Ottimizzazione e digitalizzazione del processo di Stampaggio in ottica Industria 4.0: implementazione di sensoristica per il miglioramento dell’utilizzo e della manutenzione dello stampo = Optimization and digitalization of stamping process within the Industry 4.0: implementation of sensors to improve the use and maintenance of stamping dies

L'industria manifatturiera è attualmente soggetta a enormi cambiamenti causati da varie tendenze globali quali l'aumento della domanda di prodotti personalizzati, la volatilità dei mercati e la tendenza ad un approvvigionamento sostenibile e sicuro di materie prime ed energia. L’iniziativa strategica Industria 4.0 sta trasformando la produzione industriale attraverso la digitalizzazione e lo sfruttamento delle potenzialità delle nuove tecnologie. Collocandosi in tale contesto, l’elaborato di tesi affronta lo sviluppo di una soluzione innovativa per l’ottimizzazione e la digitalizzazione del processo produttivo del Press Shop & Die di FCA Italy S.p.A, stabilimento in cui si realizza la produzione delle parti stampate più importanti, per qualità e dimensione, del Body in white delle auto FCA. La soluzione proposta prevede l’applicazione di un Sistema per il monitoraggio Wireless della pressione e della temperatura dei cilindri ad azoto presenti in uno stampo al fine di migliorarne l’utilizzo e la manutenzione, ottimizzare la qualità dell’elemento stampato e riconoscere lo stampo fuori pressa. Il sistema è costituito da sensori nello stampo che trasmettono via wireless i valori della pressione e della temperatura delle molle a gas, da un supporto dati che gestisce i dati dei sensori dello stampo, da un Gateway, installato in maniera fissa sulla pressa, che crea un collegamento tra sensori, supporto dati e PLC della pressa nonché da un Software per la visualizzazione dei dati relativi alle misurazioni dei sensori e per la configurazione dei sensori e del supporto dati. Prima e durante l’utilizzo dello stampo nella pressa, il sistema controlla il livello di pressione e di temperatura in tutti i cilindri ad azoto, segnalando tempestivamente un malfunzionamento, sulla base della soglia di avvertimento predefinita, prima ancora che venga prodotto un pezzo difettoso e localizzando esattamente il cilindro in questione. Per la segnalazione e l’allarme è possibile impostare soglie diverse. Il progetto è stato sviluppato, in accordo con la Metodologia del World Class Manufacturing, in diverse fasi: -??una prima fase di pianificazione con analisi dello stato attuale, determinazione dei problemi prioritari e preparazione dei finanziamenti; -??una fase operativa con preparazione del piano di lavoro e successiva esecuzione del test; -??una fase di verifica dei risultati del progetto e di predisposizione delle prime applicazioni del progetto nello stabilimento produttivo; -??infine una fase di analisi dei risultati con definizione delle opportunità realizzate e della conoscenza acquisita. Dalla fase di analisi si deduce che la segnalazione preventiva garantisce una migliore gestione della manutenzione poiché rende possibile la pianificazione degli interventi. In questo modo i tempi morti possono essere ridotti al minimo o eliminati del tutto e si riducono notevolmente i costi di Manutenzione. Si prevede inoltre di creare un collegamento tra il sistema e il software aziendale di gestione della manutenzione, in modo da informare in tempo reale i diversi enti dello stabilimento sullo stato dello stampo e da creare un archivio digitale sul percorso e sulla storia dello stampo stesso. Il fine ultimo è dunque l’integrazione orizzontale, non solo tra i vari enti interni dello stabilimento ma anche tra i diversi stabilimenti produttivi del gruppo.