L`alternativa flessibile ed economica

Lean production – we will support you.
Luglio 2015
Tecnologia svizzera delle tavole rotanti
NEWSLETTER
L‘alternativa flessibile ed economica
EA-510 rotoFIX
Sul retro della tavola di interscambio i collaboratori possono controllare
i componenti lavorati e, se necessario, pulire o lucidare le superfici di separazione. Il sistema di serraggio a punto zero installato nel ponte della
tavola rotante EA-510.L aiuta inoltre a mantenere molto bassi i costi di inizializzazione e brevi i tempi di preparazione della macchina.
Immagini: pL LEHMANN / Jakob Müller
Il centro di lavoro a tre assi Chiron con tavola rotante
supplementare di pL LEHMANN soppianta le soluzioni a cinque
assi completamente integrate.
La Jakob Müller AG, produttrice globale di macchine per nastri e tessuti sottili, ottimizza la produzione
dei suoi componenti e gruppi costruttivi determinanti
per la resa. Dopo il confronto con diverse macchine
e soluzioni di automazione per l‘esigente produzione
in piccola serie, la scelta è stata a favore di una Chiron FZ 12, la cui tavola di interscambio su ogni lato è
equipaggiata con una tavola rotante CNC EA-510.L
rotoFIX del produttore svizzero pL LEHMANN.
Presso la Jakob Müller AG tutto ruota intorno ai nastri e
ai tessuti sottili, disponibili in una grande varietà: che si tratti di nastri di diversi colori tessuti o stampati, di pizzo per la
biancheria intima, oppure corde e passamaneria, fino alle
Le tavole rotanti pL LEHMANN della serie 500 convincono per il loro design moderno, funzionale e per i suoi vantaggi «interni» come la sua precisione di posizionamento, la sua velocità, la sua stabilità e la sua capacità di sopportare il carico di lavoro.
2
cinghie in diversi materiali per diverse applicazioni. L‘azienda svizzera con sede principale a Frick sviluppa da oltre
125 anni tecnologie innovative per questa industria ed oggi
è il fornitore leader mondiale su questo mercato. La Jakob
Müller AG offre lavoro, in quattro continenti, complessivamente ad oltre 1000 collaboratori ed è presente in circa 60
paesi. Il portfolio prodotti offre macchine che soddisfano tutti
i requisiti dell‘industria dei tessuti sottili: dagli orditi del filato
fino a tessuti finiti, maglieria o etichette tessili.
meno quattro assi e un impianto completamente automatico
con sistema a piccoli pallet per il funzionamento di 24 ore.
In ragione dell‘ampio e specifico spettro delle parti e dei lotti relativamente piccoli di circa 20 a 300 pezzi, l‘analisi dei
costi/benefici ha provato vantaggi univoci per una macchina a quattro assi con funzione della tavola di interscambio.
Al riguardo il mercato offre a sua volta due soluzioni. Il quarto asse è completamente integrato nella macchina oppure
viene utilizzata una tavola di interscambio standard con tavola rotante CNC supplementare.
Sulla macchina per la tessitura ad aghi NF53 di Jakob Müller possono
essere prodotti nastri elastici e non elastici in tutte le qualità del filato.
Lo sviluppo ha rivolto lo sguardo verso le necessità attuali o future dei clienti e si concentra sulla resa, la qualità e la
sicurezza. Tuttavia la produzione è soggetta alla pressione
dei costi. La concorrenza globale è enorme, specialmente
considerando che il mercato si è spostato fortemente verso
l‘Asia, dove Jakob Müller genera nel mentre il 65 percento
del suo fatturato. Così i responsabili sono tenuti ad assicurare la competitività con nuove strutture.
In questo processo sono coinvolte la casa madre svizzera a Frick e la produzione esternalizzata nella vicina Möhlin.
Dove per lungo tempo è stato mantenuto un elevato grado di
produzione verticale, in futuro verranno prodotti, a fianco di
componenti e gruppi produttivi determinanti per la resa, solo
piccole serie e componenti veloci. Daniel Schaffner, direttore
del centro di produzione di Möhlin, spiega: «La situazione
nella nostra produzione è cambiata. Pezzi semplici possono
essere realizzati, a costi notevolmente più economici, in altri
paesi. Inoltre aumenta la produzione di pezzi personalizzati
ed individuali. Ciò significa che nei nostri sistemi di produzione dobbiamo fare attenzione ai costi, alla precisione e
ad una flessibilità potenziata.»
Quanta automazione è necessaria?
Quando nel 2013 fu stabilito l‘investimento in un nuovo
centro di lavoro per la produzione di diverse parti strategiche, i responsabili hanno esaminato soluzioni con tre diversi gradi di automazione: una macchina a tavola singola a
cinque assi, una macchina con tavola di interscambio ed al-
Come concetto produttivo per il futuro presso la Jakob Müller viene considerato il centro di lavoro a tre assi Chiron FZ 12 equipaggiato con una
tavola rotante CNC supplementare pL LEHMANN parzialmente automatizzata – almeno per la lavorazione in piccole serie di componenti sofisticati.
