‘Un pick&place per l’alimentare’ da ItaliaImballaggio – APRILE 2014

Da gennaio 2014 K.L.A.IN.robotics distribuisce sul mercato italiano il robot Veltru che trova applicazione nel packaging primario e secondario, tipicamente nell’industria alimentare ma anche cosmetica e farmaceutica. Un problema applicativo piuttosto comune ne illustra funzionalità e vantaggi, spiegando le ragioni del suo gradimento da parte del mercato. Può essere raccontato così. Il valore di una ventosa. Un’azienda specializzata in prodotti da forno si trovava in difficoltà. Le tortine alla crema per hotellerie che aveva appena lanciato sul mercato avrebbero dovuto diventare uno dei suoi cavalli di battaglia e invece i reclami fioccavano. Infatti, nonostante avesse investito in una macchina per il confezionamento di nuova generazione, non tutto il packaging risultava sottovuoto e, di conseguenza, i dolci arrivavano al cliente finale danneggiati. La causa? Durante il riempimento dell’involucro, effettuato manualmente, delle piccole quantità di crema entravano in contatto Un pick&place per l’alimentare I robot a cinematica parallela Veltru proposti da K.L.A.IN.robotics, e i relativi supporti applicativi, permettono ai system integrator di realizzare con semplicità operazioni complesse di pick&place. con la confezione sporcando i bordi da saldare e impedendo così la corretta sigillatura della pellicola di rivestimento». La soluzione è arrivata dal costruttore della confezionatrice, che ha proposto al cliente di automatizzare la fase di carico in modo da assicurare una qualità costante della produzione. Il limitato periodo di ammortamento e la prospettiva di risolvere un problema così rilevante hanno giocato a favore di questa opzione che, però, doveva affrontare vari ordini di difficoltà, relativi alla manipolazione dei prodotti, alla necessità di tempi ciclo ridotti e alle limitazioni di spazio che consentivano l’impiego di solo un robot. Qui è entrata in gioco l’esperienza di Veltru AG come costruttore di robot a cinematica parallela, che ha realizzato “la quadratura del cerchio” proponendo l’impiego di una ventosa contactless. Grazie ad essa il prodotto viene movimentato tramite un getto d’aria, che lo mantiene sospeso riducendo al minimo le occasioni di contatto, mentre la macchina di confezionamento lavora con un ciclo intermittente. Cinematica e comunicazione. Il robot Delta può essere a ragione definito come il robot a cinematica parallela di maggior successo. Sviluppata nei primi anni Ottanta da Reymond Clavel presso l‘ETH di Losanna, questo tipo di cinematica si è diffusa rapidamente nei settori più diversi, dall’informatica (ad esempio nella realizzazione dei mouse per applicazioni 3D) al medicale. Ai più sono noti soprattutto i robot per le industrie manifatturiere, dove dei pick&place con tempi ciclo ridottissimi non si può più fare a meno. I robot, infatti, ben si prestano a effettuare movimenti dinamici e vengono impiegati in ambiti in cui è necessario manipolare molti prodotti singolarmente, sia per ordinarli quando si presentano alla rinfusa sia quando richiedono manipolazioni accurate, dunque tipicamente nell’handling e nel confezionamento primario e secondario di beni di consumo, alimentari in primis. In questi casi la robotica ha l’unico scopo di collegare i diversi processi e garantire il flusso dei materiali; spesso, però, nonostante l’elevato dinamismo e numero di cicli, un solo robot non è sufficiente e il lavoro viene dunque suddiviso tra più macchine. In entrambi i casi, la capacità e l’efficienza di comunicazione tra i vari robot è di fondamentale importanza. Elogio della semplictà. K.L.A.IN.robotics (www.klainrobotics.com) e Veltru AG mettono a disposizione dei costruttori di macchine e impianti dei moduli di robot e software concepiti come unità preintegrate. L’azionamento si basa qui su ambiente CoDeSys V3, dunque su Soft-SPS: non solo gli specialisti del settore, ma anche i tecnici adibiti all’assistenza delle macchine possono acquisirne dimestichezza in tempi brevi. La programmazione su piattaforma sia del Motion Control sia della logistica e delle unità periferiche, nonché della comunicazione e delle modalità d’uso, facilitano il compito degli ingegneri gestionali. Ad essi Veltru offre tanto dei moduli relativi alle varie funzionalità, sotto forma di biblioteche compilate, quanto un’applicazione campione completa, come base di formazione e di progetto in Source Code. Una caratteristica degli azionamenti così concepiti risiede nella possibilità di effettuare la simulazione logica completa di alcuni moduli anche senza hardware, dunque prima che l’impianto venga fisicamente costruito. E per le linee di prelevamento formate da più robot, si possono ottimizzare strategie di prelevamento off-line. Gestire situazioni complesse. Un progetto recente prevede che, alla velocità di 600 pz/min, dei prodotti vengano dapprima confezionati e successivamente imballati in cartoni, in posizioni diverse, tramite caricatore laterale. Lo spostamento delle confezioni sul caricatore laterale avviene per mezzo di robot Veltru D12H, il cui azionamento coordina anche l’intera logistica, dalla confezionatrice al caricatore in questione. La dinamica è questa: le confezioni vengono immesse su catene e subito raggruppate. I robot prelevano i prodotti con una pinza a quattro griffe dalla catena che lavora in modalità intermittente, e li posizionano sul caricatore laterale. Nel caso in cui il robot non sia in posizione di ricezione, riempie un nastro di accumulo e può riprendere a prelevare dalla stazione di alimentazione, compensando così i piccoli gap di produttività delle singole macchine (load balancing). Molti i vantaggi di questa soluzione. La programmazione aperta, grazie all’impiego di funzionalità di base già testate, permette di realizzare, in tempi molto ristretti, anche diverse funzioni speciali. Inoltre, la catena di raggruppamento viene controllata dal Controller C10 del robot Veltru che ne segue, così, correttamente le accelerazioni; anche l’azionamento del buffer e il relativo ampliamento, comprensivo di logica pick&place, avviene in toto su Veltru Soft SPS. Ogni robot comunica agli altri gli spazi vuoti che sono stati riempiti sul caricatore laterale; in questo modo non si deve seguire un modello di posizionamento predefinito e il breve fermo di un robot può essere compensato dagli altri, garantendo il rendimento ottimale dell’intero impianto.

