Industry Design #2 - 2022 by Quine Business Publisher

Industry Design #2 MAGGIO

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4.0

magazine

OLIMPIADI DI ROBOTICA 2022 LA ROBOTICA AL SERVIZIO DELLA MEDICINA

FOOD PACKAGING COMPOSTABILE

SPECIALE

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OLIMPIADI DI ROBOTICA 2022: LA ROBOTICA AL SERVIZIO DELLA MEDICINA È lanciata la sesta edizione delle Olimpiadi Nazionali di Robotica https://www.olimpiadirobotica.it/, competizione promossa e finanziata dalla Direzione generale per gli ordinamenti scolastici per la valutazione e l’internazionalizzazione del sistema nazionale di istruzione. La competizione è inserita nel Programma annuale Valorizzazione Eccellenze. Sono diversi gli intenti tra cui: avvicinare gli studenti allo studio delle materie scientifiche, sollecitare l’interesse verso l’innovazione e la creatività, integrare e potenziare la didattica curricolare attraverso percorsi pluridisciplinari e interdisciplinari, coltivare e tutelare i talenti che la scuola accoglie, formare ed orientare lo sviluppo e il consolidamento delle competenze di team building e problemi solving. Tra le priorità di base un ruolo centrale riveste sia l’innovazione della didattica sia lo sviluppo di metodologie all’avanguardia per integrare i saperi e maturare competenze operative e cognitive che consentono agli studenti di confrontarsi con la complessità del mondo contemporaneo. La competizione è dedicata a studenti selezionati e provenienti da istituti secondari superiori e si pone l’obiettivo di promuovere, incoraggiare

e sostenere le potenzialità formative della robotica con particolare riferimento alle materie STEM. La Scuola di Robotica di Genova collaborerà con il Ministero dell’Istruzione per organizzare evento. L’edizione 2022 affronterà un nuovo tema: la robotica al servizio della medicina e i progetti presentati dovranno individuare soluzioni per supportare le attività volte a migliorare la salute ed il benessere delle persone. Ogni Istituto Scolastico può partecipare con un massimo di 3 squadre, una per ciascuna categoria. Ogni team deve essere formato da massimo 3 studenti. Le scuole devono individuare un docente referente, uno per ciascuna squadra, che curerà la registrazione del team, secondo le modalità indicate dal regolamento. Le 3 categorie di gara: (A)Protesi robotiche: rivolta all’ideazione di tecnologie innovative che permettano di sostituire un parte del corpo o una sua funzione, (B) Robotica per l’assistenza alla persona: rivolta all’idea-

zione di tecnologie innovative che permettano di svolgere attività della vita quotidiana, a persone che hanno deficit motori o cognitivi non recuperabili tramite la riabilitazione e (C) Robotica per la riabilitazione: rivolta all’ideazione di tecnologie innovative che facilitino lo sviluppo o il recupero di funzioni motorie sensoriali o cognitive perse o carenti. Al fine di partecipare alla selezione le squadre dovranno produrre i seguenti elaborati: un video di presentazione del team, un video che analizzi e presenti il problema analizzato, un video che racconti il robot progettato per contribuire alla soluzione di un problema nell’ambito della categoria prescelta e un documento scritto riguardante scopo, funzionamento, design, prototipazione del robot proposto. Sono 110 i team iscritti tra i quali saranno selezionate le 30 squadre partecipanti alla finale nazionale presso Great Campus di Erzelli a Genova 6-7 maggio 2022, mentre la premiazione dei vincitori sarà sabato 21 maggio 2022 nella Sala Incontri Istituti Professionali del Padiglione Nazioni della Fiera Didatta a Firenze. Un ottimo e significativo esempio dell’interesse dei giovani studenti alle nuove tecnologie che utilizzeranno nel mondo del lavoro! 

2/2022 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE

Contenuti

MAGG IO 2022/ N U M E RO #2

Industry 4.0 Design #2 MAGGIO

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magazine

OLIMPIADI DI ROBOTICA 2022 LA ROBOTICA AL SERVIZIO DELLA MEDICINA

FOOD PACKAGING COMPOSTABILE

SPECIALE

FOOD & BEVERAGE

EDITORIALE 5 Olimpiadi di robotica 2022: la robotica al servizio della medicina News 8 Tecnologia e programmi tra innovazione e sostenibilità 10 Premio Innovazione 4.0 12 I giovani talenti premiati da ABB puntano su sostenibilità e innovazione L’INTERVISTA 14 I 5 fattori tecnologici che stanno spingendo la rapida adozione degli AMR

FOOD & BEVERAGE 19 Quando il robot si crede un artigiano 22 XTS il sistema di trasporto intelligente per macchine Flow Pack 24 Il ruolo chiave del robot Comau PAL nel settore food&beverage 26 Baby food: ad alta velocità 28 Gribbot un sistema di automazione robotizzatto per la manipolazione alimentare 30 Ottimizzazione dei motori sincroni 32 Sta tutto nel mix! Il KR 700 PA di KUKA pallettizza bibite a tempo di record

INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE | 2/2022

Industry4.0 Design magazine

Redazione

n. 2 Maggio 2022 www.innovareweb.it

Direttore Responsabile Giorgio Albonetti Coordinamento Editoriale Area Industry Marco Tenaglia – marco.tenaglia@quine.it – cel. 3298490024 Direttore tecnico Carlo Marchisio Segreteria di Redazione Cristina Gualdoni cristina.gualdoni@quine.it – cel. 3477623887

Hanno collaborato a questo numero Mario Gargantini, Sofia Rossi, Chiara Tagliaferri Pubblicità

Sales Manager Luigi Mingacci l.mingacci@lswr.it – cel. 3204093415 Ufficio Traffico Elena Genitoni e.genitoni@lswr.it – tel. 0289293962

Servizio abbonamenti

abbonamenti.quine@lswr.it Abbonamento annuale € 25 Costo copia singola € 7,07 (presso l’editore)

Produzione Antonio Iovene | Procurement Specialist a.iovene@lswr.it | Cell. 349.1811231 Grafica e Fotolito: Fabio Castiglioni Stampa: Aziende Grafiche Printing Srl Peschiera Borromeo (MI)

44 34 Soluzioni di packaging intelligente per un mercato globale 38 Carlsberg brinda alla sicurezza con i cobot UR 40 Spatials3: Food Packaging compostabile 42 Lavorabilità delle nuove plastiche ecologiche nel packaging

CASE HISTORY 44 Servizio di mappatura con soluzioni di Streamline PRODUCT NEWS 48 Catena portacavi plug-in igus 49 Il nuovo inverter MH300

Iscrizione al R.O.C. n. 12191 del 29/10/2005 Tutti gli articoli pubblicati su Industry 4.0 Design magazine sono redatti sotto la responsabilità degli Autori. La pubblicazione o la ristampa degli articoli deve essere autorizzata per iscritto dall’Editore. Ai sensi dell’art. 13 del D.Lgs. 196/03, i dati di tutti i lettori saranno trattati sia manualmente sia con strumenti informatici e saranno utilizzati per l’invio di questa e di altre pubblicazioni e di materiale informativo e promozionale. Le modalità di trattamento saranno conformi a quanto previsto dall’art. 11 D.Lgs. 196/03. I dati potrebbero essere comunicati a soggetti con i quali Quine S.r.l. intrattiene rapporti contrattuali necessari per l’invio delle copie della rivista. Il titolare del trattamento dei dati è Quine S.r.l. - via Spadolini, 7 - 20141 Milano Tel +39 02 864105 Fax +39 02 72016740, al quale il lettore si potrà rivolgere per chiedere l’aggiornamento, l’integrazione, la cancellazione e ogni altra operazione di cui all’art. 7 D.Lgs. 196/03. Ai sensi dell'art. 13 Regolamento Europeo per la Protezione dei Dati Personali 679/2016 di seguito GDPR, i dati di tutti i lettori saranno trattati sia manualmente, sia con strumenti informatici e saranno utilizzati per l’invio di questa e di altre pubblicazioni e di materiale informativo e promozionale. Le modalità di trattamento saranno conformi a quanto previsto dagli art. 5-6-7 del GDPR. I dati potranno essere comunicati a soggetti con i quali Edra S.p.A. intrattiene rapporti contrattuali necessari per l’invio delle copie della rivista. Il titolare del trattamento dei dati è Edra S.p.A., Via G. Spadolini 7 - 20141 Milano, al quale il lettore si potrà rivolgere per chiedere l’aggiornamento, l’integrazione, la cancellazione e ogni altra operazione di cui agli articoli 15-21 del GDPR.