Daniel Schaffner ed il suo team hanno optato per quest‘ultima variante ed hanno investito in un centro di lavoro Chiron FZ 12 con tavola di interscambio, su cui sono montate
due tavole rotanti CNC pL LEHMANN del tipo EA-510.L rotoFIX. Il direttore di produzione argomenta: «Tenendo conto dei nostri compiti attuali e futuri, abbiamo congedato i
complessi centri di lavoro presenti fino ad allora e ci siamo
rivolti verso soluzioni più piccole e parzialmente automatizzate. Con la combinazione Chiron/pL LEHMANN abbiamo
fatto un passo in quella direzione, che ci ha offerto un‘elevata flessibilità e ci ha permesso un riequipaggiamento più
rapido. Grazie alla struttura a quattro assi possiamo lavorare completamente e con elevata precisione molti componenti con un unico attrezzaggio. Siamo convinti che soluzioni
simili facciano parte del futuro.»
Dinamica, precisione e flessibilità a costi
ridotti
Il fatto che la scelta sia ricaduta sul centro di lavoro Chiron FZ 12 ha ragioni ovvie. Da un lato Chiron, Tuttlingen,
è ben nota in casa Müller e le macchine vengono stimate
per i tempi di cambio utensile rapidi (dall’inizio del distac-
3
co alla fine dell’attacco), per l‘elevata precisione ed affidabilità. Già negli anni passati venivano utilizzati i modelli
FZ 16, FZ 18 e FZ 26 e tuttora si continua a produrre con
un FZ 08. Dall‘altro il modello FZ 12 offre un campo di lavoro notevolmente maggiore rispetto al FZ 08 con una dinamica altrettanto elevata. Un argomento importante per Daniel Schaffner: «In questo modo abbiamo potuto ampliare lo
spettro di produzione della macchina e garantire uno utilizzo massimo su più turni di lavoro anche con domanda più
debole.»
tempi di preparazione della macchina. Questo perché unisce i nostri nuovi e i molti vecchi dispositivi a funzione singola delle macchina precedenti e li posiziona in modo esatto.»
Il centro di lavoro a Möhlin è in funzione ed integrato nei
processi dall‘autunno 2014. Per le parti qui lavorate e ricorrenti Schaffner utilizza la programmazione tramite 3D-CAD
e CAM. Al fine di organizzare un processo di produzione
ottimale, viene inoltre utilizzato un sistema PDM ed una gestione dei mezzi operativi, attraverso i quali vengono gestititi le parti grezze e lavorate, i dispositivi, gli utensili ed altre
periferiche.
Parti sofisticate – produzione economica
Per quanto i riguarda i componenti si tratta principalmente di elementi di know how efficaci per la conduzione
o il blocco del filo per le macchine tessili per la produzione
di etichette e nastri. Parti attraverso le quali Jakob Müller si
distingue dai suoi concorrenti e con cui promette ai clienti
un chiaro valore aggiunto. Tuttavia la loro lavorazione porta
con sé alcune difficoltà. Queste risiedono nella stretta dipendenza della tolleranza degli assi e nella richiesta di finiture
superficiali costantemente elevate. L‘esperto direttore di proSu ogni lato della tavola di interscambio del Chiron FZ 12 è montata
una tavola rotante CNC EA-510.L rotoFIX del produttore svizzero
pL LEHMANN. In unione con tre assi lineari del centro di lavoro, questo
sistema permette una lavorazione di precisione su quattro assi.
Anche la Peter Lehmann AG, Bärau (Svizzera), ha fiducia in lui da 25 anni. A quel tempo era impiegato alla
Charmilles-Technologie, oggi GF Machining Solutions, dove
le tavole rotanti pL LEHMANN venivano impiegate per l‘erosione a filo. Dopo che i ricordi positivi sono stati confermati da benchmark e da visite di riferimento, la scelta a favore di pL LEHMANN non è stata ardua, soprattutto perché
i dati prestazionali della EA-510.L erano conformi a tutte le
specifiche (carico del mandrino max.: 200 kg e 400 kg con
supporto / coppia di serraggio del sistema di serraggio del
mandrino: 800 Nm / coppia di rovesciamento: 2000 Nm /
forza assiale: 46 kN / coppia di avanzamento max.: 250
Nm / velocità del mandrino max.: 90 1/min) – «e la vicinanza geografica offriva un aiuto a breve termini nei casi di
assistenza», spiega Daniel Schaffner.
Per i tecnici operativi ed economici i costi hanno inoltre un ruolo decisivo: «Con la combinazione Chiron FZ 12
con tavola di interscambio standard e le tavole rotanti pL
LEHMANN EA-510.L rotoFIX abbiamo ottenuto un‘alternativa notevolmente più economica rispetto alla macchina completamente integrata. Il sistema di serraggio a punto zero
installato nel ponte verso il controcuscinetto ci aiuta inoltre
a mantenere molto bassi i costi di inizializzazione e brevi i
Su FZ 12 vengono prodotti principalmente elementi di know how
efficaci per la conduzione o il blocco del filo per le macchine tessile
per la produzione di etichette e nastri.
