MAGGIO 2014
FIELDBUS & NETWORKS
70
Fieldbus & Networks
C
on l’aumento globale nella mobilità
individuale l’industria automobilistica
è rimasta un comparto chiave del ma-
nifatturiero europeo, ma se si vuole
rafforzare la propria posizione di pro-
duttore sul mercato a lungo termine è necessario
essere sempre all’avanguardia. Saper combinare
qualità, sicurezza e sostenibilità è cruciale, così
come garantire facilità d’uso, prestazioni e de-
sign. E si deve realizzare tutto questo gestendo
l’aumento dei costi. La richiesta di incrementare la
qualità nella produzione va di solito di pari passo
con quella di un impiego parsimonioso di tecno-
logie e risorse. Allo stesso tempo, le sequenze di
processo e di produzione devono potersi unire l’una
all’altra garantendo al contempo la sicurezza di
personale, macchine e materiali, in ogni momento.
Molte case automobilistiche si sono affrettate a
riconoscere che l’introduzione di norme univoche
relative a qualità, sicurezza, sequenze di processi e
produzione, insieme a un elevato livello di automa-
zione, garante una produzione altamente flessibile
ed efficiente. Introdurre norme uniformi anche per
la tecnologia di rete è un desiderio di lunga data per
la maggior parte dei costruttori, che sta diventando
realtà per un noto marchio bavarese di automobili,
attraverso la standardizzazione e l’ulteriore sviluppo
di Profinet. Per la tedesca BMW è indispensabile
che i moderni sistemi di produzione possano essere
efficacemente controllati, monitorati, ottimizzati e
diagnosticati con metodi di comunicazione stan-
dardizzati e integrati. Da giugno 2008 la produzione
nella sezione saldatura dello stabilimento BMW
di Dingolfing è effettuata con Profinet I/O (PN IO),
utilizzato per l’intera ‘cella di saldatura’ della vet-
tura BMW Serie 7. L’azienda, che produce i marchi
BMW, Mini e Rolls-Royce, con più di 20 siti pro-
duttivi in quattro continenti, è all’avanguardia in
termini di automazione ed è un pioniere di Profinet
nel settore automobilistico.
Un sistema bus per tutte le applicazioni
Il processo di produzione di un’auto si compone di cinque fasi principali:
pressatura, saldatura, produzione del motore e della trasmissione, assem-
blaggio finale. Nella fase di saldatura, precisi pezzi in lamiera sagomati
provenienti dal reparto presse sonomessi insieme per formare un veicolo
finito composte da circa 3.000 singole parti. Tuttavia, nello stabilimento
di Dingolfing la produzione del corpo macchina non avviene su una sola
linea, ma è distribuita su diverse stazioni produttive, conosciute come
‘celle robotizzate di saldatura’. Nel corso della produzione le singole parti
sono lavorate da più robot industriali e combinate ripetutamente per for-
mare unità più grandi, poi ulteriormente elaborate.
Quasi tutte le parti devono passare attraverso una serie di celle di salda-
tura, prima che si ottenga un veicolo quasi definitivo. Le varie stazioni di
lavorazione sono collegate in rete tra loro.
Requisito fondamentale per BMW era l’utilizzo di un unico
sistema bus come rete per tutte le applicazioni. Esso doveva
gestire tutte le attività di comunicazione, come il trasferimento
dei dati di lavoro individuali e i segnali di sicurezza e controllo.
Si dovevano evitare le interfacce, per quanto possibile, così
come la necessità di possedere conoscenze specialistiche, per
esempio per la messa in servizio, e si richiedeva di ridurre il
numero degli strumenti necessari, per esempio quelli d’inge-
gneria. Un’ulteriore richiesta a Profinet era quella di ottenere
un cambio utensile entro i 500 ms grazie a una comunicazione
in tempo reale. L’analisi del sistema produttivo tramite un’u-
nica rappresentazione globale aveva l’obiettivo di rendere la
produzione e la diagnostica dell’intera rete quanto più possibile
trasparenti.
Precisione nel processo di produzione
Ogni automobile che esce dalla linea di produzione nello stabi-
limento di Dingolfing è realizzata in modo personalizzato e su
misura. Attraverso una comunicazione ‘ISO-on-TCP’, infatti, i
singoli ordini dei clienti vengono inviati dal sistema di controllo di livello
superiore a un sistema di gestione ordini, che controlla l’intera produ-
zione. Collegando il controller di ciascuna macchina operatrice tramite
Ethernet, lo stato della produzione viene subito riferito al sistema di
controllo. L’operatore, tramite la console, ha una visione completa dello
stato di lavorazione di ogni unità, per impostare la sequenza di produ-
zione successiva. Le singole parti da lavorare arrivano alle postazioni delle
celle di saldatura dalla macchina operatore, che sistema manualmente i
pezzi della macchina. Poiché l’operatore deve rifornire diverse stazioni, i
diagrammi relativi alla distanza e al tempo sono elaborati e ottimizzati
in modo tale che sia possibile eseguire tutte le azioni necessarie nei
tempi previsti. Per garantire la sicurezza del personale e della macchina
la postazione di lavoro può essere raggiunta solo se la macchina è ferma,
ovvero solo quando la porta è ‘aperta’, o comunque sbloccata. In que-
sto caso, il robot si arresta automaticamente e viene bloccato il riavvio.
FLESSIBILITÀ ED EFFICIENZA SONO AUMENTATE
NELLO STABILIMENTO DI BMW DI DINGOLFING GRAZIE
ALL’UTILIZZO DI ROBOT DI SALDATURA COLLEGATI
IN RETE CON PROFINET
UNA RETE PER
UNIFICARE
di Luigi Bianchi
La tecnologia ProÀnet
offre signiÀcativi beneÀci
di carattere economico già
in fase di pianiÀcazione
Fonte: www.tuttoauto.biz