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‘Isola flessibile: nel nome dello sviluppo’ da RMO – GENNAIO/FEBBRAIO 2014

Gammaplast è un’azienda specializzata nel settore dello stampaggio di materie termoplastiche, fondata nel 2001. Si tratta di una realtà imprenditoriale dinamica presente sul territorio della provincia di Pordenone. Per conoscere meglio questa impresa abbiamo incontrato i titolari: Mauro Pol Bodetto e Cristiano Brunetta. “Quando abbiamo deciso di diventare soci – ha esordito Pol Bodetto – e avviare un progetto che fosse nostro ci siamo concentrati su particolari tecnici e design, sia per passione sia perché sapevamo che era un settore di nicchia. Oggi posso dire che la scelta ha avuto successo”. E ha continuato: “Avevamo ben chiaro il nostro core-business e abbiamo potuto sviluppare rapidamente la struttura aziendale. Il nostro entusiasmo, e non di meno il nostro impegno, è stato sempre premiato da buoni risultati di gestione, così l’azienda è sempre cresciuta in modo sostenibile, secondo obiettivi mirati e coerenti”. Ma questo certo non vuol dire monotonia, oggi come in principio i due imprenditori sono ‘a caccia’ di nuove esperienze: non appena consolidato un certo know-how sono già proiettati verso la sfida seguente. L’azienda opera con soddisfazione nel settore del mobile, dedicando molta energia anche nell’affrontare comparti come automotive ed elettronica. Tutto inizia dall’automazione di fabbrica. Da quanto tempo vi occupate di automazione industriale? “In realtà – ha detto Brunetta – possiamo dire che l’automazione sia nata ancor prima dell’azienda, il nostro sodalizio è nato da una visione comune, già quando eravamo solo colleghi, quella di progettare soluzioni per ottimizzare la produzione. Questo perché vogliamo offrire una marcia in più ai nostri servizi”. Già nel 2003 i due soci aprivano un reparto di assemblaggio automatico e, a rapido giro, hanno dotato tutte le presse del reparto stampaggio di robot cartesiani. Un bell’investimento per un azienda appena avviata. “L’operazione – ha continuato Pol Bodetto – è stata assolutamente conveniente, abbiamo ottimizzato le operazioni a bordo macchina e fine linea, e questo ci ha ritornato sia tempi-ciclo molto più snelli, sia una più alta qualità sul prodotto stampato”. Aumentare l’efficienza è un obiettivo costante, e richiede livelli importanti di controllo: Gammaplast ha risposto a questa esigenza investendo sulle risorse interne e monitorando attentamente le proprie attività. Brunetta ha sottolineato che: “Non solo, un altro investimento in cui abbiamo molto creduto e che si è dimostrato fondamentale per il nostro sviluppo è stato l’apertura di un’officina interna per la progettazione e costruzione di stampi e automazioni industriali. Abbiamo avviato il reparto nel 2008, e questa scelta ha avuto il pregio non solo di diversificare ulteriormente l’offerta di mercato in un periodo di conclamata rivoluzione economica, bensì ha anche permesso all’azienda di affrontare nuove e più complesse esperienze, avvalendosi del vantaggio di una gestione interna di tutte le operazioni connesse alla produzione”. Oggi l’azienda può contare su un gruppo di tecnici qualificati, che contribuiscono attivamente alla crescita dei progetti. Vediamo di che cosa si tratta.

