Piegatura della lamiera. Le nuove sfide

Negli ultimi anni, l’industria manifatturiera ha subito trasformazioni significative, caratterizzate da una crescente necessità di personalizzazione e da cicli di vita dei prodotti sempre più brevi. 
Questo ha comportato una riduzione dei quantitativi di produzione e dei tempi di consegna e un innalzamento degli standard qualitativi, che devono essere rispettati fin dalle primissime fasi. 
Inoltre, la carenza di manodopera qualificata è diventata un fenomeno globale, che richiede una revisione dei metodi produttivi. Le aziende sono sotto pressione anche per ridurre il consumo di materiali ed energia, ridurre al minimo gli sprechi e fornire servizi aggiuntivi per rimanere competitive, poiché le produzioni sono diventate più complesse e integrate. Nel settore della lavorazione lamiere, in particolare, vi è una crescente domanda di prodotti finiti che coinvolgono operazioni di taglio, piegatura, saldatura, verniciatura e altre finiture, insieme alla necessità di ingegnerizzazione del prodotto.

Questi cambiamenti hanno influito anche sul settore della piegatura lamiere, insieme alle nuove esigenze e tecnologie dei clienti. Quali sfide ci attendono e come possono prepararsi gli attori di 
questo settore?

EVOLUZIONE DELLE ESIGENZE DEI CLIENTI

Alcune delle principali esigenze espresse dai clienti oggi sono incentrate su livelli sempre più elevati di qualità, flessibilità e velocità di produzione.

La precisione geometrica e la qualità estetica sono fondamentali per distinguersi nello scenario competitivo odierno, consentendo una maggiore complessità dei prodotti finali e aumentando la produttività con la riduzione delle fasi di produzione.

La personalizzazione è un’altra importante esigenza dei clienti in questo settore. Le aziende che si avvalgono di tecnologie di piegatura in grado di produrre componenti di forme, dimensioni e caratteristiche diverse, come fori e ritagli, senza necessità di riprogettazione e tempi di messa a punto, possono soddisfare una gamma più ampia di esigenze dei clienti. I lotti più piccoli stanno diventando sempre più diffusi e i produttori devono essere in grado di passare da grandi a piccole tirature con la massima flessibilità senza sacrificare la produttività.

Infine, per avere successo nel mercato odierno, sono essenziali tempi di consegna più rapidi sfruttando l’elevata velocità di produzione. Di conseguenza, le aziende che possono consegnare i loro prodotti più velocemente hanno un forte vantaggio competitivo nel settore.

NUOVE SFIDE

Mentre continua a espandersi, l’industria della piegatura lamiere sta affrontando diverse sfide, come la carenza di manodopera qualificata, l’integrazione e l’automazione dei processi produttivi e la ricerca di soluzioni sostenibili. La carenza di manodopera qualificata rappresenta una grande sfida per il mercato. Sono necessarie soluzioni automatizzate e digitalizzate all’avanguardia per sgravare gli utilizzatori da operazioni a basso valore aggiunto, accelerare e semplificare le attività che richiedono maggiore specializzazione e ridurre la curva di apprendimento dell’operatore.

Al fine di migliorare l’efficienza e ridurre i tempi di consegna, i produttori stanno progressivamente integrando la piegatura con altri processi produttivi, come punzonatura, cesoiatura, taglio laser, saldatura, ecc. In tal senso, è fondamentale per le aziende poter contare su un unico interlocutore in grado di offrire e integrare diversi tipi di tecnologie. Inoltre, l’utilizzo di celle di piegatura che integrano presso piegatrici e pannellatrici che operano in simbiosi, come se fossero un’unica macchina, permette di gestire una vasta gamma di applicazioni. Come molti altri settori, il comparto della piegatura di lamiere sta dando sempre più priorità alla sostenibilità. I produttori necessitano di macchine di piegatura ad alta efficienza energetica per migliorare la convenienza in termini economici e ridurre l’impatto ambientale.

TREND EMERGENTI

Si prevede una continua crescita per il settore di piegatura delle lamiere, trainata anche dai trend globali in atto. L’urbanizzazione sta guidando la crescita nei settori dell’edilizia e delle costruzioni; il riscaldamento globale sta aumentando la richiesta di sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria (HVAC), mentre la necessità di autosufficienza energetica sta alimentando il mercato dei pannelli solari e delle batterie. Inoltre, la crescita della popolazione sta influendo sulla produzione agricola e, di conseguenza, sul mercato dei macchinari agricoli. Infine, i servizi di trasporto si stanno evolvendo per affrontare le sfide della mobilità non sostenibili dai veicoli privati.

Per mantenere il loro vantaggio competitivo, i produttori devono adattarsi alle mutevoli esigenze del mercato, abbracciando anche l’automazione, la robotica e le più recenti tecnologie digitali. Quali innovazioni sono cruciali oggi per i produttori per stare al passo con i tempi?  

