La nuova era tracciata da Yaskawa
Dalla rivista:
Automazione Oggi
Da circa 10 anni Yaskawa ha messo il concetto di Industria 5.0 al centro del proprio operato, così l’attenzione alla meccatronica si è affiancata all’umanotronica: la meccatronica quindi diventa intelligente, integrata e innovativa, e fa ampio uso dei dati per accrescere produttività e sostenibilità dei processi
Era il 1915 quando Yaskawa Electric venne fondata a Kurosaki, Kitakyushu City, da Daigorou Yasukawa. Un fondatore determinato, pieno di passione e di idee, e una costante e continua ricerca di innovazione hanno definito l’anima vera e propria dell’intero Gruppo, rimasta immutata per oltre un secolo, guidato dalla mission ambiziosa di cambiare il mondo. E con il passare degli anni, idee innovative, tecnologie rivoluzionarie e le sempre più numerose soluzioni per il mondo dell’automazione si sono affermate a livello globale influenzando il mercato e gli stili di vita. È in questo scenario che nel 1969 l’ingegner Tetsuro Mori conia il termine ‘meccatronica’, unione di meccanica ed elettronica, registrato poi nel 1972 come marchio. Gli anni trascorrono portando con sé successi sempre più straordinari conseguiti lavorando in una sola direzione: unire la cultura orientale tipica dell’origine giapponese alle modalità operative occidentali in uso nel cuore dell’Europa. Combinando Meccatronica, Umatronica e soluzioni Energy Saving, e mescolando magistralmente macchinari e tecnologia nel pieno rispetto di sostenibilità e ambiente, Yaskawa affronta giorno dopo giorno, dalla sua fondazione, le sfide di un mercato in continua evoluzione. A tal proposito va sottolineato che da circa 10 anni ormai l’intero Gruppo Yaskawa ha messo il concetto di Industria 5.0 al centro del proprio operato. L’attenzione alla meccatronica si è affiancata all’umanotronica, ovvero un miglioramento dell’interazione uomo/macchina, focalizzato sul fattore umano. Viene da sé che è la tecnologia a doversi adattare alla persona e non viceversa. Seguendo questo approccio umano-centrico, Yaskawa accende i riflettori sulle necessità dell’uomo cercando di rispondere alla domanda: ‘Cosa può fare per noi la tecnologia?’. I risvolti di questo nuovo paradigma sono molto estesi e globali e toccano ampiamente tutti i settori. L’appena trascorsa edizione 2024 di SPS Italia ha rappresentato a tutti gli effetti una pietra miliare del percorso di concretizzazione di questo concept: Yaskawa ha infatti presentato alcune importanti serie di prodotto che andranno a completare sostanzialmente la piattaforma tecnologica iCube Mechatronics, ovvero la trasposizione tecnologica di questa visione. La meccatronica diventa dunque intelligente, integrata e innovativa, e fa ampio uso dei dati per accrescere produttività e sostenibilità dei processi, coerentemente con il claim: Shaping the future. Sustainably. Together. Trovare il giusto equilibrio garantendo un business di successo che sia allo stesso tempo sostenibile è una delle priorità di Yaskawa.
iCube Control, la nuova piattaforma di automazione di Yaskawa
La nuova forma di automazione di fabbrica, che combina meccatronica classica, ICT e soluzioni digitali per abilitare un’efficace raccolta e gestione del dato, prende il nome di iCube Mechatronics e rappresenta l’inizio di una nuova era. Le tre ‘i’ infatti stanno per integrato, intelligente e innovativo.
– Integrato: i prodotti di Yaskawa consentono ai clienti di raccogliere e analizzare dati in tempo reale. Il sistema è aperto per ulteriori analisi dei dati come analisi di Big Data specifiche e apprendimento con intelligenza artificiale. Le informazioni sulla manutenzione predittiva e l’usura della macchina possono essere raccolte direttamente dai componenti.
– Intelligente: l’analisi dei Big Data e l’apprendimento con intelligenza artificiale dei dati raccolti nel sito di produzione offrono soluzioni intelligenti per ottimizzare il processo di produzione a tutti i livelli.