Meccatronica, il futuro. La filosofia di diversificare le attività, ottimizzare i processi, circoscrivere e ridurre lo spreco, concentrare gli investimenti su macchinari che assicurassero produttività lunghe ma flessibili, ha trovato un perfetto matrimonio con il progetto di ricerca sulla meccatronica, che rappresenta per l’azienda una nuova possibilità di crescita. La visione aziendale è orientata alla Sinergia, con l’intento di sfruttare al massimo il potenziale tecnologico. L’interesse per la meccatronica, branca sinergica per definizione, è nato quasi naturalmente sempre nel 2008, quando Gammaplast iniziava ad approfondire quali occasioni di sviluppo potesse offrire questa disciplina. Lo studio sulle produzioni interne, svolte fino a quel momento con i macchinari di assemblaggio tradizionali, aveva fatto emergere come queste richiedessero una consistente immobilizzazione di capitale. Quando si parla di produzioni con numeri importanti, è certo che il macchinario ‘tradi zionale’ presenti un vantaggio nel garantirle, di contro le operazioni che il macchinario può svolgere non possono essere modificate se non con investimenti sostanziali In altre parole, il reparto assemblaggio vantava macchinari tanto affidabili quanto costosi, che di contro non si presentavano flessibili, poiché dedicati alla realizzazione di un singolo prodotto.

Tecnologie flessibili in produzione. In un certo senso, quindi, il nuovo progetto nasce in risposta alle esigenze dei clienti. “L’analisi del contesto economico – ha proseguito Brunetta – mostrava una netta richiesta di flessibilità nella gestione delle produzioni, proprio a partire dalle delicate fasi di lancio degli articoli sul mercato. Per noi è stato subito evidente come le aziende si trovassero a convivere con fattori di rischio sempre più elevati, dovendo comunque assicurare la capacità di evitare, o eventualmente assorbire, un errore di investimento”. L’obiettivo di Gammaplast è quindi diventato quello di individuare tecnologie che potessero offrire anzitutto il vantaggio della flessibilità. Da tempo i due imprenditori monitoravano il mercato della robotica antropomorfa, studiando il lavoro delle grandi case e valutando quale fosse il prodotto ideale per le loro esigenze. Essi puntarono su alcune moderne tecnologie presenti sul mercato, per realizzare un nuovo impianto. Entriamo nel dettaglio tecnologico. “Abbiamo cercato di dare valore aggiunto – ha proseguito Pol Bodetto -, di integrare un sistema che davvero offrisse una marcia in più alla produzione. Abbiamo trovato uno spunto davvero interessante nei sistemi di visione, e nelle potenzialità di sviluppo di un software che gestisse l’interazione fra ‘occhio e braccio’. Volevamo riuscire a integrare un impianto che fosse in grado non solo di fare pick & place, ma di farlo in maniera flessibile. L’idea ha destato non poco scetticismo, ma ha comunque aperto un dialogo sul tema e coinvolto svariate aziende ed enti di ricerca. Alcuni dei quali hanno poi attivamente contribuito al progresso del progetto Gammaplast”. Un riconoscimento è arrivato proprio dalla Regione Friuli Venezia Giulia, che ha assegnato all’azienda un premio per l’Innovazione legata al progetto. Quali sono allora i benefici che potete riscontrare in azienda? Come state gestendo la start-up del progetto? “La collaborazione di alcuni clienti Gammaplast – ha sottolineato Brunetta – ha permesso di provare l’impianto su articoli in produzione corrente e di evidenziare da subito come le attrezzature impiegate nelle lavorazioni di assemblaggio manuale, come dime e sistemi vibranti per l’orientamento dei pezzi, potessero venire re-impiegate nel nuovo impianto”. Inoltre, l’utilizzo degli elementi meccanici preesistenti, ha permesso di avviare nuovi cicli di assiemaggio, più efficienti e flessibili, con un investimento contenuto da parte del cliente. L’esperienza con la robotica antropomorfa ha contribuito ad aumentare l’efficienza produttiva in azienda e non solo, ha reso possibili sperimentazioni anche con materiali di nuova generazione. L’impiego della robotica sta producendo un riflesso positivo su tutta la visione aziendale, in un certo senso, sta permettendo di fare ulteriori miglioramenti delle proposte targate Gammaplast.

