Sembrerebbe un luogo comune il fatto di addossare tutte le responsabilità legate alle nostre scelte sbagliate all’ultima crisi che ha messo in ginocchio l’economia mondiale.

Purtroppo ci stiamo dimenticando una cosa decisamente banale: l’economia mondiale è stata scossa ben 10 anni fa dall’evento economico più catastrofico a partire dal 1929: il fallimento di importanti banche che hanno sorretto l’economia americana fino a quel momento (stiamo parlando del 2008).

In questi anni, la situazione economica si è mossa e si è evoluta in maniera piuttosto altalenante (ricordiamo la crisi dei debiti sovrani di alcuni Paesi della comunità europea); tuttavia le azienda con i conti in ordine hanno avuto la possibilità di continuare nella loro politica di investimento e di rinnovamento dei loro reparti produttivi.

I recenti incentivi legati al mondo dell’industria 4.0 hanno sicuramente dato linfa vitale a questo processo di rinnovamento della tecnologia produttiva delle aziende lungimiranti, innovative, con manager perspicaci e intelligenti.

Questa premessa mi serve per fare una semplicissima considerazione.

Se investire è vitale per sopravvivere e prosperare, per quale ragione trovo ancora in alcune fonderie impianti progettati e costruiti da aziende scomparse, chiuse nel tempo, installati qualche decina di anni fa, con tempi ciclo e consumi energetici da far rabbrividire chiunque?

Proviamo ad avvicinarci, ad esempio , al mondo delle macchine utensili.

Le ultime novità tecniche introdotte in questo campo hanno avuto lo scopo e il merito di  portare ad un approccio multitecnologico che riduce i costi per l’intera durata utile della macchina utensile.

Ti riporto, a titolo di esempio, il contenuto che ho trovato su un articolo trovato nel web, togliendo qualsiasi riferimento ad aziende o brand (per una questione di privacy).

Queste parole sono da attribuire ad un’azienda leader di settore, nel campo delle applicazioni elettriche ed idrauliche per la movimentazione di assi di macchine utensili per asportazione del truciolo.

“Le macchine utensili dotate di soluzioni per l’automazione …, sono in grado di risparmiare quasi il 50% di energia, a pari livello di produttività.

Per aumentare l’efficienza energetica sull’intero arco di vita della macchina, dalla fase di engineering sino alla messa in servizio e oltre, … utilizza la filosofia delle …, un approccio multitecnologico in grado di ridurre sensibilmente i costi, quindi anche quelli unitari, per l’intera durata utile della macchina.

In questo contesto, … propone un sistema che coniuga l’affidabilità e la potenza dell’idraulica con l’efficienza energetica e la dinamica dell’elettronica compatta nel sistema d’azionamento a velocità variabile per pompe …, il quale, fornendo energia solo quando realmente richiesta (Energy on Demand), riduce i consumi energetici degli equipaggiamenti idraulici fino all’80% rispetto alle soluzioni convenzionali.

Anche le emissioni sonore e lo sviluppo di calore vengono ridotti sensibilmente”.

Questo approccio ed i relativi risultati mi sembrano chiari.

A questo punto, ti riporto le parole di un integratore progettista sviluppatore di software per macchine utensili (mantenendo anche in questo caso il rispetto della privacy).

“Negli ultimi due anni … è stata coinvolta in alcuni importanti progetti europei e nazionali su tematiche di efficienza energetica: il progetto …, incentrato sullo sviluppo di software a supporto della modellazione energetica di macchinari industriali, tra cui la macchina utensile, ed il progetto … sullo studio e lo sviluppo di soluzioni innovative nell’ambito dei gruppi funzionali.

Più in dettaglio sono state analizzate, da un punto di vista energetico, due macchine con movimentazioni assi differenti (una a motori lineari appartenente alla famiglia dei centri di fresatura … ad altissima velocità … e l’altra a motori tradizionali rotativi con trasmissione a pignone-cremagliera, modello …), i loro rispettivi gruppi ausiliari e due differenti soluzioni per quanto concerne linee mandrino di potenza adottate sui centri di fresatura ad alta potenza, tipo … (una tradizionale con cambio gamma nella linea di trasmissione del moto e l’altra con accoppiamento diretto tra motore e scatola mandrino).

