Come ottenere la massima produttività in Profilatura a rulli

Quando venivamo contattati da un’azienda per un nuovo progetto, spesso questo era l’unico problema ad essermi realmente presentato.

Mi spiego meglio.

L’azienda cliente voleva introdurre un profilo, o un sistema di profili e prodotti e desiderava il sistema che permettesse di realizzarli con una data produttività, massimizzando il ritorno d’investimento.
 

Tratto dal libro “La Rivoluzione dell’Efficienza”

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Come abbiamo visto, la produttività è solo una delle quattro dimensioni per valutare un investimento.

Mi arrivavano spesso plichi di disegni per i quali i clienti chiedevano di verificare la fattibilità e il tempo ciclo: infatti la norma era di confrontare gli impianti dei diversi produttori misurandone principalmente la produttività.

Ma che senso aveva produrre rapidamente un pezzo se i tempi di carico e scarico della macchina, di cambio produzione, movimentazione e imballaggio erano molto più alti? In realtà, poter dare una soluzione a questo problema, occorre sempre valutare molti altri fattori a cominciare dall’insieme del processo e del mix di produzione.

Iniziai a capire quali erano le domande giuste da fare, partendo dalle dimensioni dei lotti, dalla gestione della produzione prima e dopo la macchina e dal numero di cambi produzione.

La produttività si scontrava spesso, se non quasi sempre, con la flessibilità richiesta al processo.

Nel settore della lavorazione della lamiera erano contemplati principalmente due sistemi di produzione: a partire da foglio con punzonatrici a controllo numerico (per basse produzioni e alta flessibilità) e a partire da coil con pressa e stampi a passo (per alte produzioni, ma con bassa flessibilità).

L’introduzione dei sistemi di punzonatura parametrici da coil, come abbiamo visto dal caso di Giovanni Maffei, introducevano grandissimi vantaggi in termini di risparmio di materia prima e anche come grandissimo aumento di produttività e flessibilità!

Eliminare i tempi di carico e scarico, le movimentazioni dei pezzi, il miglioramento della logistica: tutti elementi che entrano nel bilancio della produttività, mantenendo una flessibilità che il sistema con pressa e stampi fissi a passo non può mai dare.

Anzi: seppure molto produttive in ciclo continuo, nelle presse il cambio di produzione richiede moltissimo tempo – mentre con la punzonatrice da coil può avvenire in tempo zero – e la modifica di qualunque stampo, se il cliente avesse chiesto di cambiare la posizione di qualche foro, sarebbe stata costosissima!

Vedremo poi nel capitolo dedicato alla flessibilità, come l’introduzione del laser come modulo indipendente aumenti in una volta sia la flessibilità che la produttività, dato che è la prima e unica macchina al mondo che esegue la punzonatura e il taglio laser contemporaneamente.

La Produttività e l’Automazione: i sistemi Coil to Pack e Coil to Box

Per quanto riguarda la profilatura, i clienti spesso si limitavano a vedere il profilo come prodotto finale delle macchine, ma in molti casi il prodotto messo in vendita doveva essere imballato secondo i criteri accettati dal mercato di riferimento.

In profilatura, le prime linee ad alta velocità che iniziammo a produrre furono quelle per i profili per cartongesso, che diventarono uno dei principali prodotti Dallan – e lo sono tuttora!

Spingere le linee a oltre cento metri al minuto, con la competenza che avevamo sviluppato nei materiali sottili, fu relativamente semplice. Immediatamente si pose il problema di come gestire i chilometri di profili che uscivano dalle macchine, alla velocità di un chilometro in meno di nove minuti.

Iniziammo a vedere il problema dei clienti – e la necessità di sviluppare automazioni adeguate – all’inizio del duemila.
I profili per cartongesso sono profili a C o ad U, che vengono montati e interconnessi per formare il telaio su cui si applicano i pannelli in gesso, su pareti o controsoffitti.

Il problema è che i profili possono essere solo accoppiati a due a due e quindi impilati per formare i piccoli pacchi e i grandi pacchi, secondo sequenze diverse a seconda del tipo di profilo e di mercato. Si genera quindi un enorme volume di profili che devono essere gestiti nella fase di imballo ed immagazzinaggio.

Capimmo che i sistemi di imballo esistenti fino ad allora richiedevano troppo personale e generavano, per il volume del prodotto, una enorme confusione nel reparto di produzione. Il controllo dei tempi e dei costi di produzione era pressoché impossibile.

Così, dal 1997 iniziammo a introdurre automazioni parziali nel processo, partendo dall’automazione dell’impilaggio dei piccoli pacchi fino a completare il sistema nel 2002 con la creazione diretta del piccolo pacco e accoppiamento dei profili direttamente in linea. L’operazione più ripetitiva e faticosa (mentalmente e fisicamente) del processo di profilatura veniva definitivamente soppiantata dal sistema che chiamiamo oggi Coil To Pack.

Nel settore dei controsoffitti, profili che hanno richiesto un grande lavoro di automazione sono ad esempio i T-bar.

Questi profili costituiscono la struttura reticolare su cui sono appoggiati pannelli di dimensioni 60x60cm o 60x120cm e questo tipo di controsoffitto è diffuso in tutto il mondo.

I quantitativi erano molto alti e i clienti iniziarono a chiedere macchine molto veloci e imballi completi che potessero produrre il profilo, farne il controllo qualitativo e imballarlo direttamente dentro scatole di cartone. Anche queste macchine si spingono a oltre cento metri al minuto.

Chiamammo questi sistemi Coil To Box e tuttora siamo i primi e gli unici a fornire sistemi completi per la produzione e l’imballo dei profili di T-bar. Vedremo questi sistemi descritti in dettaglio in uno dei capitoli dedicato alle applicazioni.

Ebbene: ottenere un’alta produttività anche in questo caso richiedeva un’automazione dedicata, per i diversi tipi di profili.

Infatti il sistema T-bar è composto di tre tipi di profili: il primo si chiama Main Runner ed è il profilo che supporta tutti gli altri e viene agganciato al soffitto ed è lungo oltre tre metri.

Poi ci sono i due Cross T, profili lunghi due o quattro piedi, che si agganciano al Main Runner e tra loro.

Quando si deve coprire una superficie, normalmente un quarto della lunghezza dei profili sono Main Runner, un quarto sono i Cross T da due piedi (o 600mm) e il cinquanta percento sono i Cross T da quattro piedi, o 1200mm.

Quindi occorre partire dal quantitativo totale di profili annui e in questi casi si parla di milioni fino a decine di milioni di metri l’anno. Con questi quantitativi, la soluzione è affiancare, ad esempio, una linea dedicata al profilo di Main Runner e più linee dedicate al profilo di Cross T.

Nel caso di sistemi con più bassa produttività, iniziammo a proporre sistemi di imballo semi automatici, dove c’è sempre un operatore a controllare la qualità dei profili e a chiudere le scatole dei profili.

Qui puoi vedere un esempio di imballo semi automatico per Main Runner:

Per i sistemi più produttivi, come vedremo, la soluzione Coil To Box permette di passare dal coil di materia prima fino al prodotto controllato, chiuso in scatole di cartone e pallettizzato. Questi impianti divorano tonnellate di acciaio in brevissimo tempo: l’operatore in questo caso ha un ruolo di supervisione dell’impianto e soprattutto di approvvigionamento delle materie prime (le bobine di acciaio e i fogli di cartone) e di scarico dei pallet di scatole finite.

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Andrea Dallan
CEO – Dallan Spa