Dalla produzione al design. Le nuove soluzioni sviluppate dall’azienda friulana non si limitano alla produzione, ma sono dedicate anche ad altri comparti industriali. “Da sempre abbiamo interesse per l’IM Decoration – è intervenuto Pol Bodetto -, così abbiamo sviluppato in modo sempre più efficiente la capacità di realizzare particolari con alta qualità estetica. Nel primo semestre 2012, abbiamo affrontato un caso di sovra iniezione termoplastica su laminato composito, sia con fibra di vetro sia con fibra di carbonio, il quale presenta particolari necessità di manipolazione e trasformazione”. L’azienda ha curato l’intero processo, costruendo lo stampo per la produzione e realizzando l’automazione dedicata al prelievo dei pezzi e al riscaldamento del laminato, il quale viene formato e stampato in un unico tempo-ciclo. Il processo, che in una prima fase del progetto era stato sviluppato con la robotica cartesiana a tre assi, oggi viene implementato con robot antropomorfo a bordo macchina.

L’isola dei robot. Nel secondo semestre 2013, dopo quasi cinque anni di ricerca e sviluppo, Gammaplast ha visto la messa a punto de ‘l’isola flessibile’: un sistema che integra robotica antropomorfa e software per gestire la visione. Oggi l’isola è in grado di manipolare fino a sei componenti, con un buon grado di flessibilità per quanto concerne la forma e le caratteristiche tecniche dei pezzi. I tempi di attrezzamento del sistema si limitano alla programmazione dello stesso: si parla di poche ore per ciascuna produzione e/o versione. La meccanica accessoria si realizza su misura in tempi tecnici molto snelli, e spesso è già disponibile da precedenti lavorazioni semiautomatiche, in questo caso sono richiesti solo piccoli aggiustamenti. Attualmente i test condotti mostrano tempi ciclo interessanti e certo migliorativi rispetto i precedenti metodi di assemblaggio, con le dovute discrezionalità legate alla tipologia di produzione. “Lo studio delle possibilità della illuminotecnica e dei sistemi di asservimento e alimentazione –ha concluso Brunetta- stanno portando l’isola verso ulteriori fasi di sviluppo e perfezionamento”. L’obiettivo è quello di mettere a punto un impianto chiavi in mano e un sistema user friendly che possa essere impiegato facilmente nell’industria.

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Un futuro ”DENSO” di progetti

È una tacita legge commerciale: “high quality, low marketing” e in effetti i robot Denso, distribuiti da Klain robotics e da sempre prodotti di riferimento nella robotica di piccolo taglio, raramente presentano guasti. “Il nostro giro d’affari negli ultimi anni, se escludiamo il 2009, ha registrato una crescita costante. Non nascondo che il mio lavoro per ben posizionare il brand in Italia è stato incessante fin dall’inizio, ovvero il 1999”, afferma Fabio Greco, titolare dell’azienda di Brescia che da quasi 15 anni distribuisce la gamma della giapponese Denso, probabilmente il maggior costruttore di robot industriali compatti al mondo. Proprio grazie alla passione di Fabio Greco per questo marchio e alla indubbia qualità e affidabilità, l’impresa ha ottenuto la propria fetta di mercato e dal 2007 è ‘Best Dealer Denso’ per l’Europa. “Oggi Denso è un vero e proprio punto di riferimento per i competitor. Dal 2012 abbiamo aggiunto alla nostra gamma un altro noto brand, Hyundai. Il nostro business è in fase di espansione e ci poniamo sul mercato come dealer, nel senso che, non facendo impianti chiavi in mano, non siamo competitor dei nostri clienti: entro la fine di quest’anno il nostro team si avvarrà di un ulteriore tecnico softwerista, e da inizio giugno è operativa una nuova figura commerciale”. Klain robotics, oltre a consolidare il mercato in Italia, punta ai Paesi dell’Europa dell’Est e del Nord Africa dove, secondo Fabio Greco, si respira un’aria diversa, con una maggiore propensione allo sviluppo tecnologico rispetto al nostro Paese. Per conquistare nuovi segmenti di mercato, oltre a quelli in cui è approdato Denso, Klain robotics dovrebbe inserire nel proprio range anche un robot Scara, disponibile a costi più contenuti. “Si tratta di un robot ‘light’, certamente con prestazioni meno evolute rispetto a Denso, ma competitivo e appetibile per determinati target presenti sul mercato”, spiega Greco. Ma non è tutto. La gamma di prodotto verrà arricchita anche da nuove componenti di meccatronica. A proposito di questo tema, Fabio Greco è anche socio fondatore e membro del consiglio direttivo di Aidam – Associazione Italiana di Automazione e Meccatronica, nata nel 1999 per diffondere in Italia la cultura dell’automazione e della meccatronica. ”Dal 23 al 26 ottobre 2013 organizzeremo a FieraMilano la prima “Mostra delle Intelligenze di processo, dell’impianto, gestionale, per la factory automation, denominata, appunto, mecha-tronika”. Tante le iniziative dunque da parte di Fabio Greco che guida un’azienda giovane e dinamica, forte della qualità dei suoi prodotti, con un turnover di 4,2 milioni di euro, sempre in crescita. Conclude l’imprenditore: “abbiamo allargato lo spazio dei laboratori e ampliato gli uffici. Alla fine dell’anno verrà presentato un robot Denso per un settore tra i più importanti del comparto industriale italiano, mentre è già una realtà Irex 2013, ossia la International Robotic Exhibition, a Tokyo, dove vedremo un prodotto esclusivo per insegnare la robotica ai ragazzi nelle scuole e avvicinarli alla meccatronica”.