In entrambi  i casi …, in qualità di partner industriale, ha contribuito allo sviluppo, al testing e alla validazione delle soluzioni … che ne sono scaturite.

Quali sono state le motivazioni che hanno spinto … ad investire risorse di R&D per investigare aspetti legati all’efficienza energetica delle macchine in uno scenario energetico mondiale ancora fortemente incerto soprattutto da un punto di vista normativo?

I fattori sono molteplici.

In primis, l’analisi del mercato che presenta una forte esposizione nell’area Euro ed è proprio questa, tra le più attente e reattive da un punto di vista energetico, in conseguenza anche dell’elevato costo del kWh rispetto ai paesi emergenti.

Inoltre l’attività normativa sta procedendo con la definizione della ISO 14955 – Environmental evaluation of machine tools – la cui approvazione comporterà il rispetto di una serie di obblighi in termini di efficienza da parte dei costruttori di macchine.

Ci sono poi una serie di considerazioni di carattere tecnico.

Da misure preliminari condotte in … è risultato abbastanza evidente che esistevano dei margini migliorativi significativi e interessanti.

Tali dati sono poi stati ampiamente confermati nell’ambito dei progetti e si possono riassumere in diverse considerazioni.

La prima: una quota considerevole di energia viene consumata nei sistemi ausiliari, vale a dire i sistemi di raffreddamento (chillers) dei motori e delle trasmissioni, nonché le unità di alimentazione dei servizi aria e olio e quelle di condizionamento dei fluidi di taglio. Le misure evidenziano che circa il 65% della potenza assorbita dalla macchina in condizione di “machine ready” (cioè assi in coppia ma fermi) dipende proprio dai sistemi ausiliari: pertanto occorrerà concentrare molta attenzione proprio laddove sino ad ora non si erano raccolti gli sforzi primari della progettazione classica.

La seconda considerazione è che, ove possibile, l’implementazione di soluzioni tecniche alternative a quelle comunemente utilizzate, che prevedano sistemi ad accumulo energetico in alternativa a soluzioni a motori elettrici che lavorano in continuo, portano a migliorie importanti nell’efficienza energetica.
Infine, queste soluzioni richiedono comunque una gestione ottimale sia da parte dell’elettronica di controllo on-board sia da parte del PLC, che deve garantire una evoluzione guidata della macchina verso stati energetici più consoni alla reale condizione di impiego”.

A questo punto, manca solo l’esempio di un costruttore di CNC leader di mercato, per capire come si sta muovendo il mercato di riferimento in questo settore.

“Il controllo numerico … della divisione … ha lanciato il nuovo standard … .

… è il nuovo pacchetto di soluzioni che … è in grado di fornire, con flessibilità, a macchine di diversi segmenti e in qualunque fase del proprio ciclo di vita (dalla progettazione al retrofit), assicurando risposte concrete alle sfidanti richieste sia dei costruttori di macchine sia degli utenti finali.

… offre servizi a valore aggiunto che vanno dal supporto meccatronico in fase di progettazione, necessario per il corretto dimensionamento dei componenti anche in ottica energetica, al retrofit della macchina per la riduzione dei costi operativi e l’incremento della produttività.

Le soluzioni software variano, invece, dalla possibilità di fruire di una Virtual Machine con cui poter simulare interamente la macchina in fase di lavorazione, riuscendone a parametrare i consumi, al … indispensabile per la scelta appropriata dei componenti CNC, drives e motori, utile anche per comparare differenti possibili soluzioni in base a prestazioni e consumi.

L’orientamento deciso verso il tema dell’efficienza energetica è segnato dalle nuove funzionalità di azionamenti e CNC.

Nel … è possibile visualizzare, direttamente dal pannello operatore, premendo i tasti “…” + “…” sulla tastiera, i valori di consumo dei diversi componenti della macchina ed impostare fino a otto profili di stand-by per ridurne i consumi durante i periodi di non attività.

Tutti gli azionamenti … sono in grado di rigenerare in rete.