Testata associata

2/2022 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE

News

a cura della redazione

TECNOLOGIA E PROGRAMMI TRA INNOVAZIONE E SOSTENIBILITÀ Multinazionale del packaging, da 60 anni IMA gioca un ruolo fondamentale come motore di sviluppo e di innovazione della packaging valley. Tecnologia, sostenibilità e innovazione sono la cifra che guida la strategia di IMA, come racconta Klaus Peters, Managing Director del settore FOOD di IMA Group, anticipando le novità che i visitatori vedranno a IPACK-IMA. Su quali tecnologie puntate in questo periodo/ cosa portate in fiera? “Ad IPACK-IMA porteremo tre soluzioni” racconta Peters “La prima è una Ilapak Vegatronic 6400, una confezionatrice verticale ideale per l’industria della carne che mira a soddisfare le esigenze del mercato delle proteine congelate (IQF), risultando adatta anche per frutta/verdura surgelata e formaggi, o per esigenze differenti provenienti da qualsiasi settore che richieda il rispetto di rigorosi standard igienici; la seconda soluzione è il risultato di una collaborazione tra due aziende del gruppo: Eurosicma e Ciemme. Si tratta di una linea per flow-pack ad alta velocità, per il confezionamento di barrette, dotata di astucciatrice e di un sistema pick and place con delta robot. La terza tecnologia è infine, rivolta al mondo del caffè: parliamo di una SR2 SMART, una capsulatrice su due file, capace di velocità fino a 120 capsule al minuto. Tornando al flow-pack, un trend che stiamo seguendo in questo momento è quello della saldabilità della carta. Non è facile realizzare un flow-pack di carta né saldarlo. La questione tecnica va quindi oltre il tema della sola saldatura. Ad oggi, comunque, utilizziamo diverse soluzioni che spaziano dalla saldatura a caldo a quella a freddo, fino agli ultrasuoni. Stiamo inoltre sviluppando nuove soluzioni per gestire la temperatura nell’area di saldatura e in generale guardiamo avanti rispetto al mercato, investendo molto nell’innovazione delle nostre macchine.”

Che cosa vede nel mercato dei prossimi anni?

Il 2020 è stato un anno di transizione: abbiamo avuto qualche calo, ma anche positive opportunità di crescita. I risultati del 2020 sono stati comunque in linea con quelli del 2019. Il 2021, invece, è andato molto meglio e per il 2022, puntiamo ad una crescita di tutto il gruppo IMA in generale, ma con uno sguardo particolare al settore del packaging per il food. Guardando al mercato e alle nuove tendenze, ci aspettiamo dei cambiamenti nello stile del packaging e l’introduzione sempre crescente di materiali alternativi. La sostenibilità è e rimarrà un tema molto importante per tutti i produttori di macchine, ma anche per i produttori di materiali. Non penso solo alla carta, ma anche, perché no, alla bio-plastica. Mi aspetto quindi una ricca offerta dai produttori di packaging, con materiali alternativi che noi produttori di macchine 8

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dovremo valutare, per individuare la tecnologia che fornisca le migliori risposte. Tutto ciò calza perfettamente con il progetto lanciato dal Gruppo nel 2019: IMA ZERO. Si tratta dell’evoluzione dell’impegno di IMA per quanto riguarda il piano di sviluppo sostenibile iniziato molti anni fa. Il progetto IMA ZERO è composto da 4 programmi principali: LOW (Low-Impact Program) si riferisce all’impegno nella riduzione dell’impatto ambientale, per quanto riguarda emissioni, sprechi e consumo di acqua ed energia. Il programma NOP (No-Plastic Program) è dedicato alla promozione dell’utilizzo di materiali eco-friendly e alla graduale riduzione della plastica nei packaging prodotti dalle nostre macchine. A tal proposito, un ruolo fondamentale è rappresentato da OPENLab, il network di laboratori tecnologici e aree test del Gruppo IMA, dedicato alla ricerca su materiali, tecnologie e processi di ottimizzazione della produzione sostenibili. Il terzo programma è chiamato E-MOB (Sustainable Mobility Program) e comprende i progetti del Gruppo riguardanti la mobilità sostenibile, così come la mobilità elettrica. Infine, YOU (Human-Centric Program) riguarda l’impegno del Gruppo nel mettere sempre al centro le persone, promuovendo progetti di pari opportunità, inclusione, integrazione, formazione, e tutto ciò che permette al personale IMA di vivere in condizioni lavorative e di vita migliori.Tutte tecnologie che utilizziamo per rispondere alle continue richieste del consumatore finale che pone sempre nuove sfide a produttori di macchine e di materiali, chiamati a una costante ricerca ed innovazione al fine di offrire una risposta immediata ed efficace alle esigenze del mercato. In generale, qualsiasi materiale sostenibile venga proposto, con le giuste proprietà per impacchettare un prodotto, avrà la nostra attenzione. Sarà il mercato, e dunque il consumatore, a guidarci verso la scelta più adatta indipendentemente dal tipo di materiale.

Quali sono le vostre aspettative sulla fiera?

Il Covid ha cambiato il mondo di tutti. Se prima avevamo l’occasione di viaggiare ed incontrare persone, oggi la realtà è un po’ diversa. La pandemia ha ostacolato il confronto in fiera con i nostri clienti, riducendo anche le visite dirette in azienda. L’augurio, ovviamente, è quello di ritrovare una buona affluenza di pubblico in fiera a Milano, per una ripartenza nel segno della condivisione face to face. Forse il numero dei visitatori sarà minore, ma molto probabilmente ci saranno figure più qualificate rispetto al passato. Anche noi, come azienda, saremo presenti con un numero limitato di persone, scelte però accuratamente, per offrire la miglior esperienza possibile al visitatore.

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News

a cura della redazione

PREMIO INNOVAZIONE 4.0 Trionfa un progetto di ricerca in ambito sanitario, con una Tac avio trasportabile realizzata da una giovane studentessa dell’Università degli Studi di Verona

Si chiama Jolanda Luongo, ha 30 anni e vive a Soiano del Lago, in provincia di Verona. È lei la vincitrice della sesta edizione del Premio Innovazione 4.0 promosso dal Comitato Scientifico Industriale di A&T nel corso della cerimonia che ha chiuso la tre giorni di Torino. Una manifestazione che, attraverso l’esposizione di tecnologie industriali di ultima generazione e un programma contenutistico tarato sulle reali esigenze delle imprese, lancia al Sistema Paese e alle Istituzioni un messaggio chiaro: gli imprenditori chiedono concretezza! Il progetto di ricerca scelto come il più innovativo d’Italia rientra nell’ambito della diagnostica sanitaria: Avio-TC è un’unità mobile avio funzionante, trasportabile via aereo, nel caso anche su gomma, immediatamente utilizzabile non appena giunta a destinazione. L’idea, presentata per la prima volta in sede di discussione della tesi di laurea all’Università degli studi di Verona dalla giovane studentessa, ha sin da subito ottenuto grande attenzione grazie al carattere fortemente innovativo, che di fatto ribalta il concetto di prestazione sanitaria: la diagnostica a casa del paziente. La soluzione infatti prevede un’unità di Tac in mobilità grazie a una pavimentazione integrata, che consente di eseguire esami diagnostici in condizioni e luoghi non di facile accesso o approdo, come ad esempio territori di guerra o dissestati a causa di calamità naturali. Questo perché si tratta di una tecnologia aviotrasportabile, con la possibilità di eseguire l’esame direttamente a bordo dell’aereo, parcheggiato in aree di sosta aereoportuali o 10

