Missione (im)possible: il made in Italy alla prova dei fatti
La configurazione della soluzione idraulica Rexroth che equipaggia il nuovo sistema di forgiatura Vecchiato presso Cogne Acciai Speciali è stata resa possibile grazie a un particolare impiego della simulation technology.
Quando Vecchiato Officine Meccaniche si è rivolta a Bosch Rexroth Italia con la necessità di incrementare la performance tecnica di un nuovo sistema di forgiatura, i tecnici Rexroth non hanno battuto ciglio ma – ne siamo sicuri – qualcuno di loro avrà pensato che questa volta il compito sembrava davvero una mission impossible.
La richiesta iniziale
Ma facciamo un passo indietro. Cogne AS, player globale nel settore della lavorazione dell’acciaio, si era rivolta a Vecchiato O.M. per la fornitura di una pressa a forgiare di 3.000 T con manipolatore combinato da 16 T. La richiesta era chiara: per incrementare i livelli di produttività e la qualità dei materiali della nuova linea del reparto forgiatura la parola chiave era velocità, vale a dire il sensibile incremento del tempo ciclo e del numero di colpi al minuto.
Da parte di Vecchiato questo si traduceva nella produzione di una nuova macchina che condensasse letteralmente la sintesi del patrimonio di competenze del costruttore friulano: Il tutto finalizzato ad aumentare la velocità della forgiatura mantenendo un elevato grado di precisione e contenendo i consumi energetici.
La sfida tecnologica
Torniamo all’inizio della nostra storia. Una volta definita l’architettura della macchina e le specifiche di lavoro quello che mancava per centrare l’obiettivo finale era di innalzare sensibilmente la performance del manipolatore: un intervento delicato da cui dipendeva gran parte del progetto.
La sfida tecnologica consisteva nel creare le condizioni per ottenere un preciso posizionamento sulla rotazione della pinza del sistema di manipolazione in un tempo molto breve. L’elevata inerzia della pinza e il conseguente ridotto livello di smorzamento del sistema comportava la generazione di ampie oscillazioni che dovevano essere eliminate per una corretta gestione del processo produttivo.
Il primo, difficile passo è stato quello di riprodurre il fenomeno allo scopo di identificare e quindi sviluppare la soluzione corretta. L’intero processo di motion è stato quindi replicato virtualmente tramite una tecnologia di simulazione del reparto Presse dell’Headquarter tedesco. Terminate le analisi con il software SIMSTER si è passato alla configurazione del sistema di controllo e quindi alla selezione. All’interno della gamma dei prodotti Bosch Rexroth sono stati scelti la valvola proporzionale 4WRDE, che rappresenta il modello a più alta dinamica e la scheda di controllo VT-HMC. La combinazione di questi due elementi ha consentito di realizzare un sistema di controllo in anello chiuso della rotazione della pinza con funzionalità avanzate quali l’active damping.
Il risultato finale: la macchina
Al termine di intensi mesi di lavoro che hanno visto lavorare gomito a gomito i team tecnici di tutte le aziende coinvolte, la versione finale del nuovo sistema combinato di forgiatura di Vecchiato O.M., interamente prodotto in Italia, ha soddisfatto pienamente i responsabili di produzione dello stabilimento di Cogne.
Dal punto di vista idraulico le innovative soluzioni applicate sulla machina, e basate su tecnologia Bosch Rexroth, hanno consentito una riduzione di oltre il 40% della potenza installata, dei consumi e degli ingombri degli impianti, rispetto ad altre soluzioni di mercato di pari di prestazioni. Anche la progettazione del manipolatore è stato ottimizzata per minimizzare la dinamica delle masse e i momenti di inerzia. I sistemi idraulici Rexroth (pompe A4VBO con regolatore digitale per anello chiuso di pressione/portata, valvole di decompressione 2WRCE e valvole di controllo rotazione pinza 4WRDE), hanno consentito una performance complessiva del sistema che può raggiungere i 120 colpi al minuto e oltre.
Il software dell’impianto, che gestisce congiuntamente pressa e manipolatore, consente una perfetta integrazione tra le varie parti del sistema e garantisce importanti funzioni di diagnostica in locale o remoto.
Le persone al centro
Anche se all’inizio di un progetto che presenta un così elevato coefficiente di difficoltà tecnica potrebbe sembrare secondario, il fattore umano si è rivelato, nelle fasi avanzate del piano di lavoro, uno degli elementi chiave. Il coordinamento di una pluralità di funzioni tecniche e di differenti realtà produttive, che avrebbe potuto rappresentare un fattore critico, è stato invece un punto di forza che ha contribuito non poco al raggiungimento dell’obiettivo finale. Merito della caparbietà dei Project Manager delle tre aziende che hanno saputo armonizzare le attività facendole convergere sul fattore tempo e sulle esigenze produttive del cliente finale.
Anche questo, ci viene da pensare, è la dimostrazione che l’innovazione è sempre di casa nel nostro Paese, un modello da seguire per consolidare un Made in Italy sempre più consapevole e competitivo.