– Innovativo: le informazioni acquisite dall’analisi approfondita del processo di produzione vengono utilizzate per innescare migliorie e creare un livello superiore di produzione e qualità. iCube Control è l’innovativa piattaforma di automazione di Yaskawa. La principale caratteristica di questo ecosistema è il suo nuovo concept: fornire una soluzione complessiva per controller industriali tecnicamente coordinata in ogni suo elemento, dal software di ingegneria all’hardware del controller, fino ai chip in essa integrati. Progettato per il futuro, è destinato a venire costantemente ampliato per fornire un sistema completo per il controllo e l’automazione. Il prossimo passo per Yaskawa è quello di espandere il sistema per includere le funzioni di controllo del movimento già disponibili nel suo controller macchina MPiec. L’obiettivo generale è quello di creare una piattaforma uniforme attraverso la quale il produttore di macchine possa accedere a tutte le funzioni, dal PLC, al controllo del movimento e alla sicurezza, alla programmazione e al controllo del robot, nello stesso ambiente.
Attenzione alla sostenibilità come parte del DNA aziendale
Come accennato in precedenza, l’intero Gruppo Yaskawa pone grande attenzione alla sostenibilità. Partendo dal presupposto che l’impegno dell’intero Gruppo si riassume nella cosiddetta Vision 2025, le tecnologie devono contribuire allo sviluppo della società migliorando i processi, le prestazioni e la produttività, offrendo così una migliore qualità della vita. A livello globale Yaskawa ha adottato e tradotto in pratica la maggior parte degli obiettivi definiti dalle Nazioni Unite per lo sviluppo sostenibile (Sustainable Development Goals – SDGs), che vanno di pari passo con le 5 aree dei suoi principi di gestione: miglioramento della qualità del lavoro attraverso l’automazione con la conseguente Libertà dal cosiddetto ‘3D-Labor’ (dove le 3D stanno per Dirty, Dangerous e Demeaning); risparmio di energia e riduzione dell’impatto ambientale; aumento dell’uso di energia rinnovata; approvvigionamento alimentare stabile; contributo al settore medico e assistenziale. Tutti questi sforzi sono volti a guidare l’evoluzione all’interno di una società in cui l’utilizzo di IoT e AI stanno diventando sempre più fondamentali. Inoltre, va sottolineato come l’azienda voglia contribuire attivamente alla realizzazione di una società sostenibile attraverso azioni proattive rispettose dell’ambiente. A tal proposito, mira a ridurre il proprio consumo di carbonio globale del 36% entro il 2030 e a essere carbon ‘zero emission’ in tutto il mondo entro il 2050. Questo impegno diventa tangibile, ad esempio, nella nuova sede dell’headquarter europeo inaugurata nel 2023 e progettata nel rispetto dei più elevati standard costruttivi in termini di impatto ecologico, conservazione delle risorse ed efficienza energetica, secondo lo standard ‘Efficiency Building 4.0’ di KfW, incluso il pacchetto supplementare di efficienza energetica. Traducendo questo principio in misure concrete, un obiettivo è quello di favorire l’evoluzione della società attraverso l’uso di risorse rinnovabili per garantire un ambiente sano e un pianeta sostenibile per tutti. Un ulteriore target è quello di garantire ai clienti il raggiungimento di un’elevata qualità grazie a un continuo sforzo di ottimizzazione di prestazioni, efficienza e coerenza delle operazioni. Obiettivi non conseguibili senza un accurato monitoraggio del sistema. Raccogliere, collegare, analizzare e utilizzare una grande quantità di dati sta diventando la base dello sviluppo sociale. È qui che entra in gioco iCube Mechatronics. Sulla base di queste premesse, Italo Holguin, manager application engineering di Yaskawa, ci offre un’analisi completa.
In che modo iCube control permette di avere un’automazione costruita su misura?