TECNOLOGIA SERVO ELETTRICA

La tecnologia servo elettrica può aiutare le aziende del settore della piegatura lamiere a essere più competitive in diversi modi. Infatti, le macchine servo elettriche:

• consumano meno energia rispetto alle macchine idrauliche o meccaniche in quanto usano l’elettricità solo quando serve. Ciò si traduce in minori costi energetici e una minore impronta di carbonio
• offrono una piegatura di alta precisione con un controllo accurato dell’angolo e della velocità di piegatura, garantendo affidabilità, qualità costante e minori sprechi e scarti di materiale
• eseguono le operazioni di piegatura più velocemente rispetto alle macchine idrauliche o meccaniche grazie ai loro elevati tassi di accelerazione e decelerazione
• sono estremamente flessibili e possono essere programmate per gestire diversi tipi di lamiera e angoli di piegatura, rendendole più versatili e adattabili alle mutevoli esigenze produttive
• richiedono meno manutenzione rispetto alle macchine idrauliche o meccaniche perché hanno meno parti mobili e non richiedono fluido idraulico permettono di eliminare i contaminanti come gli oli idraulici impiegati nei sistemi oleodinamici
• garantiscono maggiore recupero e minimo inquinamento, un aspetto particolarmente importante nel contesto di un’economia circolare, dove la sostenibilità si estende anche allo smaltimento e al recupero dei materiali.

DIGITALIZZAZIONE, AUTOMAZIONE E ROBOTIZZAZIONE

I produttori possono raggiungere livelli più elevati di efficienza, precisione e flessibilità integrando le tecnologie digitali nel loro processo produttivo. La digitalizzazione consente inoltre una maggiore connettività e condivisione dei dati durante l’intero flusso di lavoro.

L’intelligenza artificiale (IA) e il machine learning possono contribuire a ottimizzare i processi di piegatura analizzando i dati e identificando modelli che gli esseri umani potrebbero non notare, aumentando l’efficienza e la qualità del prodotto e riducendo gli sprechi. Le tecnologie IoT garantiscono il monitoraggio in tempo reale dei processi, consentendo rapidi aggiustamenti e miglioramenti. Possono inoltre consentire una manutenzione avanzata, riducendo i tempi di inattività e i costi di manutenzione.

Software e algoritmi dedicati per la gestione dei parametri di produzione e le correzioni di piegatura consentono di ottenere il pezzo perfetto già dal primo tentativo.

L’automazione, sia nei processi applicativi che nei processi produttivi, sta già contribuendo a migliorare la produttività e ridurre le operazioni manuali nel settore di piegatura della lamiera, e si prevede che questa tendenza persista. I sistemi robotici automatizzano molti dei processi coinvolti, dalla movimentazione dei materiali al controllo qualità, consentendo operazioni non presidiate 24/7, riducendo i tempi di consegna e aumentando la capacità produttiva.

Investire nell’innovazione con un approccio orientato al futuro garantisce un vantaggio competitivo per il successo a lungo termine.

Perché la tecnologia servo elettrica è migliore? 

I vantaggi della tecnologia totalmente servo elettrica applicata alle macchine per la lavorazione di lamiere sono molteplici, andando oltre il più evidente risparmio energetico. Questa tecnologia comporta infatti un miglioramento complessivo della produzione: più pezzi, a costi inferiori, con maggiore qualità e flessibilità.

• Minor consumo di energia
• Piegatura di alta precisione
• Operazioni di piegatura più veloci
• Flessibilità, versatilità e adattabilità
• Meno manutenzione richiesta
• Contaminazione ambientale ridotta
• Maggiore recupero di materiale e minimo inquinamento

In che modo la robotica e l’intelligenza artificiale influiscono sulla tecnologia di piegatura?

L’industria della piegatura lamiere sta registrando un aumento significativo dell’uso della robotica, sia tra le presso piegatrici che tra le pannellatrici. In che modo la robotica si sta evolvendo nel tempo?

Negli anni ‘80, l’obiettivo principale della robotica era produrre componenti di grandi volumi sostituendo gli operatori in compiti che richiedevano un’elevata ripetizione delle operazioni, nonché lavori pesanti, stressanti o sminuenti. Le esigenze produttive odierne sono cambiate. La domanda di piccoli lotti di prodotti con tempi di vita brevi ed elevata variabilità richiede l’evoluzione della robotica.

Di conseguenza, la robotica moderna deve dare priorità Roberto De Rossi Prima Power Product Manager Robotic Cells alla programmabilità (preferibilmente offline), all’adattabilità a diverse produzioni e alla flessibilità. Nonostante questi progressi, i robot richiedono ancora test sul campo dopo la programmazione prima di poter passare alla produzione. Una delle principali sfide imminenti nella robotica sarà eliminare questa fase di test e consentire la produzione diretta.

In che modo l’adozione di tecnologie basate sull’IA può creare opportunità per l’industria della piegatura lamiere?

Il raggiungimento della forma e della precisione desiderate durante la piegatura delle lamiere richiede un’attenta considerazione di molteplici fattori, tra cui il tipo di materiale, lo spessore e la forma del componente. Solitamente, trovare l’angolo di piegatura ottimale per raggiungere tali obiettivi è un compito impegnativo e che richiede tempo

Ad esempio, sulla base dei dati iniziali e di tutte le informazioni successivamente acquisite, un sistema di IA potrebbe generare l’angolo di piegatura e la selezione degli utensili ideali che assicureranno una piegatura accurata ed efficiente, riducendo al minimo gli scarti fin dal primo pezzo prodotto.

Nel prossimo futuro riusciremo a raggiungere l’angolo di piegatura ottimale al primo tentativo, senza fallire, e il controllo dell’angolo non sarà più necessario per raggiungere l’angolo bensì per verificare la corretta esecuzione della piegatura. Le tecnologie IA possono aiutare in modo significativo i produttori a ridurre i costi aumentando al contempo l’efficienza produttiva, a vantaggio dell’intero settore.