Presso la Jakob Müller i gruppi costruttivi sono molto diversi, sono
complessi e dispendiosi da produrre e nel loro successivo impiego
sono soggetti ad usura.
4
duzione, che già 30 anni fa completò un apprendistato da
meccanico presso la Jakob Müller, spiega: «Necessitiamo di
una qualità superficiale elevata, in modo che il filo non venga danneggiato durante il rilevamento e che non si sfilacci
o formi fibrille. Ciò causerebbe errori visibili nel tessuto, portando ad una qualità inferiore o addirittura allo scarto.» Per
assicurare tutto ciò devono essere controllate al microscopio
quattro parti e le superfici di separazione devono essere pulite e lucidate. Grazie alla soluzione con tavola di interscambio, questi lavori possono ora aver luogo in parallelo al processo produttivo.
Infine Daniel Schaffner torna nuovamente a parlare dei
costi – ai costi unitari: «La nostra esperienza ha mostrato nel
mentre che stiamo percorrendo la strada giusta. Produciamo
in maniera più economica rispetto ad una macchina fresatrice simultanea a cinque assi. Questo è vantaggioso per i
nostri prezzi, in quanto trattandosi di parti soggette ad usura, la sensibilità al prezzo dei clienti è molto elevata. Inoltre è possibile opporsi agli innumerevoli produttori di copie
sul mercato solo attraverso la qualità ed i costi ragionevoli.»
Ancora migliore: la edizione
3 della tecnica della tavola rotante
pL LEHMANN
Le pinze universali su una macchina per la tessitura di etichette MÜGRIP®
MBJ6 sono soggette ad enormi sollecitazioni dinamiche: essere coprono
avanti ed indietro percorsi di oltre 1,60 m fino ad 800 volte al minuto.
Un‘ulteriore difficoltà sono i materiali difficili da lavorare, che presentano un‘elevata resistenza all‘usura e devono
avere una portata elevata. Questo perché le parti sono soggette, durante l‘uso, a forze dinamiche elevate ed all‘abrasione. Gli aghi, ad esempio, inseriscono ed estraggono il
filo fino a 4000 volte al minuto, comportando carichi dinamici enormi. Ma anche le parti di presa coprono avanti ed
indietro percorsi di oltre 1,60 m fino ad 800 volte al minuto.
Tutti gli assi dotati di sistema di misura
della posizione diretto
Inoltre occorre mantenere una precisione elevata. Per
questo Jakob Müller ha reso obbligatorio che tutti gli assi
della macchina – inclusiva la tavola rotante – siano equipaggiate con un sistema di misura della posizione. «Chiron
e pL LEHMANN ci hanno assicurato al riguardo», conferma
Daniel Schaffner. «Sono stati inoltre gli unici fornitori in grado di garantirlo. Inoltre la tavola rotante pL LEHMANN offre un posizionamento di +/- 5 secondi. Questa risoluzione
è migliore rispetto a quella di altre tavole rotanti e migliore
rispetto a quanto da noi richiesto originariamente.» Il gioco
preciso dei quattro assi permette la lavorazione su più assi
delle parti in un unico attrezzaggio, senza proiettare errori
di smontaggio sulla parte stessa.
Contatti:
Peter Lehmann AG
Bäraustrasse 43
CH-3552 Bärau (Svizzera)
Tel. +41 (0)34 409 66 66
Fax +41 (0)34 409 66 00
[email protected]
www.lehmann-rotary-tables.com
Il produttore della tavola rotante pL LEHMANN ha
ulteriormente migliorato le sue tavole rotanti CNC della
serie 500. Dal gennaio 2015 la società svizzera offre
la sua nuova Edizione 3 che si distingue nello specifico
per l‘ingranaggio PGD (preloaded gear drive) pretensionato e senza gioco. Essa viene fornita pretensionata e
consente in questo modo anche una vera lavorazione simultanea anche senza sistema di misura diretto. Inoltre
in caso di piccole lavorazioni fino a un terzo della coppia di avanzamento ammessa può essere lavorato senza
essere bloccato grazie all‘ingranaggio pretensionato. Il
PGD non si usura e ciò viene confermato da un ampio
test di lunga durata con la tavola rotante EA-510 con carico standard e dati di azionamento in base al catalogo.
Dopo più di 10,6 milioni di cicli a 90° in un tempo di
funzionamento di 10.500 ore non è stata riscontrata alcuna importante usura. Il pretensionamento è pari soltanto al 3% per 1 milione di cicli. Grazie a questi risultati ed
a sicurezze supplementari si prevede che la PDG possa
realizzare 5.000 ore di funzionamento continuo (funzionamento simultaneo con ED 100%) e/o 20.000 ore di
funzionamento di posizione (ED 20% in base al catalogo) e/o 20 milioni di posizionamenti a 90° senza gioco
dell‘ingranaggio (valido con carico standard in base a
catalogo, con utilizzo conforme alla destinazione; viene
considerato il primo valore limite raggiunto).
Jakob Müller AG Frick
Schulstrasse 14
CH-5070 Frick (Svizzera)
Tel. +41 62 8655 111
Fax +41 62 8655 777
[email protected]
www.mueller-frick.com