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su campi di atterraggio di emergenza. Date le premesse, l’oggetto di studio diventerà presto un brevetto con l’obiettivo di realizzare una unità mobile Tac e portare la sala diagnostica direttamente dal paziente, fuori dal contesto ospedaliero. La tecnologia e l’ingegno al servizio della salute: questa è la motivazione che ha portato i componenti del Comitato Scientifico Industriale di A&T a premiare la giovane studentessa veneta. In occasione della cerimonia di premiazione, che ha sancito anche la chiusura della tre giorni di manifestazione fieristica di Torino, è stato consegnato alla vincitrice un oggetto realizzato da Prima Additive (Business Unit del gruppo Prima Industrie) attraverso la tecnologia della stampa 3D. Il palcoscenico del Premio Innovazione 4.0 ha visto come protagonisti assoluti i 9 finalisti, espressione nazionale di una visione innovativa che non ha confini geografici e industriali. Sono intervenuti per la categoria aziende Fulvio Bresciani di THALES ALENIA SPACE con il progetto O2D Optical Odometry Device; Lorenzo Iemma di Carmali con Riscaldamento istantaneo dell’acqua mediante sistema ad induzione per la produzione di bevande alla temperatura desiderata; Simone Iannelli ha presentato &Ever e Modula alla conquista dell’Asia con coltivazioni 100% automatiche di fragole. I centri ricerca e Università hanno portato Miledi MiLEDi - Micro quantum dot Light emitting diode/ Organic light emitting diode direct patterning illustrato da Francesco Antolini di ENEA; Eleonora Bruschi del Politecnico di Milano ha esposto AIDA - Anti-seismic, Innovative, Durable, Affordable. La categoria start-up ha fatto scoprire INSPECT in-line lab - L’innovativo

rito con grande entusiasmo e ottimismo, non abbiamo infatti avuto difficoltà a organizzare un programma di altissima qualità. Il pubblico ha premiato il nostro sforzo, confermando che ciò che oggi più mai serve alle imprese è concretezza e condivisione. Tra gli stand dell’Oval Lingotto, davanti ai maxischermi, nelle piazze dei workshop si è percepito il desiderio di gettare il cuore oltre l’ostacolo lavorando compatti per crescere in termini di competitività e di cultura, e l’innovazione ne è la sintesi perfetta” ha dichiarato Luciano Malgaroli, CEO della Fiera A&T. Un evento che ha saputo coniugare l’esposizione di tecnologie al trasferimento della conoscenza e dell’esperienza industriale, un modello di condivisione contenutistica che ha consentito ai visitatori di comprendere l’uso e l’applicazione di macchine, soluzioni e progettualità dal carattere innovativo in riferimento ai bisogni specifici di ogni singolo imprenditore. Il valore aggiunto di una manifestazione internazionale a vocazione industriale, conosciuta come riferimento nell’ambito delle tecnologie, dell’innovazione, dell’affidabilità e delle competenze 4.0 è la vocazione aggregante, il fare sistema tra filiere, operatori, imprenditori, istituzioni, scuole e organizzazioni di rappresentanza. Un modello che contraddistingue A&T come interlocutore credibile impegnato nel connettere il mercato, le tecnologie, le imprese e tradurre tendenze, numeri, dati e analisi in proposte concrete, immediatamente applicabili. 

sistema di rapid food testing per analisi chimiche non distruttive in linea con Luca Bernardino Veneziani, i Plantari su misura direttamente da casa solo con il tuo smartphone di MEDERE sono stati raccontati da Marco Mennisi e di ROBOSAN, Il primo sistema robotico per la sanificazione, il tracciamento e il confezionamento di contenitori primari di campioni biologici ha parlato Stanislao Grazioso. A tutti i finalisti i Competence Center Nazionali hanno offerto un voucher per servizi e attività di formazione con uno sconto garantito del 50% e alle tre startup finaliste è stata dedicata una TAG Flex da parte del Talent Garden Fondazione Agnelli di Torino. La cerimonia del pomeriggio ha chiuso la sedicesima edizione della Fiera Internazionale A&T che ha visto registrare numeri incoraggianti: bissato il numero di visitatori unici, 16 mila persone, dell’ultima edizione in presenza nel 2020; 400 espositori provenienti da tutta Italia; più di 4.000 tecnologie presentate e testate dal pubblico; 3 grandi eventi, 8 convegni, 14 tavole rotonde, 42 workshop specialistici; oltre 70 tra media e giornalisti accreditati e transitati nei tre giorni di manifestazione. “Non è stato semplice, pianificando questa nuova edizione, ipotizzare dei risultati attendibili, proprio perché è come se si fosse organizzato il numero zero di A&T, c’è un prima e un dopo pandemia da considerare. I numeri ci hanno positivamente sorpreso, le aziende hanno ade-

L‘universo di CodeMeter: Una costellazione di strumenti di protezione, sicurezza e gestione licenze Nel mondo della cybersicurezza, robustezza, scalabilità, modularità ed efficienza richiedono una costante messa a punto. L‘ecosistema di CodeMeter risponde alle esigenze dell‘industria connessa, salvaguardando e monetizzando il software operativo delle macchine, i dati di configurazione e i progetti digitali. Puntate in alto e pretendete solo la massima qualità.

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a cura della redazione

I GIOVANI TALENTI PREMIATI DA ABB PUNTANO SU SOSTENIBILITÀ E INNOVAZIONE

Transizione energetica e sostenibilità sono i temi di quest’anno scelti dalla giuria del premio di Laurea GB Ferrari, istituito da ABB e che riflettono i valori e la vision dell’azienda Sono stati consegnati, in occasione dell’evento organizzato da Confindustria Genova, “Verso un nuovo umanesimo aziendale” presso l’Università di Genova, i Premi di Laurea GB Ferrari, promossi da ABB in collaborazione con l’Università di Genova. Il riconoscimento, di un valore totale di 10.000 euro, premia le due migliori tesi di laurea magistrale che maggiormente si sono distinte nei temi della sostenibilità (economia circolare, mobilità sostenibile, nuovi modelli di business, sostenibilità a livello sociale) e della transizione energetica (decarbonizzazione, energie rinnovabili, sistemi ad idrogeno, accumulo energetico). I vincitori della quarta edizione sono Sergio Romani, con una tesi sulle celle a combustibile ad ossidi solidi alimentate a idrogeno e syngas, per la categoria transizione energetica, e Federica Vicini e Stella Rigo, con una tesi sulla creazione di un materiale bioplastico e tinture naturali derivati da scarti alimentari, nella categoria sostenibilità. Entrambe le tesi si sono distinte per la metodologia: mentre per la tesi del dott. Romani, la 12

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giuria ha deciso di premiare la rigorosità scientifica e l’analisi e presentazione dei risultati, per la tesi delle dott.sse Vicini e Rigo sono l’originalità, la qualità della scrittura e la completezza del progetto ad avere decretato il successo dell’elaborato. Quest’anno le tesi di laurea candidate al bando sono state moltissime, questo grazie anche alla novità introdotta di aprire il concorso, nelle edizioni precedenti esclusivamente riservato agli studenti dei dipartimenti di ingegneria, a tutti i corsi di laurea dell’ateneo di Genova. Un passo importante nella consapevolezza che la sostenibilità e la transizione ecologica sono temi trasversali le singole discipline e che le competenze in questo campo sono più che mai eterogenee e diversificate. La giuria desidera quindi ringraziare tutti i candidati per aver presentato delle tesi di grandissimo valore sia a livello formale che di contenuto. “Il tema della sostenibilità permea tutto ciò che facciamo in ABB ormai da moltissimi anni, rendendoci

