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Partnership globali - Made in Far East, ma il cuore È tedesco



AUTOMAZIONE Concepita in Germania, costruita in Tailandia, automatizzata da un solution partner tedesco con il supporto di colleghi tailandesi e cinesi. Genesi e realtà di un’intubettatrice che “parla” molte lingue ma che ha un unico obiettivo: l’efficienza produttiva. Protagonisti della storia: OYSTAR IWK e Schneider Electric.


Tempi di cambio formato fortemente ridotti grazie alle soluzioni innovative adottate. Questa la particolarità che salta subito all’occhio della TFS E, intubettatrice di OYSTAR IWK, presentata all’ultima edizione di Pack Expo (31 ottobre - 3 novembre 2010, Chicago).
Ma per il costruttore tedesco, la macchina è anche il primo concreto risultato di un progetto pilota di cooperazione internazionale, che ha visto il coinvolgimento di Schneider Electric in qualità di partner tecnologico strategico, fornitore dei sistemi di automazione e di apparecchiature elettroniche.


Potenza superiore e minimo ingombro: l'intubettatrice TFS E di OYSTAR IWK riempie e chiude fino a 220 tubi/min.

D’altronde, una base clienti globalizzata e la necessità di sfruttare al meglio le risorse impongono nuovi modelli di impresa. Per quanti operano a livello internazionale è, per esempio, ormai consuetudine distribuire i progetti di sviluppo sui prodotti o le produzioni tra le varie sedi dislocate nel mondo. Non ha fatto eccezione, in questo senso, OYSTAR IWK: con la nuova intubettatrice TFS E ha dimostrato che il modello funziona bene anche se applicato ad ambiti diversi dall’automotive.
La macchina di concezione innnovativa è stata sviluppata nella sua sede principale di Stutensee, vicino a Karlsruhe, dove si studiano soluzioni per il riempimento automatico di tubetti da oltre un secolo. Per l'engineering il team di Stutensee ha cooperato con OYSTAR Thailand di Bangkok che, successivamente, ha costruito la macchina.

A Schneider Electric, invece, OYSTAR IWK ha affidato la creazione dell'intero software di engineering per l’automazione basato sulla soluzione PacDrive: fondamentale, in questo senso, il contributo degli addetti tailandesi di Schneider che, supportati a loro volta da colleghi cinesi, hanno quindi programmato e messo in funzione l’intubettatrice.
Considerando che anche la Germania prevede, in futuro, una preoccupante mancanza di ingegneri, la procedura adottata da OYSTAR rappresenta una possibile soluzione. Lo ribadisce Marco Lanza (Head of Product Management Tube Filling Ma­chines di OYSTAR IWK), per il quale aver delegato la progettazione del software di engineering non costituisce un problema: «La nostra competenza fondamentale è lo sviluppo di processi di confezionamento innovativi. Se definiamo precisi standard per il software di engineering e possiamo affidarli a un fornitore di servizi, in ultima analisi anche il programma messo a punto da un partner resta a tutti gli effetti una soluzione OYSTAR».

I presupposti giusti
Per avviare una collaborazione così strategica, ammette Lanza, sono però necessarie alcune premesse di fondo: «I nostri clienti si globalizzano e, di conseguenza, siamo tutti chiamati ad adeguarci al trend. Ovviamente, ci aspettiamo lo stesso atteggiamento da parte dei nostri  fornitori ed ecco perché abbiamo bisogno di partner forti, capaci come noi di operare a livello globale, offrendoci prodotti, servizi di engineering e assistenza tecnica sul posto, disponibile in ogni parte del mondo. Ciò vale in pari misura per le aziende di automazione e i fornitori di apparecchiature elettroniche. L'ideale è che entrambe le cose provengano da un'unica fonte, in modo da evitare interfacce inutili».

Proprio in occasione dello sviluppo della TFS E, OYSTAR IWK ha quindi deciso di avviare la collaborazione a livello mondiale con Schneider Electric, quale fornitore unico per l'automazione e le apparecchiature elettroniche delle macchine. Una decisione di cui Marco Lanza è soddisfatto: «In Schneider Electric ravvediamo tutte le potenzialità per una cooperazione di ottimo livello e di ampio respiro, a partire dal fatto che è presente proprio dove si trovano i nostri clienti della TFS E, vale a dire principalmente in Asia, USA e Sud­america».
In origine, chiave della partnership è stato il sistema PacDrive di ELAU (una controllata di Schneider Electric), dato che OYSTAR IWK, così come diverse altre imprese del gruppo, lavora da tempo con la tecnologia Logic Motion Control della società di Marktheidenfeld (Franconia). La combinazione delle funzionalità di comando del PLC, del movimento e della robotica in una piattaforma hardware scalabile è risultata convincente, così come il concetto di programmazione modulare finalizzato a creare funzioni software standardizzate e riutilizzabili nello standard IEC 61131-3.

