Le esigenze dei clienti che utilizzano i prodotti sono sempre più esigenti in termini di prestazioni, costi di acquisto e durata di vita quando non sono programmati. Allo stesso tempo, le aziende sono sempre più esigenti in termini di qualità - si parla di difetti ppm (parti per milione). Tuttavia, nella produzione di massa, la lavorazione ha ancora molti anni davanti a sé perché è molto efficiente.
Questi diversi punti richiedono ai produttori una gestione sempre più efficace del Project Management, e quindi della convalida delle varie fasi di progettazione, produzione e verifica delle prestazioni attese dai clienti finali.
Il processo di sviluppo del prodotto si articola in quattro fasi:
- Design del prodotto
- Industrializzazione del prodotto
- Verifica del prodotto di processo
- Qualificazione del prodotto di processo
1. La fase di progettazione del prodotto
Lo scopo di questa fase è progettare i piani del pezzo da produrre e lavorare. Se fino a qualche anno fa questi piani venivano redatti a mano, oggi tutti i pezzi vengono disegnati al computer utilizzando un software per la progettazione. Software CAD (Computer Aided Design). Questo ci permette di essere più efficienti e di immaginare parti curvilinee che non possono essere definite da un piano.
2. Industrializzazione del prodotto
Nella produzione di massa, la lavorazione ha ancora molti anni da percorrere perché è molto efficiente. Sta a noi sfruttare al meglio i nostri metodi e gli strumenti di supporto per l'integrazione digitale delle competenze (Impresa 4.0), per aiutare i nostri programmatori e il personale addetto all'allestimento.
Per produrre pezzi con morfologie sempre più complesse (integrando sempre più funzioni di servizio sullo stesso pezzo), la cinematica delle macchine utensili sta diventando sempre più complessa da programmare manualmente. Anche con l'assistenza integrata nei controllori CNC. Le traiettorie ottimizzate degli utensili da taglio, che offrono elevate prestazioni in termini di formazione e controllo del truciolo, non sono sempre disponibili.
Per questo motivo i programmi di produzione sono ora progettati utilizzando Software CAM. Il Computer Aided Manufacturing (CAM, CFAO) ci offre, se l'utente imposta correttamente i parametri, la codifica della macchina (Post Processor) che genererà percorsi utensile ad alte prestazioni dal punto di vista della lavorazione.
3. Verifica del prodotto di processo
Questa fase serve a dimostrare che la produzione in serie soddisfa il livello di qualità richiesto. Durante questa fase, l'obiettivo sarà quello di impostare la macchina per produrre alcuni pezzi.
Quando i pezzi diventano sempre più complessi, il numero di superfici da produrre si moltiplica. Il numero di specifiche da produrre e padroneggiare cresce di giorno in giorno. E i programmatori e gli impostatori non possono più limitarsi a pensare alle numerose correzioni da apportare per ottenere il pezzo giusto al primo tentativo.
In questo contesto, Controllo automatizzato del processo (APC) fornisce una soluzione a questo problema correggendo automaticamente tutti gli offset degli utensili alla dimensione media (target), migliorando la qualità della produzione.
4. Qualificazione del prodotto di processo
Questa fase garantisce la riproducibilità del prodotto nel tempo.
Controllando le caratteristiche sull'obiettivo, è possibile ottimizzare la produzione di componenti, sottoinsiemi e persino assemblaggi (prodotti finiti) con un insieme ottimale di comportamenti. In questo modo si migliorano le prestazioni di tutti i prodotti. Purtroppo, fattori esterni come la variabilità della macchina rendono difficile il controllo delle caratteristiche sull'obiettivo, per questo motivo la deriva dimensionale viene monitorata utilizzando la regola statistica della SPC (Controllo statistico del processo). L'obiettivo principale di questa tecnica è quello di monitorare il comportamento di un processo utilizzando strumenti come il diagramma di controllo e ridurre così i tassi di scarto anticipando la non qualità. Infatti, il principio sviluppato da Shewart e le carte di controllo consentono di intervenire sul processo solo quando questo è fuori controllo (finché sono entro i miei limiti di controllo in verde, non correggo il mio processo e appena esco dalla mia dispersione, lo correggo).
I problemi
Di fronte a queste difficoltà, dobbiamo trovare una soluzione in grado di rispondere alle tre principali sfide che i produttori devono affrontare oggi:
Problemi 1 gestione delle capacità a lungo termine
Problemi 2 Essere in grado di gestire parti complesse in un ambiente multidimensionale.
Problemi 3 integrazione nella catena digitale
Questo sistema è chiamato Controllo di processo automatizzato o APC.
Si tratta di un'evoluzione dell'SPC, che prevede l'utilizzo di risorse informatiche per controllare un processo produttivo al fine di ottenere risultati qualitativi molto migliori rispetto all'SPC tradizionale. Con l'APC è possibile regolare contemporaneamente decine di correttori. L'APC corregge le derive utilizzando un algoritmo di apprendimento automatico. Centrata sull'obiettivo della dimensione funzionale, la correzione deriva molto meno verso i limiti della scheda di controllo e la qualità è controllata a lungo termine.
Conclusione
Sebbene sia uno standard per molti produttori, l'SPC rimane difficile da mantenere a lungo termine ed è restrittivo (tempo di formazione per i correttori, ecc.). Il controllo automatizzato del processo (APC) consente di regolare contemporaneamente decine di correttori e corregge le derive utilizzando una funzione di smorzamento derivata da un algoritmo di apprendimento automatico. Centrata sulla dimensione funzionale target, la correzione deriva molto meno rapidamente verso i limiti della tabella di controllo, migliorando così in modo significativo la qualità della produzione.