tra le aziende leader a livello globale per innovazioni e tecnologie che stanno ridefinendo il nostro futuro, in termini ambientali e sociali. Siamo quindi orgogliosi di vedere come sempre più giovani siano coscienti della necessità di approfondire e trovare nuove soluzioni per minimizzare il nostro impatto sul territorio e al contempo migliorarne l’efficienza, dando misurabilità e fattualità alle proprie idee e progetti”, commenta così Danilo Moresco, Responsabile Globale del Business Power & Water, ABB. “Il premio GB Ferrari, istituito in memoria di un amato collega che ha sempre colto con lungimiranza il potenziale dei giovani incentivandone la crescita, vuole essere non solo un riconoscimento a dei progetti di eccellenza, ma anche un modo di supportare i giovani talenti nel futuro mondo del lavoro” conclude Sergio Durando, Responsabile del Business Energy Industries di ABB in Italia, Turchia e Algeria. “La collaborazione con ABB offre da sempre lo stimolo alle nostre studentesse e ai nostri studenti per approcciare con rigore scientifico e originalità temi attuali quali la transizione energetica e la sostenibilità. Sono lieto di constatare che il taglio interdisciplinare conferito quest’anno al bando abbia riscosso molto successo” commenta Federico Delfino, Rettore dell’Università di Genova. “L’interdisciplinarietà e la capacità di studiare un fenomeno o un argomento in tutta la sua variegata complessità è una soft skill sempre più richiesta dal mondo del lavoro. L’Università ha il compito di creare e incentivare opportunità ed esperienze nel percorso formativo dei propri giovani per garantire loro una formazione scientifica solida, completa e, soprattutto, competitiva e al passo con i tempi” “Le tematiche dei Premi sono di grande attualità” aggiunge il professor Stefano Massucco, coordinatore del corso in Ingegneria Elettrica e referente per l’Ateneo della Convenzione Quadro con ABB. “Argomenti interdisciplinari così complessi si possono sviluppare con una collaborazione sempre più stretta tra università e mondo dell’impresa. È di fondamentale importanza, per raccogliere e affrontare le sfide poste dai tanti e significativi cambiamenti in atto, la formazione universitaria di figure professionali nel settore energetico elettrico e nelle tecnologie dei sistemi integrati digitali”. ABB collabora con numerose università su tutto il territorio nazionale, per colmare il gap tra mondo accademico e mondo del lavoro e stimolarne la contaminazione. Ad oggi in Italia sono attive partnership con la Sda Bocconi, il Politecnico di Milano, di Torino e di Bari, l’Università di Bergamo, Brescia, Cassino, Federico II, Firenze, Genova, Padova, Pavia, Pisa, Roma La Sapienza, Roma Tor Vergata e Trieste. Moltissime sono inoltre le iniziative portate avanti per promuovere e supportare le studentesse delle facoltà STEM e aiutarle nell’inserimento nel mondo del lavoro. 

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L’intervista

Di Cristina Gualdoni

I 5 fattori

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che stanno spingendo la rapida adozione degli AMR Intervista a Davide Boaglio, Area Sales Manager Italia, Mobile Industrial Robots (MiR)

INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE | 2/2022

L’

L’industria degli AMR (Autonomous Mobile Robot) è ancora nella fase di sviluppo, nonostante i passi da gigante che ha compiuto negli ultimissimi anni. Esistono numerosi fattori che hanno permesso a questa tipologia di robot di affermarsi e portare numerosi benefici nei magazzini, nelle fabbriche e strutture di tutte le dimensioni. Complice la crisi pandemica che ne ha accelerato l’adozione, gli AMR stanno iniziando a esprimere in modo sempre più deciso il loro enorme potenziale. Conseguentemente, da parte delle aziende sta aumentando la richiesta di nuove soluzioni volte ad aumentare l’efficienza dei processi interni. Abbiamo interpellato Davide Boaglio, Area Sales Manager Italia, di Mobile Industrial Robots (MiR) che ci ha raccontato quali sono i trend che rappresentano i veri fattori trainanti, destinati nei prossimi anni a far diventare gli AMR dei colleghi “naturali” a fianco degli esseri umani.

Dalla pandemia al boom

Lo scenario che ha favorito la rapida adozione degli AMR all’interno dell’industria – molto più velocemente rispetto agli anni pre-2020 – è costituito da un insieme di condizioni particolari: “Calo della produttività, la debolezza delle supply chain e le difficoltà per trovare e trattenere i lavoratori, sono condizioni che, messe insieme, sono state l’impulso decisivo nella rapida adozione sul mercato degli AMR”. Afferma Davide Boaglio, che prosegue: “L’adozione ha portato numerosi benefici all’industria, la quale in qualche modo è riuscita a rispondere alla difficile situazione venutasi a creare con la pandemia. I benefici hanno spinto un numero crescente di aziende nella decisione di adottare i sistemi AMR e, per coloro che ne facessero già uso, nella richiesta di soluzioni sempre più performanti.” Boaglio fa riferimento particolare a settori come l’automotive, produzione elettronica, logistica e CPG e racconta come i produttori di AMR hanno iniziato a impegnarsi per aggiornare le loro tecnologie, allo scopo di migliorare le performance dei loro prodotti come anche proporre nuove soluzioni, sempre più automatizzate: “Gli sforzi compiuti dai produttori si sono concentrati su fattori come prestazioni, facilità d’uso, sicurezza e capacità migliorate in modo significativo nella navigazione in situazioni di traffico difficoltose.”

Cosa c’è dietro al boom degli AMR?

Se è vero che lo scenario post-pandemico si è rivelato un fattore accelerante, anche la tecnologia va tenuta in considerazione. Boaglio continua il discorso focalizzandosi sugli aspetti più squisitamente tecnologici e traccia una lista dei principali trend: “Senz’altro le tecnologie di ultima generazione, unite allo scenario che ho descritto poco prima, sono stati veramente determinanti. Quando parlo di tecnologie applicate negli AMR, mi riferisco ad AI, SW interoperabili, comunicazione dati attraverso il 5G - anche se quest’ultimo non ha ancora avuto la diffusione

Davide Boaglio - Area Sales Manager Italia MiR

promessa – e cybersecurity”. Nello specifico, Boaglio analizza l’impatto che ogni tecnologia ha nei confronti degli AMR iniziando dall’intelligenza artificiale: “Ultimamente l’AI è un termine “cool” spesso utilizzato in modo improprio e contraddittorio in molti ambiti. Invece, per quanto riguarda i robot mobili autonomi, l’uso dell’AI permette loro di apprendere da sé i compiti da svolgere… e senza una riga di codice da inserire. Tuttavia, l’AI richiede molta potenza computazionale per i nuovi algoritmi che mettono gli AMR nelle condizioni di imparare molto più velocemente rispetto al passato”. Riguardo ai sistemi di comunicazione, il Wi-Fi è tutt’oggi il sistema che viene utilizzato dalla maggior parte delle infrastrutture e una volta che il 5G sarà ampiamente diffuso, la sua infrastruttura molto più forte sarà un punto di svolta per gli AMR: “Con il 5G, le aziende potranno dislocare e gestire molte decine, anzi, centinaia di AMR all’interno dei loro spazi. Il 5G è estremamente affidabile e ultra-veloce con un’alta larghezza di banda; queste caratteristiche consentiranno di avere la stabilità necessaria per implementare più robot operativi, senza alcun problema.” Un altro importantissimo fattore che ha particolarmente caratterizzato l’attuale generazione di AMR è stato l’interoperabilità dei sistemi. Fino a pochissimi anni fa, veniva considerato set up avanzato la presenza di due-tre robot: “Oggigiorno, gli ampi spazi interni dedicati alla logistica e movimentazione varia delle merci richiedono, oltre ad un numero molto maggiore di AMR, un sistema di coordinamento, controllo e gestione della flotta. Da qui è nata l’esigenza di creare una coesione fra il sistema gestionale aziendale con il software di gestione delle flotte, dando origine all’interoperabilità fra programmi come l’ERP, il WMS assieme al MiR Fleet.” Boaglio prende in esame un altro fattore che ha risvolti molto delicati che è quello della sicurezza dei dati e afferma: “Finora si è parlato della tecnologia che permette la movimentazione autonoma degli AMR, laddove la sicurezza informatica potrebbe non essere al primo posto. Occorre invece considerare che la situazione è cambiata, poiché i recenti eventi che riguardano gli attacchi informatici rivolti all’industria sono perfettamente in grado di mettere fuori uso anche gli AMR. Attraverso reti wireless e 5G, c’è un uso molto più esteso dei dati e le aziende che impiegano i robot devono oggi prestare molta attenzione a come questi dati vengono resi accessibili. Logicamente la sicurezza 2/2022 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE

