ed esponenzialmente più produttive.

Spazio ridotto

ACOPOS 6D offre una densità di navette fino a quattro volte superiore a quella degli altri sistemi presenti sul mercato grazie alla capacità unica di controllare quattro navette sullo stesso segmento di motori contemporaneamente.

Le navette possono essere utilizzate anche come assi nelle stazioni di lavorazione. Una navetta che trasporta un pezzo può, ad esempio, seguire un percorso CNC permettendo il montaggio rigido dell’utensile di lavorazione. Le stazioni di pesatura possono essere eliminate completamente, poiché ogni navetta può anche servire come pesa ad alta precisione. Ciò rende possibile la progettazione di una macchina più compatta.

Zero usura

Le navette ACOPOS 6D fluttuano liberamente senza alcun contatto meccanico né attrito.

In assenza di usura non ci sono parti da manutenere. Una semplice copertura in acciaio inossidabile sopra i segmenti del motore offre all’ACOPOS 6D una protezione IP69K – il che lo rende ideale per l’uso in camere bianche o per la produzione di alimenti e bevande.

Completamente integrato

ACOPOS 6D è completamente integrato nell’ecosistema B&R. Ciò consente di sincronizzare, con precisione al microsecondo, le navette con servo assi, robot, sistemi track e sistemi di visione. La pianificazione del percorso delle navette avviene in un controllore dedicato, collegato alla rete della macchina tramite POWERLINK – eliminando ogni possibile impatto sulle prestazioni della rete o del sistema di controllo della macchina. Per sistemi con oltre 200 segmenti o 50 navette, è possibile sincronizzare più controllori tra loro.

Navette intelligenti

A differenza di sistemi simili, a ogni navetta ACOPOS 6D viene assegnato un ID univoco a livello globale. All’avvio, il controllore localizza immediatamente ogni navetta sui segmenti del motore, e la produzione può iniziare senza lunghe sequenze di homing o input manuale da parte di un operatore. Le navette offrono una ripetibilità di posizionamento di ±5 µm, rendendo ACOPOS 6D perfettamente adatto per applicazioni con requisiti di posizionamento stringenti, come quelle nell’industria elettronica e nell’assemblaggio di componenti meccanici ed elettronici.

Enormi possibilità, facilmente

ACOPOS 6D apre possibilità quasi illimitate nella progettazione delle macchine, pur essendo decisamente facile da configurare. Sofisticati algoritmi assicurano che le navette seguano un percorso ottimale evitando collisioni e riducendo al minimo il consumo di energia. Gli sviluppatori sono liberi di concentrarsi sul loro compito primario: sviluppare processi macchina ottimizzati, che garantiscano la massima produttività.

Automazione e Robotica in continua evoluzione

L’evoluzione della robotica non smette di stupire. Accanto allo sviluppo di umanoidi sempre più evoluti, come il robot di Tesla e di altri robot ispirati al regno animale, soprattutto nel Belpaese, cresce la robotica industriale

Quest’anno, proprio alla biennale internazionale della macchina utensile BI.MU, che si è svolta in Fiera Milano Rho dal 12 al 15 ottobre, i robot hanno trovato uno spazio tutto loro in RobotHeart, una “fiera nella fiera dedicata alla robotica, alla quale Siri ha dato un contributo organizzativo e culturale”.

Sono stati presenti tutti i maggiori player italiani del settore e partecipano anche i fornitori di componenti perché un’isola robotizzata o una linea è fatta non solo di robot ma di una serie di impianti e macchine di contorno, che implicano una grande mole di investimenti e di lavoro”, spiega Domenico Appendino, presidente di Siri – Associazione Italiana di Robotica e Automazione – che patrocinia RobotHeart.

Il Mercato

Nella giornata del 14 ottobre, Siri ha presentato i dati sulla robotica italiana in una data che “è il giorno dopo la presentazione, a Francoforte nel corso di CORA 2022, dei dati globali sulla robotica da parte dell’IFR.

Vengono quindi conglobati i dati statistici di Siri con quelli pubblicati dalla Presidente dell’International Federation of Robotics Marina Bill per avere una visione globale sulla situazione d’insieme”.

SIRI ha curato anche il Convegno Intelligenza Artificiale per la Robotica: efficacia, limiti, prospettive con la partecipazione di AIRO, il Gruppo di Lavoro in AI e Robotica di AIxIA, Associazione Italiana per l’Intelligenza Artificiale, e patrocinato da AIxIA e I-RIM, Istituto di Robotica e Macchine Intelligenti.

Tema del convegno, l’Intelligenza Artificiale, un tema nuovo per Bi-Mu e un settore molto promettente per la robotica che, allo stesso tempo, genera qualche riflessione a livello tecnologico, etico e sul lavoro.