Italo Holguin: iCube Control è la piattaforma adattabile e potente per affrontare le sfide dell’oggi e del domani all’interno di un mercato in continua trasformazione anche e soprattutto a livello tecnologico. Si tratta di un sistema che si adatta e supporta esigenze, metodi di lavoro e idee dei clienti attraverso la flessibilità della progettazione di sistemi aperti, la scalabilità dell’integrazione di sistemi modulari e la certezza della sicurezza e della fornitura. La piattaforma iCube Control offre tutto questo e molto altro ancora, combinando un hardware potente e modulare con un’infrastruttura software flessibile e la capacità di sviluppare soluzioni collaborative. Il tutto con un unico controller, costruito per funzionare in modo impeccabile per tutta la vita utile del sistema. E ha il potenziale per fare molto di più: concepito come un moderno ecosistema di motion control, iCube Control viene gradualmente ampliato fino a diventare un sistema completo per il controllo del movimento e l’automazione. L’obiettivo generale è creare una piattaforma standardizzata attraverso la quale il produttore della macchina possa accedere a tutte le funzioni – dal controllo dell’inverter, al controllo del movimento e alla sicurezza fino alla programmazione e al controllo del robot – nello stesso ambiente. Il software iCube Engineer fornisce l’accesso all’intero ecosistema, offrendo apertura, flessibilità e scalabilità basate su un sistema operativo Linux.
Come rientra all’interno della vostra Vision 25?
Holguin: iCube Mechatronics e i prodotti correlati sono in rapida evoluzione. Il nostro intento è migliorare la produttività dei clienti sviluppando e supportando strategicamente questi prodotti e le tecnologie su base continuativa. In futuro, continueremo a offrire ai clienti alte funzionalità ingegneristiche delle soluzioni più ampie che combinano funzioni di controllo del movimento e robotica e sfruttano l’intero portafoglio prodotti per l’ottimizzazione di macchine e celle.
Si parla molto di raccolta dati: quali sono le soluzioni che volete mettere in luce?
Holguin: La raccolta dati è un tema fondamentale al giorno d’oggi. Tra le novità presentate a SPS figura certamente Sigma X che, con l’introduzione del nuovo protocollo encoder proprietario Sigma Link-II, garantisce le migliori performance a livello industriale e l’effettiva raccolta di dati digitali da una rete di sensori con risoluzione temporale del microsecondo. Questo è sicuramente un nostro plus che ci distingue dai competitor. Nello specifico, si tratta di una soluzione cost-effective in quanto i costi da sostenere sono molto ridotti: l’infrastruttura richiesta è messa a disposizione dal servosistema Yaskawa e il risparmio non è solo lato hardware ma anche software di elaborazione: potenti algoritmi di machine learning si occupano di processare le relazioni tra i dati raccolti utilizzando robusti algoritmi statistici e di AI, a livello edge. Inoltre, migliorando la funzione di regolazione del servodrive necessaria per massimizzare le prestazioni del dispositivo, come alta velocità e alta precisione, è diventato possibile eseguire facilmente una regolazione del servo ottimale e stabile in brevissimo tempo, compresi meccanismi robotici che in precedenza erano difficili da regolare. Grazie alla profonda competenza sviluppata da Yaskawa, la manutenzione preventiva viene eseguita magistralmente tramite la funzione di rilevamento dei dati. Per individuare in anticipo le anomalie delle apparecchiature, Sigma X dispone di varie funzioni di rilevamento, nonché di monitoraggio ambientale e della durata dei componenti di drive e motore. Le dotazioni tecnologiche di serie del servosistema Sigma X coprono ogni aspetto del life-cycle dell’applicazione, consentono ad esempio l’individuazione e il contrasto di frequenze di risonanza e vibrazioni meccaniche che accorciano la vita media dei componenti meccanici diminuendo notevolmente la qualità dei beni prodotti. L’incremento di prestazioni che ne deriva va a tutto vantaggio dell’OEM e dell’end user.
Le nuove sfide della trasformazione digitale in ambito manifatturiero sono sempre più indirizzate verso il concetto di ‘green’. Questa sfida avviene anche a livello di motore/azionamento?
