Quo Vadis Macchinari per la Lavorazione Lamiera

Giu 26, 2019 | Simcenter Amesim, Simulation Software

Precisione, velocità, potenza delle presse e la tanto chiacchierata efficienza energetica: questi i criteri di valutazione che nel 2019 guidano l’interesse del cliente che è alla ricerca un macchinario per la lavorazione della lamiera.  

Sviluppare una macchina con queste caratteristiche, ad un prezzo attraente, è una vera sfida, che ricade in buona parte sull’ufficio tecnico dell’azienda.

Velocità

Nel mondo della produzione industriale, in cui ogni secondo perso conta – e costa, i macchinari impiegati devono essere produttivi ed efficienti, perché il tempo è denaro. I fermo-macchina indesiderati, quelli legati alle rotture e alle manutenzioni programmate, o più semplicemente i fermi da cambio utensile, costituiscono un costo per l’azienda perché impattano sulla produttività dell’impianto.

Potenza

I sistemi di potenza progettati per la macchina dovranno assicurare che venga generata l’energia necessaria per movimentare la pressa, e la forza necessaria per la lavorazione del pezzo (rispetto a tipologia materiale, spessore).

La potenza può essere sviluppata con sistemi idraulici, meccanici, elettrici o ibridi, a seconda della destinazione d’uso del macchinario e anche a seconda degli obiettivi energetici prefissati per il macchinario.

Efficienza Energetica

L’introduzione di sistemi di recupero energetico nelle fasi di lavoro passivo del macchinario, di elementi elettrici per assistere l’idraulica di potenza del macchinario, o ancora l’introduzione di controlli che regolino il lavoro dei sistemi macchina, sono tutte strategie che le aziende stanno investigando per ridurre i consumi energetici delle macchine.

La riduzione dei consumi, oltre ad essere legato ad un discorso di coscienza ambientale, è anche uno dei fattori che più impatta sui costi di gestione della macchina, e che può permettere all’azienda cliente – sulla base della “classe energetica” dei macchinari acquistati- di accedere ad eventuali agevolazioni e incentivi fiscali.

Precisione di Lavorazione

Sia per una pressa elettro-meccanica che per le più tradizionali presse idrauliche o meccaniche, l’ufficio tecnico dovrà trovare delle soluzioni per controllare le masse in gioco durante la movimentazione, evitare vibrazioni, urti o accelerazioni indesiderate.

Assieme alla cinematica del macchinario, anche il software di controllo può intervenire per assicurarsi che, durante la movimentazione, la discesa venga rallentata in prossimità del pezzo, per poi riprendere velocità in fase di risalita.

L’inserimento di sofisticati sistemi di controllo e meccatronica sempre più avanzata nelle macchine, porta anche a dover gestire una certa complessità progettuale.

Strumenti di supporto alla progettazione:

Notiamo facilmente che gli attributi della macchina di cui abbiamo discusso, potenza, efficienza energetica, precisione, velocità, sono in qualche modo contrastanti. Una macchina più veloce rischia di perdere in precisione, un macchinario che deve sviluppare molta potenza facilmente avrà bisogno di molta energia per funzionare correttamente. La progettazione diventa un gioco di equilibri e bilanciamenti.

Non è tuttavia necessario che progettisti e ingegneri dell’ufficio tecnico ci perdano il sonno.

Potendo contare sui giusti strumenti e tecnologie, l’ufficio tecnico può semplificare e accelerare la progettazione, ma soprattutto innovare, per continuare a rimanere competitivi sul mercato.

Le tecnologie di simulazione e progettazione ingegneristica ricoprono un ruolo fondamentale, poiché rappresentano un mezzo concreto e immediato per studiare, validare e poi attuare ottimizzazioni e cambiamenti di design…

L’utilizzo della simulazione non è un esercizio di stile limitato alla ricerca, ma offre dei reali vantaggi economici e di tempo alle aziende.

Permette infatti di sgravare l’attività di verifica sperimentale, riducendo il numero dei costosi aggiustamenti progettuali dell’ultimo minuto sulla macchina già prodotta, e sposta il focus dell’ufficio tecnico dalle attività di “verifica” a quelle di “analisi preventiva e predittiva”.

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Oggi per tener conto della complessità dei macchinari, e dei loro sofisticati sistemi di controllo, sono necessari dei mock-up di prodotto che vadano al di là della tipica modellazione 3d meccanica: i nuovi “gemelli digitali” sono rappresentazioni virtuali e integrate di macchinari che includono meccanica, elettrica, termica, controlli, in un unico modello, i cosiddetti software di simulazione di sistema, multi-fisica – come Simcenter Amesim di Siemens Industry Software.

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