Magazzino automatico come centro nevralgico della produzione

Un magazzino per lamiere automatico STOPA COMPACT II costituisce la base di una fabbrica di lamiere all’avanguardia presso BINDER, specialista in camere di simulazione. L’obiettivo è la massima automazione di tutto il magazzino, che funge da centro logistico interno. L’operatore beneficia, tra l’altro, di processi riproducibili, un’elevata qualità di produzione e turni notturni senza personale.

Thomas Luippold, direttore della COMPETENCE FACTORY della BINDER GmbH di Tuttlingen, fondata nel 1983, ha sviluppato insieme al suo team il concetto di una produzione automatizzata di lamiere orientata al futuro. “Il magazzino per lamiere funge da centro nevralgico della nostra produzione. Per collegare tutte le fasi del processo, abbiamo intenzione di collegare tutte le macchine di lavorazione al magazzino. Pertanto, stiamo pianificando ulteriori investimenti in sistema di trasporto autonomo, poiché è ideale per i processi non presidiati. Per quanto riguarda la produzione, l’obiettivo è la riproducibilità dei processi e una qualità costantemente elevata. Oltre a ciò, desideriamo ridurre al minimo il problema della carenza di lavoratori qualificati.

Secondo BINDER, che si autodefinisce il più grande specialista mondiale di camere di simulazione in cui i laboratori riproducono condizioni ambientali biologiche, chimiche e fisiche, l’automazione continua è indispensabile. Indipendentemente dalle dimensioni dei lotti. Per soddisfare i propri standard di qualità, l’azienda sviluppa e produce esclusivamente in Germania. Si è optato per il magazzino automatico di 49 metri di lunghezza, 5,5 metri di larghezza e 7 metri di altezza della STOPA Anlagenbau GmbH, Achern-Gamshurst, poiché convince per le sue prestazioni, la sicurezza di processo e l’economicità. Da quando il sistema, utilizzato in tre turni e dotato di 696 posti di stoccaggio, funge da centro logistico interno, rifornisce automaticamente quasi tutte le macchine di lavorazione. Fanno eccezione i trasporti manuali alle presse piegatrici, che il gestore automatizzerà a sua volta.

Il magazzino automatico dispone di un sistema di gestione energetica ben congegnato. Il consumo ridotto è dovuto, ad esempio, alla forte riduzione di peso del trasloelevatore, basata su due motori di azionamento più potenti e leggeri e su una traversa più compatta. Inoltre, l’energia generata durante la frenata e l’abbassamento può essere riutilizzata, fornendo direttamente al sistema un’altra energia motrice. Frank Heilemann, responsabile dei servizi tecnici e project manager per STOPA COMPACT II, apprezza questi vantaggi. “Sfruttiamo anche la reimmissione opzionale dell’energia generata nella rete di alimentazione, che altrimenti andrebbe persa sotto forma di calore disperso. Soprattutto perché abbiamo investito in un edificio all’avanguardia, con l’idea che lo stabilimento si autoalimentasse di energia”.

Elevata capacità di movimentazione

Il magazzino per lamiere automatico STOPA COMPACT II funge da centro logistico interno presso BINDER.

Un carrello elevatore frontale, dotato di punzoni di deposito, arresti innestabili per un angolo di coordinate, un sistema di bloccaggio pneumatico dei pallet e una fotocellula per il monitoraggio dell’altezza massima di carico, funge da stazione di entrata e uscita delle merci e da punto di partenza dei processi automatici. Grazie a un dispositivo di pesatura brevettato integrato nella traversa di carico dell’RBG, BINDER ottiene un’elevata trasparenza per quanto riguarda il materiale immagazzinato. Lars Hoffmann, responsabile del centro di lavorazione della lamiera, punta sulla possibilità di accelerazione variabile dell’RBG. “Per le lamiere rivestite e completamente zincate impostiamo i valori individualmente per evitare lo scivolamento. In caso di materiale non scivoloso o RBG non carico, acceleriamo con i valori massimi. Il risultato è una maggiore sicurezza di processo e tempi di ciclo ottimizzati”.

Il RBG, attrezzato per altezze di carico di 90 e 275 millimetri, raggiunge velocità di 150 metri al minuto in marcia, 23 metri in sollevamento e 20 metri in trazione. Per evitare collisioni con il materiale immagazzinato, è dotato di un controllo automatico dell’altezza di carico che verifica gli spazi sopra e sotto il posto di stoccaggio selezionato. Inoltre, il transelevatore funziona con un controllo dei contorni che monitora la posizione corretta del pacco di lamiere sul pallet durante lo stoccaggio. Due carrelli elevatori longitudinali fungono da stazioni di uscita delle merci. Entrambe sono dotate di due scaffali porta pallet fissi e di fotocellule per il controllo dell’altezza massima di carico. A ciò si aggiungono cavi di alimentazione di lunghezza fino a 14 metri, posati in canali sotto pavimento. I coperchi avvitabili dei canali possono essere attraversati da carrelli elevatori con capacità di carico fino a tre tonnellate.