Holguin: Per noi di Yaskawa la risposta è sì. Se i servoazionamenti agiscono come sensori per fornire dati in tempo reale allora lo scopo è raggiunto. Un servoazionamento è infatti tutto ciò che serve per l’acquisizione di dati che consentono la visualizzazione della produzione e i cosiddetti Life Monitors. Non dovendo aggiungere sensori, si risparmiano i tempi e gli sforzi necessari per studiare ed eseguire l’installazione dei sensori. Inoltre, grazie alla possibilità di acquisire dati sincronizzati con il motion, questo approccio semplifica senz’altro anche l’utilizzo dei dati raccolti. Diamo uno sguardo allo scenario attuale: le aziende vogliono visualizzare i dati di produzione, ma non sanno quali dati raccogliere. Quindi senza conoscere il potenziale o il valore aggiunto dell’utilizzo dei dati raccolti, non possono dedicarvi tempo o denaro. Risulta pertanto complesso studiare come raccogliere dati a livello motion compresa la pianificazione della raccolta e la scelta di come implementarla, con dettagli che includono il tipo di sensore e dove installarlo. Se i produttori non sanno cosa sia possibile fare e quali dati si possano acquisire le loro decisioni non migliorano le macchine, rallentando così la transizione ‘green’. Ecco, quindi, che per il rilevamento e la raccolta dati realtime dal campo, tutto ciò che serve è il servosistema Sigma X di Yaskawa.
In che modo, grazie a iCube Control, cambieranno le competenze? Come affrontate il tema della formazione aziendale?
Holguin: La formazione dei dipendenti è da sempre parte integrante della strategia di Yaskawa a livello globale, in quanto solo attraverso di essa è possibile sviluppare concretamente soluzioni e applicazioni sempre nuove e più evolute come quelle presentate a SPS (e non solo), in risposta alle esigenze dei clienti e alle evoluzioni del mercato. La nostra azienda si impegna costantemente per favorire la crescita dei dipendenti all’interno dell’azienda, mettendo a loro disposizione le risorse necessarie per progredire. A tal proposito va segnalato che vengono effettuati corsi di formazione relativi ai diversi prodotti della nostra azienda attraverso il progetto Yaskawa Academy. Inoltre incoraggia la crescita dei lavoratori anche attraverso corsi per l’apprendimento, lo studio di lingue straniere e corsi di coaching al fine di esaltare e implementare le loro capacità personali. In aggiunta Yaskawa si impegna nella costruzione di una base aziendale solida, capace di far fronte ai cambiamenti di environment scegliendo e potenziando risorse umane con valori e modi di pensare differenti, nel riconoscimento di opinioni e punti di vista diversi per creare una cultura aziendale in cui l’innovazione si sviluppi spontaneamente e nella realizzazione di un ambiente di lavoro soddisfacente, eliminando tutti i fattori di discriminazione e rispettando l’individualità dei dipendenti: è in questo modo che progetti importanti e innovativi possono essere portati avanti con grande successo.
Quali sono le altre proposte dell’azienda in ottica 5.0?
Holguin: Durante l’appena trascorsa edizione di SPS abbiamo presentato diverse soluzioni che mettono in luce come Yaskawa sia già nel 5.0. Tra queste figurano i nuovi inverter LA (LA500 e LA700) per applicazioni lift, che garantiscono affidabilità e massimo comfort di viaggio per nuove installazioni e modernizzazioni specifiche per ascensori. Dal momento che la serie LA può essere integrata rapidamente e facilmente negli impianti esistenti, tempi e costi d’installazione risultano notevolmente ridotti. Inoltre, Yaskawa ha posto la sua decennale esperienza con gli azionamenti per gru nel nuovo CR700, l’inverter che migliora la produttività, riduce i costi energetici e quelli complessivi, consente misure di manutenzione preventiva e aumenta la sostenibilità ambientale. Oltre a questo, gli inverter per applicazioni industriali, GA500 e GA700, caratterizzati da grande flessibilità, dimensioni ridotte e funzionalità che consentono un’integrazione senza sforzo in quasi tutte le applicazioni. Per rimanere in un’ottica green, cito le soluzioni rigenerative D1000 e R1000, adatte all’impiego ovunque sia necessaria una soluzione capace di fornire potenza a un motore e recuperare l’energia di frenata per l’alimentazione di altri carichi, a testimonianza del costante impegno di Yaskawa nella promozione e nella creazione di valore sociale e sostenibilità attraverso il suo business.