Logic Motion Control: tecnologia chiave
La tecnologia PacDrive costituisce dunque la base della soluzione di automazione della TFS E. L'intubettatrice completamente servoassistita, che lavora a un massimo di 110 cicli/min, riempie e chiude in parallelo due tubi per ciclo, producendo 220 tubi/min. Grazie a diversi moduli di chiusura, si possono lavorare a scelta tubi in materiale plastico, laminato o alluminio, in un’ampia gamma di formati (diametri variabili tra 10 e 52 mm, lunghezza compresa tra 50 e 220 mm).
Il concetto di azionamento della macchina basato su servo garantisce un movimento regolare e tranquillo oltre a un'elevata sicurezza del processo. L'assenza totale di gioco è dovuta all'alimentatore rotativo ad azionamento diretto; anche alle alte velocità, i profili di accelerazione e decelerazione senza scosse impediscono i versamenti non infrequenti di liquido o addirittura il ribaltamento dei tubi. Due posizioni libere nell'alimentatore rotativo offrono margine per operazioni supplementari come, per esempio, la possibilità di inserire la fase di marcatura.

In fase di sviluppo della macchina è stato prioritario garantire l’efficienza complessiva del sistema e tempi ridotti di cambio formato. Spiega al proposito Marco Lanza: «La TFS E è una macchina ad alta efficienza. Grazie alle soluzioni implementate, i tempi di changeover inferiori ai 25 minuti non sono più un sogno. Con la semplice pressione di un pulsante, il pannello di comando della macchina consente di memorizzare e caricare tutti i parametri di prodotto specifici.
In caso di utilizzo dell’unità di dosaggio con valvola rotante e di pistone dosatore, tutte le parti a contatto col prodotto possono essere  sostituite in blocco come un'unità».

Particolarmente innovativo è il dispositivo cleaning in place (CIP) automatico della pompa rotante a lobi opzionale, con cui si ottengono risultati eccellenti in pochi minuti. Lanza commenta che i risultati dei test condotti sul prodotto reale di un cliente hanno dimostrato una riduzione eccezionale dei tempi di pulizia CIP, dalle tradizionali quattro ore a circa 20 minuti.
Grazie al processo di sollevamento servocomandato per il riempimento, tutte le linee delle due riempitrici in cui scorre il prodotto sono state realizzate con condutture rigide, senza utilizzare tubi flessibili. L’effettiva riduzione di parti tipicamente soggette a usura, come le guarnizioni, assicura un'elevata durata della macchina con costi di manutenzione ridotti al minimo.

Standard validi
in tutto il mondo

La soluzione di automazione completa dell'intubettatrice TFS E (l'armadio elettrico, comprese tutte le apparecchiature elettroniche installate al suo interno, e la soluzione HMI, incluso sistema di alloggiamento) derivano dal portafoglio di Schneider Electric. Un controller PacDrive Logic Motion controlla gli otto servoazionamenti e tutte le altre funzioni della macchina.
Il concetto di azionamento misto prevede servomotori SH e regolatori MC-4 nella versione da armadio elettrico e servoazionamenti iSH con elettronica di regolazione integrata. Il concetto di comando si basa su un display Magelis da 10,4", adatto anche per sistemi di teleassistenza tecnica anche senza PC aggiuntivo. Un display portatile opzionale Ma­gelis con identica funzionalità incrementa la libertà di movimento intorno alla macchina. Al Profibus per il livello I/O sono collegati accoppiatori del bus Schneider Electric. Le funzioni di sicurezza sono state realizzate con moduli Preventa.       

MAKE THE MOST OF YOUR ENER­GY. Schneider Electric è specialista globale nella gestione dell’energia, presente in oltre 100 paesi. Offre soluzioni integrate in diversi segmenti di mercato, con una posizione di leadership nei settori energia e infrastrutture, processi industriali, building automation e data center, vantando inoltre un’ampia presenza nelle applicazioni residenziali. Specializzato nel rendere l’energia sicura, affidabile ed efficiente, con oltre 110.000 dipendenti nel 2010 Schneider Electric ha raggiunto un fatturato di oltre 19,6 miliardi di euro.

«Come gruppo operante a livello internazionale abbiamo bisogno di partner forti, in grado di offrirci servizi di engineering e assistenza tecnica direttamente sul posto in tutto il mondo; in Schneider Electric vediamo questo potenziale». Marco Lanza (Head ofProduct Management Tube Filling Ma­chines di OYSTAR IWK).
«As an international company, we need strong partners who can provide us with engineering services and customer support on site around the world. We have found this potential at Schneider Electric». Marco Lanza, Head of Product Management Tube Filling Machines, OYSTAR IWK.

A seconda del prodotto, al sistema di pulizia CIP bastano pochi minuti per rimuovere completamente i residui dalla pompa rotante a lobi.


Armadio elettrico standardizzato OYSTAR IWK basato sul portafoglio
Schneider Electric, impiegabile in tutto il mondo.

Nonostante le condizioni di spazio limitate, grazie all'elevata potenza dei motori SH e ai cavi ibridi dei servoazionamenti iSH integrati la base della macchina è molto ordinata (nella figura due motori SH e tre azionamenti iSH posizionati in successione).






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