Ulteriori carrelli elevatori a forbice disposti longitudinalmente riforniscono le punzonatrici con l’ausilio di dispositivi di movimentazione automatici. I carrelli elevatori a forbice utilizzati come carrelli di carico sono dotati, a seconda delle esigenze, della funzione “riconoscimento dell’ultima lamiera”, di un encoder per il posizionamento o di dispositivi magnetici di espansione. Il carrello di scarico è dotato di una fotocellula per il monitoraggio dell’altezza massima di carico e di un encoder rotativo. L’operatore immagazzina i pezzi punzonati nel magazzino fino a quando non è in programma un processo successivo e un carrello li preleva automaticamente. Per il collegamento diretto di una cella di piegatura al sistema, STOPA ha installato una funzione di cambio tandem.

Un PLC software in tempo reale integrato in un PC industriale controlla i componenti dell’impianto. Il PLC comunica con il TRUMPF TruTops Fab Module Storage, che visualizza le scorte di materiale e controlla il flusso di materiale. Hoffmann sottolinea la grande varietà di tipi di lamiera di grandi, medie e piccole dimensioni che BINDER immagazzina nel sistema ad alto grado di sfruttamento dello spazio. “Utilizziamo esclusivamente lamiere sottili. Queste includono lamiere grezze, acciai inossidabili, alluminio e materiale zincato elettroliticamente. Oltre ai materiali piatti, immagazziniamo lamiere ondulate tridimensionali”. L’impianto, che opera con una disponibilità del 98%, gestisce ogni giorno 50 alimentazioni di lamiera alle punzonatrici, otto immagazzinamenti di lamiera grezza, 46 consegne alle piegatrici e dodici prelievi dalla cella di piegatura.

Caratteristiche principali della soluzione

Magazzino per lamiere come centro logistico interno.
Massima automazione in tutto il magazzino.
Processi di produzione riproducibili con qualità costantemente elevata.
Maggiore sicurezza dei processi e tempi di ciclo ottimizzati.
Elevata produttività e redditività.

Progettato per il futuro

Per collegare tutte le fasi del processo, BINDER intende collegare tutte le macchine di lavorazione al magazzino e investire in un sistema di trasporto autonomo.

All’inizio della sua attività, BINDER lavorava con una punzonatrice e un magazzino compatto. Oggi l’azienda a conduzione familiare, con quattro filiali e partner commerciali internazionali, fornisce ogni anno circa 22.000 apparecchi a imprese, istituti e centri di ricerca in tutto il mondo. I clienti, che rappresentano un ampio spettro di settori, hanno sede in tutto il mondo.

La decisione di investire nel magazzino automatico è stata presa a seguito della crescita costante. La scelta è ricaduta su STOPA anche perché questo produttore vanta una pluriennale esperienza con le macchine TRUMPF e quindi non sono previsti problemi di interfaccia. Heilemann sottolinea l’ottima collaborazione, che lo aveva già reso fiducioso durante la fase di progettazione. STOPA ha installato il Magazzino per lamiere in breve tempo, da aprile a luglio 2017

Luippold, che prevede un tempo di ammortamento da cinque a sette anni, guarda con ottimismo al futuro. Grazie all’automazione, in futuro la fabbrica potrà funzionare con un team di 25-30 persone. Abbiamo progettato lo stabilimento in modo lungimirante, in modo che STOPA possa estendere il Magazzino per lamiere fino a 100 metri sulla nostra superficie produttiva di 8.000 metri quadrati. Il pavimento e gli altri componenti sono già predisposti a tale scopo. Con questo investimento contribuiamo a garantire la nostra sede in Germania

Immagine: Frank Heilemann, Responsabile Servizi tecnici e Responsabile di progetto BINDER per STOPA COMPACT II, Thomas Luippold, Direttore della COMPETENCE FACTORY, e Lars Hoffmann, Responsabile del Centro di lavorazione della lamiera

Frank Heilemann, responsabile dei servizi tecnici e responsabile del progetto BINDER per STOPA COMPACT II, Thomas Luippold, direttore della COMPETENCE FACTORY, e Lars Hoffmann, responsabile del centro di lavorazione della lamiera (da sinistra a destra).

Autore: Jürgen Warmbol