L’era dei Cobot

Domenico Appendino ritiene che i collaborative robot, presenti negli stand della Bi-Mu, siano molto importanti per il loro essere robot che sono usciti dalle ‘gabbie’.

La consistenza numerica attuale dei cobot è molto inferiore a quella dei robot perché si tratta di un segmento nato recentemente e con caratteristiche diverse da quelle dei classici robot industriali.

I cobot però rappresentano “uno dei grandi fattori di crescita della robotica, che ha retto anche nei periodi di lockdown.

Il fatto che siano arrivati quando la robotica tradizionale era già matura ha permesso ai cobot di avere costi vantaggiosi (un fattore che li rende adottabili anche da imprese non grandi) ed essere tecnologicamente avanzati e quindi più facili da programmare e usare.

La possibilità che hanno di lavorare a fianco degli umani nella stessa area impone precauzioni speciali ma offre possibilità nuove e un ventaglio di possibili applicazioni più ampio.

I cobot possono infatti essere inseriti nelle linee preesistenti senza modifiche radicali, cosa invece richiesta dai robot in gabbia, più veloci e produttivi ma più invasivi”.

Un triennio delicato
Dal 2020 a oggi si sono presentate molte difficoltà, dalla pandemia all’aumento dei prezzi fino alla scarsità di materie prime e chip e alla guerra in Ucraina. Anche la robotica ne ha risentito “ma i dati globali del 2019 erano già in discesa per le tensioni fra USA e Cina e per i cambiamenti nell’automotive: le loro vendite sono passate dalle circa 420 mila unità del 2018 alle 382 mila del 2019.

Nel 2020, nonostante la pandemia, le vendite si erano riportate ai livelli del 2018 e anche per il 2021 prevediamo dati in crescita, una tendenza che si dovrebbe confermare anche quest’anno.

Le prospettive per il 2023 sono invece più incerte ma la robotica sembra risentire meno di altri settori per le attuali difficoltà.

Il motivo è che la robotica nel 2019 ha sofferto più di altre attività mentre il suo rendere più sicure le fabbriche, diminuendo i contatti umani e riuscendo a implementare flessibilmente funzioni diverse, l’ha resa molto appetibile durante e dopo la pandemia.

I dati italiani vedono il 2021 in crescita del 50% rispetto al 2021 e pensiamo che anche gli altri paesi confermeranno questi trend”.

La scarsità di semiconduttori ha colpito indubbiamente anche la robotica ma alla fine con un effetto piuttosto limitato.

Il motivo è da ricercare nel fatto che “chi produce robot ha anche un’attività nel settore del controllo numerico e quindi fornisce anche molti altri componenti degli impianti. L’evoluzione tecnologica del settore ha poi consentito di unificare molte funzioni in pochi componenti invece che in decine di PC industriali e questo ha ridotto le criticità dell’approvvigionamento. L’industria della robotica, poi, ha mantenuto ordinativi molto più costanti rispetto a quelli altalenanti dell’automotive, che ha perso molte forniture perché le ha quasi bloccate durante il lockdown e le ha poi recuperate con difficoltà e parzialmente”.

Incentivi, robot e industria 4.0

Appendino si è detto convinto dell’esistenza di un legame, aggiungendo inoltre che “molti robot sono comprati da aziende italiane, ma vengono poi trasformati o inseriti in linee e impianti che vengono poi esportati. Siamo sempre stati una Nazione capace di trasformare ed esportare robot e/o impianti completi, nei quali il valore dei robot è circa un terzo del totale. Gli incentivi hanno aiutato a svecchiare e modernizzare soprattutto le macchine utensili e l’automazione ma anche la parte robotica se ne è avvantaggiata”.

 

Il Think Tank di IVS sul comparto valvole industriali

Al centro dell’incontro le grandi opportunità legate allo sviluppo delle tecnologie per la produzione dell’idrogeno quale fonte rinnovabile, la ripresa degli investimenti nell’Oil&Gas e la minaccia della perdita di competitività del comparto europeo legata al prezzo dell’energia e alla disponibilità delle materie prime

IVS – Industrial Valve Summit, la più importante manifestazione internazionale in Italia dedicata alle tecnologie delle valvole industriali e alle soluzioni di flow control, in collaborazione con VALVECampus, l’associazione che riunisce i produttori italiani di valvole industriali ha creato il “Think Tank” che ha analizzato il tema tanto attuale del rapporto tra la transizione e la sicurezza energetica: un argomento centrale tanto nel business quotidiano quanto in prospettiva per le aziende del comparto, che hanno discusso e condiviso le migliori strategie per affrontare il cambiamento.

Sono state analizzate le opportunità tecnologiche offerte dalla transizione energetica, soprattutto nell’ambito dell’idrogeno, ma si è pure approfondito lo stato dell’arte del mercato energetico, esaminando la direzione degli investimenti, le prospettive e le strategie del settore nel breve e medio periodo.