Inoltre con l’alimentatore … è possibile compensare in modo statico e dinamico la potenza capacitiva e reattiva al fine di riportare il cos ϕ = 1 non solo a monte del gruppo azionamenti per il motion ma anche nel punto di allacciamento della macchina alla rete, riuscendo così anche a compensare la potenza reattiva assorbita dagli ausiliari; questo si traduce in una riduzione dei costi di esercizio.

Un ulteriore risparmio si ottiene con la funzione di deflussaggio dei motori asincroni che riduce le perdite per effetto Joule rispetto al fabbisogno energetico del motore mandrino (in modo dipendente dai cambiamenti di carico)”.

Come vedi, l’ambiente tecnologico e normativo non stanno a guardare.

La stessa identica considerazione è valida anche nel campo delle presse applicate al processo di pressofusione.

Qui le cose si complicano ulteriormente, perché sto notando, purtroppo, una cronica mancanza di cultura e di informazioni tecniche, indispensabili per fare scelte corrette, investimenti mirati a spendere il denaro aziendale in maniera assolutamente efficiente e proficua.

Prova a rispondere agli interrogativi che ti ho riportato di seguito.

Sei sicuro di avere scelto le macchine giuste per la tua fonderia?

I diametri dei pistoni che stai usando sono coerenti con gli stampi che devi montare sulle tue presse?

La cadenza produttiva delle tue presse è corretta?

Quanto tempo restano ferme le tue macchine durante il cambio stampo?

Quanto tempo restano ferme per manutenzione ordinaria o per guasti?

Di solito faccio una domanda aperta ad ogni mio cliente sperando di ricevere risposte dettate da un ragionamento matematico preciso: “mi spieghi quale ragionamento hai fatto per la scelta e l’acquisto delle ultime macchine che hai inserito nella tua fonderia?”

Tipica risposta: “da quando esiste la mia azienda compriamo queste macchine e continuiamo a farlo”.

Una seconda domanda aperta mi fa capire che per un ragionamento matematico preciso c’è poca speranza: “mi spieghi perché stai usando questi pistoni nella tua fonderia?”

Ecco cosa mi sento dire spesso: “i miei fornitori mi dicono che i miei concorrenti usano gli stessi pistoni che uso io, inoltre per avere uno standard nei ricambi preferisco non considerare ulteriori tipi di pistoni”.

Ritornando alla solita strategia, faccio un paio domande precise: “tipicamente, a quanti turni lavora la tua fonderia e per quanti giorni alla settimana? Quanti pezzi alla settimana realmente consegni ai tuoi clienti rispetto a quelli che produci?”

Ebbene, accade spesso che la risposta alla prima domanda è automatica, mentre la risposta alla seconda domanda…

Per continuare, ecco le solite domande: “come sei riuscito ad abbattere i tempi di cambio stampo nella tua fonderia? In media a quanto corrispondono? Quante prove stampo esegui in media prima di mandare uno stampo realmente in produzione”

Anche in questo caso, le risposte alle prime due domande sono spesso immediate. Purtroppo, per quanto riguarda la terza domanda…

Per finire: “che metodo usi per tenere costanti nel tempo le performance delle tue macchine? Di solito preferisci eseguire la manutenzione preventiva o quella predittiva?”

In questo caso assisto tipicamente a una … scena muta …

Come vedi, la materia è molto complessa e se non affronti ognuno di questi punti con le dovute cautele, rischi di sbagliare completamente gli investimenti nella tua fonderia, a volte con un danno economico devastante.

Come possono esserti utili i tuoi soliti fornitori con soluzioni improvvisate per aiutarti a tenere sotto controllo i problemi che ti ho esposto?

Ecco come.

Di solito nessuno si sbilancia per darti indicazioni precise in merito alla scelta delle migliori macchine per la tua fonderia.

Probabilmente tuttologi o pensionati tutto fare non hanno le idee ben chiare rispetto a questo argomento.

Come potrebbe essere diversamente, visto che i calcoli non fanno parte del loro DNA?

Per quanto riguarda la scelta del diametro ottimale dei pistoni, ecco cosa ti dicono i soliti fornitori con soluzioni improvvisate: nei vari settori si utilizzano diametri di pistoni predefiniti.

Ad esempio “nel settore moda, si una la 50 tonnellate con il pistone da 45 mm”.