L’intervista

dei dati rivolta ai robot mobili deve essere un aspetto verso cui anche i produttori devono prestare la massima attenzione.” Quanto raccontato da Boaglio è un’istantanea su quanto sta accadendo oggi nel panorama delle minacce e rappresenta l’allerta sia per le aziende di tutte le dimensioni che per i produttori AMR e a questo proposito prosegue: “La difesa rafforzata e l’adozione di best practice di sicurezza allo scopo di rendere robusto e affidabile il prodotto per tutto il suo ciclo di vita sono i punti cardine quando si devono realizzare AMR. I produttori di AMR sanno bene che l’industria è oramai un mondo interconnesso ed in continua evoluzione, pertanto devono intraprendere azioni decisive per garantire ai loro clienti la massima protezione. MiR sta ponendo il focus sia sul 5G che sulla cybersicurezza, allo scopo di valorizzare un potenziale ancora più grande che la prossima generazione di AMR sarà in grado di esprimere.” In conclusione, Boaglio prende in esame anche l’aspetto umano che tutt’oggi genera ancora paura nei confronti dei robot da parte del personale sull’impiego degli AMR: “La paura che i robot vadano inesorabilmente a sostituire le persone è un sentimento ancora presente, specie se i soggetti in questione rientrano nella categoria del personale “meno qualificato”. A questo proposito possiamo provare ad immaginare, per quanto riguarda le precedenti rivoluzioni industriali, quali e quante mansioni sono scomparse, e quante figure nuove sono nate negli anni. Queste nuove figure hanno iniziato a svolgere mansioni completamente differenti, generate appunto dall’avvento delle innovazioni e delle macchine.” Su questa tematica Boaglio è consapevole del fatto che esiste il timore che i robot sostituiscano alcuni compiti, ma è altrettanto sicuro che le mansioni ora svolte dagli AMR sono faticose, ripetitive (e noiose) e spesso anche pericolose. Per esprimere meglio il proprio pensiero aggiunge: “Alla luce di questo timore, viene da domandarsi ad esempio 16

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quante persone sarebbero scontente di essere sollevate da mansioni come il trasporto delle merci oppure l’imballaggio (o altri compiti di scarso valore) a favore di altri più importanti come supervisionare e controllare il corretto svolgimento dei flussi logistici interni.” Questo è un concetto che spesso viene frainteso o mal recepito poiché i robot permettono all’uomo di fare (finalmente) ciò che loro non sono in grado di fare: “Gestire i processi, usare la creatività per affinarli o anche reinventarli, come anche formare nuovi team di lavoro che, attraverso la collaborazione con i robot, generino un valore significativamente più alto per tutte le aziende, questi sono aspetti che un qualsiasi robot non è in grado di fare”. Boaglio ribadisce che i robot devono essere percepiti come alleati e non come nemici, poiché nel campo industriale essi rappresentano uno strumento per aumentare l’efficienza e il rendimento e non soltanto per ridurre i costi. Su questi aspetti emergono anche fattori psicologici importanti: “Il livello di soddisfazione e di importanza che il personale giudica e assegna alla propria figura e alle proprie mansioni è un fattore fondamentale. Oramai è chiaro che il valore più importante per un’azienda sono le persone che la compongono, pertanto l’utilizzo dei robot permette anche di scoprire e valorizzare le competenze del proprio personale, ora libero da lavori di basso valore.” Conclude Boaglio, confermando che l’esperienza acquisita negli anni da parte del personale, potrà tradursi in nuovi ruoli molto più proficui ed esprimere tutto il potenziale che altrimenti, con i consueti schemi e flussi produttivi, resterebbe nascosto e quindi verrebbe sprecato. 

Food&Beverage / ABB Di Sofia Rossi

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Quando il robot artigiano si crede un artigiano

Nella Latteria Ca’ De’ Stefani, la flessibilità e la potenza di un robot ABB per un impianto di automazione unico nel settore caseario, in grado di alleggerire i dipendenti dalle mansioni più faticose

Grazie alla sapiente opera di progettazione e integrazione dell’azienda C.A.R. di Turbigo, ABB entra a far parte dell’impianto caseario di Latteria Sociale Ca’ De’ Stefani, cooperativa ultracentenaria con sede a Vescovato (CR), con l’IRB 6620, robot industriale potente e flessibile divenuto protagonista di una fase della produzione di Grana Padano particolarmente pesante e insidiosa per l’uomo. L’azienda avvertiva la necessità di aumentare gli standard di sicurezza ed alleggerire i propri dipendenti da mansioni faticose dovute allo spostamento delle pesanti forme di Grana Padano in spazi ristretti. Per questo ha inserito nel processo produttivo l’IRB 6620, robot antropomorfo dotato di libertà di movimento su 6 assi. Con una capacità di carico utile al polso di 150 kg e un’area operativa di 2,2 m riesce ad essere al tempo stesso potente e preciso in spazi ristretti. In base alle indicazioni di programmazione e al coordinamento con altri macchinari all’interno dell’isola produttiva dedicata, il robot IRB 6620 rileva la posizione delle forme di Grana Padano per spostarle e rivoltarle in massima sicurezza.

Innovatori dal 1900 nel panorama produttivo caseario italiano

Per Latteria Sociale Ca’ De’ Stefani interpretare il ruolo di pioniere nel panorama produttivo padano non è una novità. La sua storia ha origini antiche, datate per la precisione 28 gennaio 1900, quando un gruppo di 10 produttori di latte nel centro della pianura padana diedero origine ad una delle primissime latterie sociali cooperative italiane. Attualmente Latteria Ca’ de’ Stefani, lavora annualmente circa 58 milioni di kg di latte, producendo oltre 85000 forme di Grana Padano DOP, oltre 400 ton di Provolone Valpadana DOP ed oltre 1000 ton di Provolone Ca’ de’ Stefani. Tutti questi prodotti vengono direttamente commercializzati dalla cooperativa stessa, principalmente nel mercato italiano, ma anche nel mercato europeo ed extraeuropeo. “La ricerca della qualità del prodotto caseario e

la cura artigianale nella lavorazione del latte sono da sempre valori fondamentali della Cooperativa” ci spiega il dr. Libero Stradiotti, Presidente di Ca’ De’ Stefani “ancora oggi dopo oltre centoventi anni di storia e l’introduzione di processi automatizzati nelle lavorazioni, le fasi per produrre le nostre varietà casearie sono rimaste immutate.” Infatti, la presenza di automazione nel settore caseario non è così diffusa. Si lavora ancora molto a mano, ma ci vuole tanta resistenza fisica e alcuni passaggi sono logoranti per l’uomo. “Ci siamo sentiti di investire sulla sicurezza per tutelare la salute dei nostri dipendenti”, racconta Stradiotti. Dal 2008, Latteria Ca’ De’ Stefani ha intrapreso una vera e propria trasformazione impiantistica con l’inserimento di nuovi impianti e macchinari innovativi, culminata con la recente introduzione di un robot antropomorfo, esemplare unico nel panorama produttivo caseario italiano.

IRB 6620, perfettamente adattabile anche nel settore alimentare

Una sfida ambiziosa per C.A.R., l’integratore che ha fatto da ponte tra ABB e Latteria Ca’ De’ Stefani: trovare una soluzione meccanizzata che avesse come tratti distintivi potenza e al tempo stesso precisione e delicatezza in uno spazio ristretto. “Si trattava di trovare una soluzione meccanizzata che avesse come tratti distintivi potenza e al tempo stesso precisione e delicatezza in uno spazio ristretto”, ribatte Sebastian Torno, Direttore Tecnico di C.A.R. Le forme di Grana Padano, infatti, in seguito alla fase di “stufatura” venivano prelevate da scaffali alti cinque piani per essere consegnati alla fase successiva. Il passaggio presentava alcuni punti critici se eseguito a mano, come ad esempio l’elevato peso delle forme (più di 40 kg) ed il loro notevole ingombro. D’altro canto la presenza umana garantiva velocità ed esperienza nel maneggiare le forme ancora delicate per la crosta non totalmente indurita. La scelta è ricaduta sul robot industriale IRB 6620, utilizzato in larga scala nel settore automotive, ma perfettamente adattabile ad un’applicazione in campo alimentare. L’indice di protezione del braccio robotizzato e i materiali utilizzati per le parti che vengono a contatto con il prodotto, ne fanno un robot 2/2022 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE

Food&Beverage / ABB totalmente compatibile con una linea di produzione Food & Beverage. “L’adattività del software ci ha permesso di progettare il movimento del braccio robotico che ora in modo intelligente si posiziona e riconosce le differenze tra i prodotti da prelevare e spostare” racconta Giacomo Ferretti, System Engineering di C.A.R. La complessa fase di progettazione e simulazione portata avanti da C.A.R., ha portato alla soluzione adottata oggi con soddisfazione da Ca’ De’ Stefani: un’isola produttiva costruita ex novo in cui il robot IRB 6620 preleva le forme dagli scaffali, le rivolta per permettere che si concluda l’asciugatura e le consegna al passaggio successivo. Le forme di Grana Padano non sono tutte uguali, la lavorazione artigianale determina rilevanti differenze in diametro, altezza e di peso che l’IRB 6620 riesce a riconoscere adattando di conseguenza la posizione e la forza della presa evitando pericoli di caduta delle forme dagli scaffali durante questa fase. Inserito all’interno dell’isola produttiva il robot non compie solamente il suo lavoro, ma riesce a dialogare con gli altri macchinari coinvolti nella stessa fase di lavorazione: grazie al suo software, infatti, aziona e coordina anche il movimento dello “spingitore” (posizionatore cartesiano costituito da 3 assi esterni), incaricato di inviare le forme verso il passaggio successivo. Altra caratteristica da sottolineare nell’applicazione progettata e messa in opera da C.A.R. è il controllo di movimento totale su 8 assi (6 del braccio meccanico e 2 del posizionatore cartesiano) che facilita lo svolgimento delle operazioni in uno spazio ristretto.

Automazione e artigianato, un binomio possibile

All’inizio non sono mancate alcune riserve sulla velocità del sistema automatizzato. “L’uomo è veloce e sa come maneg-

giare le forme”, rivela Libero Stradiotti. Le perplessità dimostrate inizialmente sulle performance dell’applicazione sono state accantonate una volta avvenuto il collaudo. Oggi il robot muove in media circa 250 forme di Grana Padano al giorno sgravando da un’attività ripetitiva e logorante diversi lavoratori che possono essere impiegati in altri ambiti della produzione. La presenza di macchine controllate da software all’interno di ambienti tradizionali come Latteria Ca’ De’ Stefani, inoltre, sta generando la necessità di nuove figure professionali competenti trasversalmente sulle tecnologie informatiche. “Stiamo semplicemente assistendo ad uno slittamento dei ruoli coinvolti nella produzione” continua il Dr. Stradiotti “un tempo la parte manutentiva era per la maggior parte appannaggio di tecnici meccanici, oggi di esperti informatici. Siamo sempre alla ricerca di nuove figure che ci supportino nella produzione”.

Uno sguardo al futuro

Un’ultima riflessione riguarda il futuro del processo caseario. Oggi l’isola automatizzata presente in Latteria lavora in autonomia, ma il prossimo passo porterà alla cooperazione tra uomo e robot il quale, programmato e dotato di una serie di accessori, permetterà la parziale o saltuaria presenza umana in totale sicurezza. Intanto, Latteria Ca’ De’ Stefani, C.A.R. e ABB insieme stanno già pensando a quali altre fasi della produzione casearia possano trarre beneficio dalla presenza di automazione, come ad esempio la verifica qualitativa delle forme di Grana Padano mediante la “battitura” delle forme stesse o mediante controlli attraverso l’utilizzo di raggi X. Stiamo andando troppo veloci? No, è la continua esplorazione dei pionieri della pianura Padana, che concludono: “L’impiego di un robot in Latteria rappresenta una tutela dei nostri dipendenti, permettendoci allo stesso tempo di non snaturare le nostre lavorazioni artigianali tramandate dall’anno 1900. Siamo contenti di aver incontrato ABB e C.A.R. come compagni in questo nuovo viaggio”.  20

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Food&Beverage / Beckhoff

La prima applicazione XTS di Cavanna è un sistema di trasferimento a 90 gradi per il confezionamento dei cosiddetti slugs di biscotti (Picture: © Cavanna).

XTS FLOW PACK

il sistema di trasporto intelligente per macchine Il sistema XTS di Beckhoff, supportato dalla tecnologia di comunicazione EtherCAT, come componente economico, compatto e altamente flessibile nell’imballaggio dei biscotti di Cavanna Packaging

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XTS supporta nuove capacità di gestione dei prodotti

Fondata nel 1960 in Piemonte come uno dei primi produttori di macchine flow-pack elettromeccaniche, con il tempo, Cavanna, azienda a conduzione familiare, si è concentrata su macchine completamente elettroniche e linee di confezionamento complete: flow-pack primari per singoli prodotti e gruppi di prodotti, flow-pack secondari o confezioni in scatola, e confezionamento terziario in cartoni da esposizione. Oggi, circa 6.000 macchine Cavanna sono installate presso più di 900 clienti in tutto il mondo e il gruppo italiano Cavanna Packaging è uno specialista leader nel settore del flowpack per prodotti alimentari e non. Le principali aree di applicazione sono l’intero settore alimentare e il settore non alimentare, specialmente l’industria cosmetica e farmaceutica. L’ampio spettro di applicazioni alimentari spazia dalle confezioni di biscotti uniformi e misti, cioccolato, prodotti per la colazione e snack dolci e salati ai prodotti sostitutivi del pane, così come formaggio, cialde di caffè e prodotti surgelati. Qualunque sia il prodotto, Cavanna si concentra sulla protezione del prodotto e sul mantenimento della qualità del prodotto attraverso un imballaggio adeguato. Il consumatore deve anche essere in grado di aprire facilmente la confezione. Tutti questi requisiti devono essere considerati nella progettazione delle macchine flow-pack in combinazione con un’elevata qualità dell’imballaggio, la disponibilità della macchina e il minor costo totale di proprietà possibile.

Partnership tecnologica per una progettazione ottimizzata delle macchine

Per soddisfare tutti questi requisiti in modo ottimale e innovativo, Cavanna ha cercato un partner tecnologico attivo a livello globale. L’obiettivo principale, secondo Cavanna, era quello di migliorare la flessibilità delle macchine per il cambio prodotto, riducendo al contempo l’ingombro, i tempi e i costi. L’azienda doveva inoltre soddisfare le crescenti esigenze di una gestione delicata ed efficiente dei prodotti, per le quali il controllo basato su PC di Beckhoff rappresentava la soluzione di controllo e di azionamento ideale. Cavanna ha inoltre apprezzato il fatto che Beckhoff sia caratterizzata dalla stessa filosofia dell’azienda italiana con la sua passione per la qualità, l’eccellenza tecnologica e l’affidabilità. L’innovazione tecnologica e il continuo sviluppo del controllo basato su PC sono stati particolarmente importanti per Cavanna, perché consentono di avanzare in base alle mutevoli esigenze dei clienti. L’esempio preminente è il sistema di trasporto intelligente XTS che, in combinazione con la potente comunicazione EtherCAT, offre un’eccezionale flessibilità di trasporto dei prodotti in uno spazio molto ridotto.

Dal punto di vista di Cavanna, XTS racchiude un enorme potenziale di innovazione grazie alle sue elevate funzionalità software con capacità di configurazione per lo più automatica e alle sue varianti e geometrie modulari e specifiche per l’applicazione, che rendono facile l’implementazione di un’ampia gamma di applicazioni per il trasporto di singoli prodotti in combinazione con un flusso continuo di materiale. Con la sua elevata efficienza energetica e l’ingombro significativamente ridotto, XTS offre la migliore soluzione possibile in termini di costi, compattezza e innovazione per le confezionatrici Cavanna. Un sistema così compatto e affidabile, con mover controllabili singolarmente, apre le porte a un nuovo mondo di applicazioni di imballaggio che consentono ai produttori di adattare ancora più efficacemente le loro macchine alle esigenze dei loro clienti. Secondo Cavanna, l’alta velocità e la sincronizzazione precisa sono gli obiettivi di tutti i progressi basati su XTS. L’azienda prevede di estendere il sistema in ulteriori aree di applicazione con l’aiuto degli esperti Beckhoff, che sono già stati determinanti per i continui miglioramenti di Cavanna alle loro attuali macchine.