Tra le conseguenze economiche dei mutati rapporti geopolitici che sono effetto dell’invasione russa dell’Ucraina, è emersa la necessità di garantire un adeguato approvvigionamento energetico rinegoziando i rapporti di fornitura e differenziando le fonti. Da ciò è scaturita, all’interno del mercato energetico, l’inaugurazione di un nuovo ciclo di investimenti nelle fonti classiche dell’Oil&Gas in parallelo alle fonti rinnovabili.

Si tratta di un trend in controtendenza ma che sta offrendo interessanti opportunità alle aziende del comparto, a seguito di un decennio in cui gli investimenti si sono espressi con cautela rispetto alle fonti tradizionali. Le aspettative del settore restituiscono un quadro in cui la crescita dell’Oil&Gas proseguirà anche per i prossimi anni, anche in virtù dell’aumento della domanda energetica nel mondo.

A fianco del ciclo positivo delle fonti fossili, si aggiungono le vaste opportunità offerte dalla decarbonizzazione. Le valvole trovano infatti interessanti applicazioni nelle tecnologie CCS, ossia di cattura e di stoccaggio del carbonio, ma soprattutto nei processi di approvvigionamento, stoccaggio e distribuzione dell’idrogeno, indicato in modo trasversale come principale vettore della transizione energetica.

Oggi meno dell’1% dell’idrogeno è prodotto con processi low carbon o attraverso fonti rinnovabili. L’obiettivo sul lungo periodo, testimoniato dall’impegno sul tema da parte delle istituzioni sul piano europeo e nazionale (tanto che il PNRR ha destinato 3,6 miliardi allo sviluppo dell’idrogeno), è di arrivare a produrre la totalità della risorsa da fonti verdi.

Mentre oggi prevalgono l’idrogeno grigio, prodotto a partire da combustibili fossili, e l’idrogeno blu, sempre da combustibili fossili ma che prevede la cattura e lo stoccaggio della CO2 prodotta nel processo.

Il settore energetico lavora allo sviluppo di una rete di distribuzione dell’idrogeno sfruttando le infrastrutture già in uso per le risorse fossili e, dove non è possibile, costruirne di nuove per ricevere in prospettiva idrogeno puro anziché in blend al gas naturale. Dal contesto emerge un potenziale incremento della domanda di valvole oltre che di nuove tecnologie. Grande fermento ruota attorno ai progetti di ricerca e sviluppo, in particolare sui materiali, al fine di minimizzare la corrosività chimica dell’idrogeno e garantire equipaggiamenti efficienti e sicuri.

In parallelo, il settore è ingaggiato nel ridurre i consumi in una logica di sostenibilità che permetta di produrre consumando quantità inferiori di energia ed emettendo di meno.

Il tutto nell’ottica di potenziare e alimentare i criteri ESG delle imprese, fattori che risultano sempre più influenti nel direzionare gli investimenti e a rendersi attrattivi sul mercato.

Dal Think Tank è emerso come la trasformazione energetica non risulti strategica solo ai fini della decarbonizzazione ma, in prospettiva, anche per un tema di prezzo.

Oltre alle opportunità che i mercati stanno riservando al comparto, il Think Tank ha evidenziato le minacce che la filiera sta sperimentando, in primis a partire dal tema della perdita di competitività della supply chain europea.

I produttori europei, rispetto ai competitor dell’Estremo Oriente e degli Usa, risentono maggiormente della volatilità legata al prezzo dell’energia, oltre che della disponibilità e del prezzo delle materie prime.

I rincari si esprimono con un sovrapprezzo applicato sui prodotti che per le imprese italiane è più sensibile di quello delle aziende asiatiche e americane, che sono meno colpite dallo stress energetico.

Questa dinamica ha generato un’asimmetria tra l’offerta europea e quella americano-asiatica, allargando il gap tra i listini e determinando una perdita di competitività per il comparto locale.

La gestione dei sovrapprezzi è legata a doppio filo al tema delle indicizzazioni dei prodotti rispetto al costo delle materie prime.

Molti clienti dei valvolieri non accettano l’inserimento delle indicizzazioni nei contratti da parte dei fornitori, e la situazione diventa per le aziende delle valvole un ulteriore rischio da gestire. 

Per non perdere di competitività, è la supply chain a prendersi in carico i maggiori costi, in secondo luogo le società di ingegneria. Alla complessità del contesto, si aggiunge un tema di valuta, per via della forza che il dollaro ha manifestato negli ultimi mesi rispetto all’euro.