“Le maniglie si stampano usando la 200 tonnellate con il pistone da 70 mm”.

Ma ti rendi conto di cosa ti sto dicendo?

Per quanto riguarda la migliore cadenza produttiva delle presse, nessuno riesce a darti risposte sensate a questo requisito.

Nel tentativo di venderti cose che dovrebbero risolverti i problemi, purtroppo senza successo, i soliti fornitori con soluzioni improvvisate ti costringono a complicare oltre il necessario i tuoi impianti, aumentandone il tempo di setup e peggiorandone il tempo ciclo costringendoti a regolazioni più complesse e meno stabili nel tempo.

Ricordati: la semplicità prima di tutto.

Ciò che non c’è non si rompe e non ti complica l’esistenza.

Prova a pensare a questa ulteriore considerazione.

Quanto tempo ti serve per eseguire correttamente la sostituzione del tuo stampo se devi mettere a punto una serie infinita di accessori, tra cui:

-La macchina

-Il robot

-Il termoregolatore

-Una lubrificazione degli stampi di “ultima generazione”

-L’impianto del vuoto

-La trancia

-Il sistema di alimentazione del forno

-L’automazione di recupero delle materozze

-La telecamera per il riconoscimento dei pezzi

-Ecc…

Ma ti servono proprio tutte queste cose?

Se si, su tutti gli impianti?

Quanto hai dovuto spendere per allestire tutto ciò rifornendo le casse dei fornitori  di cui ti ho parlato?

Tutte queste complicazioni, quanto ti hanno aiutato ad abbattere il tempo di setup dei tuoi impianti?

Quanti cambi stampo giornalieri esegui su ogni tuo impianto?

Ora immagina di trovarti di fronte a un fermo macchina durante una manutenzione ordinaria o un guasto.

Visto quanto ti ho accennato al punto precedente, prova ad immaginare l’impatto di tutte quelle complicazioni di fronte a una tematica così importante come il tempo che devi dedicare alla manutenzione ordinaria o il tempo che ti serve per risolvere una emergenza legata ad un guato che ti genera un fermo macchina.

Ricorda: ciò che è presente in ogni tua isola di pressofusione zama in fonderia può rompersi o può complicarti la vita!

Ecco cosa ti hanno procurato i soliti fornitori con soluzioni improvvisate che, a conti fatti, in molti casi si sono rivelate come un vero e proprio boomerang per la tua fonderia e per i conti della tua azienda.

Analizza con la massima attenzione ogni soluzione che ti viene proposta e che potrebbe inutilmente portarti alla complicazione di gestione dei tuoi impianti in fonderia.

Queste valutazioni le sto facendo da anni, da quando ho iniziato a voler analizzare nel profondo il processo di pressofusione zama per capire dove possono esserci margini di miglioramento nel tuoi costi di produzione e nella efficienza della tua fonderia di pressofusione zama.

Per qualcuno è più importante venderti qualcosa per fare cassa piuttosto che aiutarti a risolvere i problemi che ti perseguitano da anni.

Ecco come mi impegno io ad analizzare e risolvere le inefficienze della tua fonderia di pressofusione zama.

Ti aiuterò ad analizzare e a costruire la tua fonderia ideale, composta solo da ciò che ti serve, non prendendo in considerazione l’inutile e il superfluo.

Ti insegnerò a fare calcoli matematici volti all’analisi del materiale che già possiedi e alla scelta delle reali soluzioni che ti mancano per far veramente decollare la tua fonderia di pressofusione zama.

Basta essere schiavi delle solite scelte improvvisate e sbagliate.

Per la scelta ottimale del diametro dei pistoni, ti insegnerò a fare calcoli matematici che ti permetteranno di capire se materiale che già possiedi è idoneo e sufficiente a coprire tutte le esigenze produttive della tua fonderia, garantendo ai tuoi clienti la qualità che pretendono da te ai costi che decidono loro.

Cosa possiamo dire in merito alla cadenza produttiva delle presse?

Ti insegnerò ciò che nessuno ha mai avuto il coraggio di insegnarti, perché non è in grado o perché è suo interesse tenerti legato a lui senza darti soluzioni per renderti autonomo.