Biscotti in slug packaging

Gli slugs vengono inclinati di 90 gradi prima di essere gestite dai traslocatori della XTS (Picture ©Cavanna).

Come prima applicazione XTS, Cavanna ha sviluppato un nuovo sistema di imballaggio che può confezionare 4.200 biscotti dopo che sono stati raccolti nei cosiddetti slug. Ancora una volta, l’elevata flessibilità del sistema è stata un enorme vantaggio, perché i biscotti possono essere di forma rotonda, rettangolare o quadrata. Inoltre, la macchina può confezionare i biscotti in vari formati flow-pack a velocità fino a 130 confezioni al minuto con un massimo di 32 biscotti per confezione. XTS funziona come un’unità di caricamento in questo sistema. Due mover XTS ricevono i biscotti da un binario a catena dopo che sono stati ruotati di 90 gradi. I mover trasportano poi gli slug verso il sacchetto tubolare per il confezionamento finale flow-pack. Secondo Cavanna, il vantaggio principale del sistema XTS è che tutte le impostazioni necessarie per passare a un nuovo formato di prodotto sono memorizzate nel software di controllo e possono essere eseguite automaticamente. In questo modo, l’XTS può adattarsi al prodotto “al volo”, il che rappresenta un notevole miglioramento rispetto alle soluzioni convenzionali basate su servomotori che richiedono ampie conversioni meccaniche. Un altro esempio dei modi in cui Cavanna utilizza l’XTS è un sistema per trasferire pile di prodotti da un binario della catena a un altro con distanze variabili tra i separatori su ogni catena. Cavanna utilizza l’XTS anche come sistema di distribuzione per dividere un flusso di prodotti in entrata in due flussi a basso costo e con una flessibilità eccezionale.  2/2022 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE

Food&Beverage / COMAU

Il ruolo chiave del

ROBOT COMAU PAL nel settore food&beverage

Inox Food Technology (IFT) è un’azienda piacentina nata nel 2005, specializzata nella progettazione e realizzazione di macchine per l’industria conserviera. Insieme a Comau ha sviluppato una soluzione robotizzata, che ha come principale obiettivo quello di garantire maggiore flessibilità

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A livello di progettazione, IFT si prende carico del prodotto nella sua totalità, dall’aspetto meccanico a quello elettrico, dall’automazione al software. L’impiego di robot e la collaborazione con Comau, nascono dalla necessità di alimentare in modo flessibile tutta una serie di macchinari utilizzati dall’industria del pomodoro (e non solo) quali pastorizzatori, sterilizzatori, miscelatori e macchine per l’ottenimento della polpa, e rispondono alla specifica richiesta del mercato di soluzioni chiavi in mano. I clienti, infatti, preferiscono sempre avere un solo interlocutore per tutto l’impianto.

In questo contesto, l’introduzione di un robot Comau per l’asservimento dei macchinari ha consentito a IFT di completare la propria offerta sul fine linea. Il passaggio a sistemi integrati con i robot è stato favorito anche dalle contingenze particolari degli ultimi anni: “A seguito dell’emergenza Covid” – spiega Leonardo Soldati, Amministratore Delegato di IFT – “molte aziende del settore Food&Beverage si sono scontrate con la necessità di modificare gli impianti per effettuare cambi di packaging. Nello specifico, uno dei nostri clienti aveva la necessità di utilizzare una nuova macchina riempitrice per sacchi, da progettare in pochissimo tempo. Per movimentare la riempitrice, la soluzione più rapida ed efficace ci è sembrata, fin da subito, quella di ricorrere a un braccio robotizzato: da qui, l’incontro con Comau”. Comau, società parte di Stellantis, è leader mondiale nello sviluppo di sistemi e prodotti avanzati per l’automazione industriale. La sua offerta include tecnologie e sistemi per la produzione di veicoli elettrici, ibridi e tradizionali, robot industriali, soluzioni di robotica indossabile e collaborativa, strumenti per la logistica a guida autonoma, centri di lavorazione meccanica dedicati, servizi digitali interconnessi e sistemi in grado di trasmettere, elaborare e analizzare dati macchina e di processo.

Comau PAL, un robot progettato per operazioni di pallettizzazione

La motivazione iniziale che ha spinto IFT ad affidarsi a Comau, in epoca di Covid e lockdown, era legata alla certezza nelle consegne. Inoltre, dal punto di vista del marketing, la possibilità di fornire una soluzione totalmente Made in

Italy rappresenta un valore importante per il settore alimentare. Comau si è dimostrato il partner ideale in grado di fornire la soluzione tecnologica più adatta alle specifiche richieste grazie al Comau PAL. Si tratta di un robot specificatamente progettato per operazioni di pallettizzazione, disponibile in tre modelli, con capacità di carico da 180 a 470 kg, sbraccio da 3.1m con ripetibilità di 0.15mm, tecnologia del polso cavo e opzioni meccaniche condivise con tutta la gamma di prodotto delle famiglie di robot. Questa soluzione risponde molto bene ai requisiti di alta qualità del settore general industry per applicazioni di carico/scarico, prelievo di prodotti multipli, pallettizzazione e operazioni ad alta velocità. Inoltre, Comau PAL garantisce un’elevata affidabilità che permette di evitare fermi d’impianto. La nuova macchina riempitrice per sacchi asettici è diventata così il fiore all’occhiello dell’offerta IFT. Il vantaggio principale di questa soluzione, rispetto a quelle già presenti sul mercato, consiste nell’utilizzare un braccio robotizzato per la movimentazione della testa. Le macchine della concorrenza, invece, montano le teste su sistemi motorizzati (elettrici o idraulici) caratterizzati da pochi gradi di libertà. Grazie alla flessibilità fornita dal sistema robotizzato, la riempitrice IFT riesce a lavorare con formati che vanno da 3 a 1500 litri, laddove normalmente vengono utilizzate macchine diverse. Un altro aspetto che ha riscosso interesse è stato quello di introdurre tecnologie innovative in un settore tradizionale e non sempre all’avanguardia come quello alimentare. Comau ha assistito IFT anche nella fase di pre e post-vendita, supportando l’ufficio tecnico nella programmazione e integrazione del software di gestione del robot in quello dell’impianto. “Il connubio tra Comau PAL e la riempitrice IFT è risultato davvero vincente. La macchina ha mostrato subito un’ottima affidabilità, lavorando ininterrottamente per tre settimane in produzione presso il cliente, senza alcun problema. Il servizio offerto da Comau in termini di integrazione con i nostri sistemi di automazione è stato davvero soddisfacente”, ha concluso Leonardo Soldati.

Comau Con oltre 45 anni di esperienza sul campo e una forte presenza nei maggiori Paesi industrializzati, Comau aiuta le aziende costruttrici, di tutte le dimensioni e di qualunque settore, a migliorare qualità e produttività, riducendo time-to-market e costi complessivi. La sua offerta si estende al project management e alla consulenza, nonché ai servizi di manutenzione e training, per una vasta gamma di segmenti industriali. Comau ha il suo centro direzionale a Torino e opera attraverso una rete internazionale di 6 centri di innovazione, 5 digital hub, 9 stabilimenti di produzione, in cui lavorano 4.000 persone, presenti in 13 Paesi. Una rete globale di distributori e partner consente di rispondere velocemente alle esigenze dei clienti, ovunque si trovino nel mondo. Attraverso le attività di formazione curate dalla sua Academy, Comau si impegna inoltre a sviluppare le conoscenze tecniche e manageriali necessarie alle aziende per affrontare le sfide e le opportunità dell’Industria 4.0.

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Food&Beverage / FuturaPack

Baby food BABY FOOD ad alta velocità!

