Sbloccare nuove possibilità nella deformazione dei metalli

Utilizzando una tecnologia digital twin all'avanguardia e la messa in servizio virtuale per migrare i loro controller, Siemens e Nidec Arisa, un produttore spagnolo di apparecchiature originali, hanno sbloccato funzionalità completamente nuove, nuovi vantaggi e nuove opportunità per il futuro.

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La sfida: un nuovo controller e nuove opportunità

Nidec Arisa è un produttore spagnolo di apparecchiature originali specializzato nella produzione di presse e sistemi di trasferimento per l'industria automobilistica e si affida alle innovazioni Siemens per sviluppare la propria offerta di prodotti.

Abbiamo deciso di iniziare con il trasferimento perché è un punto molto importante dei nostri prodotti, probabilmente uno dei più importanti e anche il più difficile da programmare.

Roberto Gonzalo, Direttore tecnico, Nidec Arisa

Da SIMOTION al nuovo SIMATIC S7-1500T

L'anno scorso, le due società hanno deciso di migrare tutti i programmi di ARISA basati su Siemens SIMOTION a SIMATIC S7-1500T, la nuova generazione di controllori logici programmabili per applicazioni relative al controllo del movimento.

Ma non si è trattato di una migrazione qualsiasi: in combinazione con nuove soluzioni specifiche per la formatura dei metalli della Siemens Press Shop Suite, la migrazione porta i programmi di ARISA a un livello superiore e apre le porte alla digitalizzazione.

In una prima fase, i team del dipartimento di ingegneria di Nidec Arisa e di Siemens in Spagna hanno iniziato generando un gemello digitale della macchina. I team hanno anche deciso di iniziare con la migrazione del sistema di trasferimento, la parte della macchina che sposta il pezzo su cui si lavora lungo la pressa.

L'utilizzo di un gemello digitale per migrare il trasferimento non solo semplifica e accelera il processo, ma sblocca anche nuovi casi d'uso per ARISA.

«L'uso di un gemello digitale ci consente di testare tutti i nuovi sviluppi del software in uno scenario virtuale, aiutandoci a evitare possibili danni alla macchina reale e a rilevare possibili errori nella fase iniziale dello sviluppo», ha dichiarato Jason Lopez, responsabile delle macchine di produzione e del centro applicativo di Siemens Spagna, e parte del team che supporta Nidec Arisa nella migrazione in Spagna.

«E può essere utilizzato dal cliente in futuro per addestrare gli operatori delle macchine», ha spiegato.

Ottimizzazione del software di servopressa per ridurre i tempi di fermo e i costi di messa in servizio.

Un nuovo modo di pensare, un nuovo passo verso l'Industria 4.0

Oltre alla migrazione alla nuova generazione di controller, Nidec Arisa voleva anche standardizzare e ottimizzare il proprio software di servopressa per ridurre i tempi di fermo e risparmiare sui costi riducendo i tempi di messa in servizio.

Questa idea di standardizzare le applicazioni è nuova per ARISA e, quindi, una delle maggiori sfide che il team deve affrontare. «È un passo completamente nuovo verso l'Industria 4.0 e l'internet delle cose», afferma Roberto Gonzalo.

Aiutare Nidec Arisa in questo senso sono i passi compiuti da Siemens in passato.

«Non è facile eliminare i vecchi comportamenti e pensare in modi nuovi quando si lavora con software sviluppati storicamente», ha spiegato Stefan. «Questa è una sfida che abbiamo affrontato e le nostre conoscenze sono qualcosa che ora possiamo condividere con il cliente».

La nuova piattaforma software, standardizzata con l'aiuto della Press Shop Suite, aprirà le porte a Nidec Arisa per aggiungere funzionalità alle proprie macchine, offrire nuovi vantaggi ai clienti finali e implementare nuove offerte di servizi.

Due anni prima, noi della sede centrale di Siemens eravamo nella stessa situazione. Stavamo lavorando alla standardizzazione delle nostre applicazioni e soluzioni con l'obiettivo di abilitare l'Industria 4.0 in mente.

Stefan Hartenfels, Business Development Manager, Siemens

Lavori in corso

I primi passi sono finiti, ma il progetto è ancora in corso. Dopotutto, questa migrazione verso una nuova generazione di controller è solo una parte di un più ampio progetto di automazione a cui Nidec Arisa sta lavorando con Siemens.

L'obiettivo: una macchina così intelligente, non è necessaria alcuna programmazione umana

Attualmente, macchine come quelle prodotte da Nidec Arisa richiedono operatori estremamente qualificati, persone che hanno le conoscenze necessarie per programmarle e farle funzionare correttamente. E tale talento umano non è sempre disponibile.

Il problema si aggrava quando si tratta di una macchina nuova. Gli operatori spesso non sanno come lavorare con loro, con conseguente riduzione dell'efficienza e della produttività.

ARISA spera di risolvere questo problema creando una macchina che dipenda meno dall'operatore grazie alle applicazioni Industrial Edge che funzioneranno come «cervello» della macchina.

Per insegnare a questo cervello, il team sta attualmente lavorando alla raccolta di dati dalle macchine da stampa esistenti per trasferire queste conoscenze dalle persone alle macchine.

Il grande obiettivo qui è avere una macchina in grado di essere autoprogrammata entro il 2025.

Roberto Gonzalo, Direttore tecnico, Nidec Arisa

Clienti reali, vantaggi reali

Una volta completata l'implementazione, ARISA sta attualmente testando e convalidando le nuove modifiche software nelle macchine da stampa esistenti dei suoi clienti e i numeri iniziali sono estremamente promettenti. I test iniziali della soluzione condotti da Nidec Arisa con clienti reali hanno registrato incrementi e riduzioni drastici del processo di produzione.

Tempo di risposta più veloce del 20%

Aumento del 28% della produzione da parte dei clienti

Riduzione del 20% dei costi energetici

Riduzione del 15% dei costi complessivi

Messa in servizio più rapida in caso di pandemia

Il primo passo di successo è stato anche una messa in servizio più rapida del 25% grazie alla tecnologia digital twin e alla messa in servizio virtuale.

Prima del 2020, gli ingegneri si recavano di persona dai loro clienti per mettere in funzione le loro macchine, un processo costoso e che richiedeva tempo. La pandemia di COVID-19 e la conseguente chiusura delle frontiere hanno messo fine a questo vecchio modo di lavorare.

Grazie ai gemelli digitali e alla capacità di mettere in servizio virtualmente le macchine: ARISA non ha bisogno di inviare i suoi ingegneri per l'inizio dell'installazione della macchina da stampa.

Gli ingegneri possono partecipare al progetto in un secondo momento e lavorare comodamente dal proprio ufficio, risparmiando sulle spese di viaggio e aiutando Nidec Arisa a garantire la sicurezza sanitaria dei propri dipendenti.