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‘La robotica su cui scommettere’ da Il Sole 24 Ore – Platinum LUGLIO 2012

Denso: un prodotto di riferimento nella robotica di piccolo taglio sul mercato italiano soprattutto grazie all’intensa attività portata avanti dal 1999 da K.l.a.in.robotics e dal suo “capitano”, l’amministratore unico Fabio Greco. “La giapponese Denso è uno dei maggiori costruttori di robot industriali compatti al mondo. K.l.a.in.robotics è nata in società con un integratore
e costruttore d’impianti robotizzati. Risale al 2005 la decisione di separarci dal socio e di percorrere la nostra strada autonomamente, con l’intento di rafforzare la diffusione del prodotto Denso sul mercato italiano”. Obiettivo raggiunto: grazie alla passione di Fabio Greco per questo prodotto e alla sua indubbia qualità e affidabilità, l’azienda ha ottenuto la propria fetta di mercato e dal 2007 è “Best Dealer Denso” per l’Europa. K.l.a.in.robotics non si limita, tuttavia, alla vendita dei robot, ma offre un servizio completo. “Abbiamo inserito in azienda due figure dedicate che supportano il cliente anche prima della
vendita, con test di fattibilità dell’applicazione, studio e simulazione del tempo ciclo e sviluppo di software dedicati o di geometrie robotiche specifiche in base all’applicazione. Inoltre, pensiamo di aggiungere nuove figure commerciali
per coprire al meglio il territorio e identificare nuovi spazi di vendita, ad esempio nell’Europa dell’Est o nel Nord Africa, dove non esistono distributori per Denso”, afferma Greco. K.l.a.in.robotics offre training di formazione sui robot ai clienti: “in sede,
a Brescia – specifica l’amministratore unico – cosicché la concentrazione dei partecipanti è totale. Se tenessimo i corsi presso i clienti, quest’ultimi rischierebbero di essere distratti dall’attività aziendale”. Ma come si sta muovendo K.l.a.in.robotics per il prossimo futuro? “Siamo orientati al mondo del packaging: entro l’anno prossimo svilupperemo macchinari dedicati a questo
segmento”, sottolinea Greco. Ma non è tutto. K.l.a.in.robotics punta a distribuire distribuire sul mercato un secondo brand
di robot per andare incontro alle esigenze di committenti che richiedono macchinari di taglia più grande per carichi
di lavoro maggiori rispetto a Denso. “Da qualche mese abbiamo iniziato a commercializzare il robot Hyundai sul mercato italiano: una novità per la robotica di medio-grosso taglio. Puntiamo sulla comunicazione, con interventi su riviste specializzate e partecipazione assidua alle fiere di settore per diffonderne la conoscenza”, sostiene Greco che, non dimentichiamolo, è
anche socio fondatore e membro del consiglio direttivo di Aidam – Associazione Italiana di Automazione e Meccatronica,
nata nel 1999 per diffondere in Italia la cultura dell’automazione, assemblaggio e meccatronica. “In questo ambito – tiene a precisare Greco – quanto a contenuti tecnologici non siamo secondi a nessuno. Per ora sono 65 le aziende che fanno parte dell’associazione. Ma ambirei a coinvolgerne sempre di più, poiché in Italia è difficile ‘fare sistema’ e sarebbe invece essenziale creare sinergie sui mercati, diventando così ancora più competitivi”, conclude il manager.

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