Yaskawa – www.yaskawa.it
ICUBE CONTROLLER IC922-FSOE. SAFETY CONTROLLER
Il portafoglio di controllo è ora completo
L’espansione della piattaforma di automazione iCube Control di Yaskawa sta andando avanti: un anno dopo l’introduzione della nuova piattaforma, il portafoglio completo di controlli è ora disponibile con la serie iC922x. Yaskawa ha lanciato ufficialmente il primo dei prodotti iCube Control nel 2022, incluso il controller iC9212M-FSoE con una CPU di sicurezza a doppio processore integrata per il controllo sincrono di un massimo di 16 servoassi. Con la serie iC922x, il portafoglio di controller è ora completo: come iC9212M-FSoE, il nuovo tipo di controller iC922xM-EC è basato su Linux e può essere programmato anche utilizzando lo strumento software i³ Engineer. Tramite Ethercat è possibile controllare non solo servoazionamenti e convertitori di frequenza, ma anche robot Delta e Scara, cinematiche personalizzate e altri dispositivi di terze parti. Grazie al suo design modulare, iC922xM-EC può essere ottimizzato per l’applicazione specifica e progettato di conseguenza. È disponibile un’ampia gamma di linguaggi di programmazione per rendere il controller più facile da usare. Ciò include non solo gli standard internazionali secondo IEC 61131, ma anche linguaggi come C#, C++, Python o Mathlab Simulink. Il nuovo controller utilizza i componenti del consolidato sistema Slio come piattaforma I/O. Per questo, diversi dispositivi periferici sono integrati nell’iC922xM-EC tramite modelli e blocchi funzione corrispondenti, come gli 80 diversi moduli I/O SLIO e gli HMI del portafoglio Yaskawa.
YASKAWA ACADEMY E YASKAWA SPACE
Allineare esperienze applicative e conoscenze tecnologiche per applicazioni al top
La Yaskawa Academy è caratterizzata da un approccio modulare che permette di offrire il giusto tipo di formazione sulle soluzioni del mondo Yaskawa per ogni applicazione e livello di conoscenza. Il portfolio formativo comprende formazione di base, corsi product-related e corsi specifici su temi come programmazione base e avanzata, Safety, system integration, manutenzione ordinaria e software offline, eventualmente anche con piani di formazione customizzati in base alle specifiche richieste e aspettative. I corsi prevedono un mix di parti teoriche e applicazione pratica, per favorire un apprendimento efficace e lo sviluppo di conoscenze direttamente applicabili al ritorno in azienda. E ovviamente accoglie anche studenti provenienti dal mondo delle scuole. Non è dunque un caso se la completezza e la qualità dei percorsi didattici ha permesso all’azienda di ottenere la certificazione ISO 9001 EA-37, che le conferisce il ruolo di vero e proprio ente formatore, idoneo all’erogazione di formazione finanziata. Non dimentichiamo lo Yaskawa Space Italy, lo spazio multifunzionale allestito dal 2022 presso la sede di Orbassano, in provincia di Torino, e pensato proprio per ospitare attività formative, dimostrative e convegnistiche utili alla creazione e diffusione di cultura sulla robotica e l’automazione. Un ambiente tecnologico profondamente orientato alla meccatronica in cui si svolge parte dei corsi di Yaskawa Academy (che ha proprio la sua sede ufficiale all’interno dello spazio), che prevedono un numero superiore ai 15 discenti contemporaneamente, oltre a una vasta gamma di altre attività formative e informative.
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