Dal Think Tank è emersa la necessità che la filiera produttiva e le società di ingegneria elaborino scelte condivise, e che il superamento delle criticità dipenda dalla riconfigurazione della supply chain. Un processo per cui serve negoziare nuovi modelli e abbandonare una governance statica, per affrontare una situazione nuova con soluzioni innovative.

Sono intervenuti nel punto stampa:
Luca Pandolfi, Project Manager di IVS – Industrial Valve Summit;
Francesco Apuzzo, Segretario e cofondatore di Valve Campus;
Marco Medovic, Sales Manager divisione Pipeline&Process di Tenaris
Paolo Carrera, Chief Commercial Officer di H2 Energy
Sissi Bellomo, Il Sole 24 Ore

Il comparto nazionale e locale delle valvole industriali

In occasione di IVS 2022 è stato presentato il nuovo Osservatorio IVS-Prometeia “The oil & gas valve industry in Italy”, realizzato con il contributo dell’ufficio studi di Confindustria Bergamo. Lo studio fotografa lo stato del comparto italiano, che conta 255 imprese (di cui più del 90% è Pmi), 11.400 addetti e un valore della produzione pari a 3.2 miliardi di euro.

Numeri che rendono la filiera delle valvole per l’Oil&Gas un settore ‘core’ del manifatturiero italiano, oltre che una delle eccellenze nascoste del Made in Italy. Quasi 2 valvole su 5 per l’Oil&Gas prodotte in Europa sono italiane. Il nostro Paese è in testa alla graduatoria dei maggiori produttori UE, grazie alla presenza di una filiera completa, sia in termini di prodotti finiti che di componenti e prodotti ausiliari.

In particolare, il territorio di Bergamo rappresenta il fulcro del settore italiano. Entro un raggio di 100 km dalla provincia ha sede un distretto industriale che genera oltre il 90% della produzione nazionale del comparto. Nel 2020 gli investimenti mondiali nel settore dell’Oil&Gas sono calati di circa il 30% e il recupero del 2021 si è espresso a ritmi moderati ma insufficienti a riagganciare i livelli pre-pandemia.

Di conseguenza, anche la domanda mondiale all’importazione di valvole per l’Oil&Gas ha archiviato il 2021 su livelli più contenuti (del 2% circa) rispetto a quelli del 2019. Lo shock del 2020 ha determinato una contrazione del fatturato delle imprese del settore (-11%): un ripiegamento in linea con quello dei competitor internazionali. Tra il 2020 e il 2021, le esportazioni italiane di valvole per il settore energetico sono cresciute a ritmi in linea o più elevati rispetto a quelle dei competitor in oltre il 60% dei top-100 mercati mondiali.

Dal 2015, la Fiera di Bergamo ospita IVS – Industrial Valve Summit, la fiera internazionale dedicata alle valvole industriali e alle tecnologie di flow control. La quarta edizione del Summit si è chiusa con un afflusso finale di 12.000 visitatori, provenienti da più di 60 Paesi in rappresentanza di tutti e cinque i continenti, segnando una partecipazione ancora maggiore rispetto al terzo appuntamento del Summit.

IVS ha ospitato quasi 300 aziende espositrici (+17% rispetto al 2019), provenienti da 12 Paesi: oltre all’Italia, si tratta di Germania, Gran Bretagna, Stati Uniti d’America, Francia, Corea del Sud, Spagna, Paesi Bassi, Belgio, Sudafrica, Turchia e Repubblica Ceca.

Da record anche le superfici del Summit, che nel 2022 si è sviluppato su 15 mila metri quadrati complessivi, grazie alla creazione di un terzo padiglione. Numeri che raccontano come IVS si sia affermato come un appuntamento imprescindibile per tutta la filiera globale connessa alle valvole industriali e al controllo del flusso.

VALVEcampus è un’associazione di produttori di valvole industriali e componenti per l’industria Oil&Gas e Power Generation. Nata dalla volontà di sei soci di promuovere e diffondere tra i professionisti la cultura tecnica delle valvole industriali, opera come agenzia formativa nelle aree del design, norme tecniche, metallurgia, sistemi di tenuta e componenti ausiliari per valvole industriali. Oggi conta più di 40 associati e ogni anno organizza più di 15 tra corsi di formazione e webinar.

L’Associazione rappresenta da sempre il partner scientifico di riferimento di IVS – Industrial Valve Summit, di cui cura la parte convegnistica. VALVECampus ha come obiettivo la promozione del know-how, della professionalità e del ruolo internazionale che l’Italia ricopre all’interno della filiera con le sue molteplici attività.

Il Valve Industry Think Tank incarna la missione dell’Associazione, in quanto rappresenta un’agorà dove condividere opinioni, novità e aspettative del mercato, in cui è possibile confrontarsi sulle nuove opportunità, sugli scenari e sulle strategie da condividere con tutti gli attori della filiera.