Con un metodo scientifico e con calcoli matematici precisi e non improvvisati, finalmente anche tu sarai in grado di trovare sempre l’accoppiamento ottimale tra macchina, pistone e stampo.

Tra le possibili combinazioni disponibili, avrai sempre la possibilità di scegliere quella ottimale per l’impianto che ti si libera al momento di produrre un articolo al massimo della qualità e dell’efficienza produttiva della tua fonderia.

Ecco uno dei momenti strategici per abbattere i tempi morti della tua fonderia: il cambio stampo.

Immagina di dover effettuare la sostituzione del tuo stampo più complesso, per fornire il tuo cliente più importante nel tempo più breve possibile perché sei in ritardo con le consegne.

Ora immagina di dover mettere a punto la macchina, il robot, il termoregolatore, una lubrificazione degli stampi di “ultima generazione”,  l’impianto del vuoto, la trancia, il sistema di alimentazione del forno, l’automazione di recupero delle materozze, la telecamera per il riconoscimento dei pezzi, ecc…

Magari devi consegnare solo 1.000, 1.500 pezzi!

Prova a farti questa domanda.

Prima di circondare la tua macchina da tutti questi accessori (ripeto, alcuni magari utili, ma altri assolutamente non necessari in alcune applicazioni), hai provato a leggere e interpretare le curve di iniezione della macchina per capire se hai ottenuto un setup coerente con i parametri di processo che hai progettato?

Hai progettato i parametri di processo prima di montare lo stampo in macchina?

Se si, quali?

Sei pronto a monitorare in linea le stampate che stai per eseguire?

Io ti insegnerò a fare tutto questo, liberandoti dal rischio concreto di restare schiavo di soluzioni improvvisate e inutili.

Per finire, ecco un’altra spina nel fianco di chi deve produrre con la massima efficienza: la manutenzione ordinaria o straordinaria.

Finalmente avrai nella tua azienda qualcuno che ti insegnerà a prevenire prima di curare, senza complicare inutilmente i tuoi impianti in fonderia.

Finalmente ti insegnerò a utilizzare le curve di iniezione e il software del controllo qualità dei tuoi impianti per fare manutenzione predittiva e fermare gli impianti solo quando lo stabilirai tu.

Se invece, per qualsiasi altra ragione, vuoi continuare a essere schiavo dei soliti fornitori che hanno provveduto costantemente nel tempo ad aumentare le inefficienze della tua fonderia, allora puoi continuare a rivolgerti a chi non ti ha mai aiutato a evitare lo spreco di denaro in fonderia, per le inefficienze che ti ho appena spiegato.

Allora, ti ricordo cosa può capitare rivolgendoti a chi non ha le idee molto chiare riguardo il problema delle inefficienze in fonderia:

-Continuerai ad affidarti ai soliti tuttologi che hanno reso i tuoi impianti complessi come una navetta spaziale, rendendoli sempre più difficili da gestire e delicati da manutenere.

-Busseranno ai cancelli della tua azienda i soliti pensionati tuttofare che ti diranno in maniera improvvisata quale pistone usano i tuoi concorrenti per produrre pezzi simili ai tuoi.

-Arriveranno i soliti teorici che, senza mettere piede nella tua fonderia, avranno inutilmente la presunzione di indicarti le soluzione idonee, per rendere più produttive le tue presse.

Ecco gli importanti risultati che otterrai nella tua fonderia di pressofusione zama, se ti affidi alla persona giusta.

-Ridurrai molto velocemente gli scarti di produzione.

-Finalmente, ridurrai drasticamente i costi energetici.

-Diminuirai le tue inefficienze produttive dovute ad un errato accoppiamento macchina – pistone – stampo.

-Imparerai a fare la manutenzione predittiva ai tuoi impianti per farli fermare solo quando lo deciderai tu.

-Ridurrai la manodopera e i suoi costi.

-Renderai i tuoi impianti più veloci.

Allora, anche tu vuoi finalmente liberarti dai soliti fornitori che si improvvisano esperti nel processo di pressofusione zama, senza più rischiare di perdere soldi e credibilità?

Se veramente sei interessato ad approfondire quanto ti ho appena raccontato…

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Roberto Camerin

L’esperto del processo di pressofusione zama