FuturaPack, azienda di Gampack Group, realizza un’innovativa linea robotizzata di packaging per un’importante multinazionale americana, leader nel baby food

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Il mercato del baby food ha mantenuto il proprio dinamismo anche in tempi di pandemia, evidenziando un andamento all’insegna della stabilità. Non bastano i lockdown prolungati, e neppure il trend costantemente in calo delle nascite, a frenare la vitalità di un comparto sempre più tecnologico e specializzato, dove la brand reputation è strettamente legata al senso di responsabilità verso il target di riferimento. FuturaPack, azienda del Gruppo Gampack con sede a Piacenza, nel cuore della packaging valley emiliana, è specializzata da molti anni in impianti di fine linea robotizzati ad alta tecnologia per la manipolazione e l’imballaggio nel comparto beverage & food. Grazie alla sinergia del network e alla capacità di lavorare sul duplice binario dell’innovazione di prodotto e dello sviluppo di una politica di imballaggi

eco-sostenibili, ha potuto controbilanciare il periodo di crisi, implementando la flessibilità delle proprie macchine, che sono in grado di rispondere alle richieste di un mercato oggi trasformato nei suoi asset fondamentali.

Soluzioni sofisticate con robot di ultima generazione

FuturaPack è già rinomata a livello internazionale per gli impianti di fine linea altamente performanti, utilizzati nel comparto del packaging per food, beverage, prodotti cosmetico-farmaceutici e pet food. Da tempo ha debuttato anche nel campo del baby food, proponendo una linea robotizzata completa per l’imballo di coppette contenenti purea di frutta per l’infanzia, che ha incontrato un notevole successo negli Stati Uniti. Successivamente, il business dell’azienda in questo particolare segmento che riguarda le tecnologie di confezionamento ed imballaggio di alimenti per i più piccoli, si è ampliato ed ha portato alla progettazione di soluzioni ancora più sofisticate sotto l’aspetto ingegneristico e progettuale, con l’ausilio di robot di ultima generazione che manipolano doypack. Da questa esperienza e dall’attenzione del R&D team aziendale nell’ambito della tecnologia dedicata al baby food è nata un’importante collaborazione con una multinazionale del settore alimentare e delle bevande. La sinergia tra le aziende ha portato allo sviluppo di molti progetti di successo con un’elevata soddisfazione del cliente attraverso una gestione professionale dei progetti e un crescente interesse operativo presso i Clienti. Una prima linea robotizzata per il packaging di prodotti destinati al baby food era stata collocata nel 2019 in un importante sito produttivo della multinazionale sopraccitata; visto il successo di questa realizzazione, il cliente ha confermato la sua fiducia ed ha commissionato una seconda linea, che sarà in consegna nei prossimi mesi.

Elevata flessibilità e efficienza, ad alta velocità

Il sistema robotizzato progettato da FuturaPack offre un’elevata flessibilità, assicurando nel contempo un alto grado di efficienza. Ma vediamo da vicino come funziona l’impianto di fine linea. I doypack caricati manualmente dalla linea di produzione, arrivano random, su un nastro trasportatore disposti su 4 file a 180 pezzi/min. Non viene richiesto un loro perfetto allineamento e nemmeno un loro orientamento specifico da parte dell’operatore, snellendo il ciclo produttivo del Cliente. Questa semplificazione di processo, avente come obiettivo quello di eliminare complicati sistemi di direzionamento e raggruppamento dei prodotti, difficilmente regolabili, è stata la scelta tecnica ideale per il Cliente. I prodotti escono umidi dalla linea di produzione/riempi-

mento, vengono asciugati da un asciugatore ed un semplice sistema di visione individua la loro posizione, “comunicandola” ai robot di picking. In considerazione della velocità di flusso dei prodotti, sono montati sulla struttura della macchina quattro robot Delta ad alta velocità. I cartoni sono formati partendo da fustelle stese, attraverso una triplice matrice e con l’ausilio di un manipolare, quindi, controllati ed inseriti in un trasporto a tasche inclinato. Questa tecnica permette ai robot di carico di conservare il prodotto orizzontale durante il trasferimento ed il suo inserimento nel cartone, sfruttando la massima velocità di manipolazione. Il riempimento si fa quindi dal lato superiore dell’imballo, che mantiene i lembi aperti fino al completamento del formato previsto. In tal modo, il riempimento è assicurato fino al massimo della capacità contenitiva dell’imballo stesso. Una volta conclusa l’operazione, i lembi sono chiusi ed il coperchio abbattuto ed incollato; il cartone ritorna in posizione orizzontale, e successivamente viene pesato ed etichettato. Una caratteristica della macchina di incartonamento FuturaPack è quella di poter integrare al proprio interno in opzione la bilancia statica al fine di verificare il corretto riempito degli imballi scartando gli eventuali cartoni non corretti e di consegnare in uscita imballi sempre controllati. Grazie alla profonda conoscenza acquisita in anni di esperienza nella movimentazione e confezionamento di prodotti morbidi (doypack, buste, flowpack, ecc.), FuturaPack ha ottenuto molti successi nello sviluppo e nella fornitura di soluzioni di packaging performanti presso i siti di produzione dei principali brand.  2/2022 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE

Food&Beverage / Klain Robotics

“Gribbot” GRIBBOT

un sistema di automazione robotizzato per la manipolazione alimentare Un sistema di trasporto, un sistema di visione, un braccio robotizzato e una pinza, fanno di Gribbot una tecnologia unica nell’automazione robotizzata delle operazioni di trattamento e lavorazione dell’industria alimentare

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In uno dei pochi settori in cui l’automazione sembra ristagnare è stato fatto un importante passo avanti, a dimostrazione del fatto che i robot sono in grado di eseguire anche la più ardua manipolazione alimentare, solitamente operata manualmente dall’uomo. In SINTEF, il maggiore centro di ricerche indipendente della Scandinavia, gli ingegneri hanno sviluppato il “Gribbot”, un sistema progettato ad hoc che si avvale di un robot DENSO a 6 assi, modello VS087, per lavorare i petti di pollo. “Questa parte del pollo è la più costosa e pertanto i produttori di carne sono naturalmente preoccupati della resa”, spiega il responsabile delle ricerche SINTEF, dott. Ekrem Misimi. “Tuttavia, automatizzare questo processo, come qualunque altra procedura che faccia affi-

damento su operazioni manuali umane, è estremamente impegnativo. Con il Gribbot volevamo dimostrare ai produttori e ai rivenditori del settore alimentare che, al giorno d’oggi, questo tipo di automazione è possibile. Fondata nel 1999 a Brescia, Klain Robotics è un’azienda specializzata nella distribuzione di robot per il mondo della Factory Automation e componenti di Meccatronica, focalizzata sul mercato italiano e della Svizzera italiana. Dal 2007 ad oggi, Klain Robotics è ‘Europe Best Dealer’ di DENSO, il noto produttore giapponese, leader nel mercato della robotica di piccolo taglio, con Robot Scara ed Antropomorfi. Grazie all’’alto profilo tecnico dell’azienda, il personale qualificato e costantemente aggiornato, l’accurata e attenta selezione dei marchi e dei prodotti gestiti e l’attenzione alle evoluzioni del settore, K.L.A.IN.robotics è il partner ideale per System Integrator specializzati, operanti nella realizzazione di linee di assemblaggio, di macchine speciali e nell’asservimento di macchine operatrici in svariati settori.

Le sfide delle lavorazioni e dei trattamenti dell’industria alimentare

“Il Gribbot si basa sulle esperienze maturate dal centro attraverso diversi progetti che vedono coinvolti dei robot, come il RoboTrim, che utilizza anch’esso un robot DENSO VS087 in questo caso impegnato a sfilettare i salmoni. Quest’esperienza con il DENSO VS087 ha aperto, soprattutto a fronte della sua flessibilità e semplicità d’uso, una marea di opportunità nell’automazione robotizzata delle operazioni di trattamento e lavorazione dell’industria alimentare. Il principale obiettivo nonché le sfide maggiori erano quelle di raggiungere rese soddisfacenti, paragonabili a quelle degli operatori umani – compito non facile data la superficie scivolosa – la consistenza morbida e l’estrema varietà dei petti di pollo. Ma la sfida principale è stato lo sviluppo della pinza: i filetti di pollo dovevano infatti essere maneggiati con cura in modo che non venissero strappati o schiacciati troppo. Il Gribbot è costituito da un sistema di trasporto, un sistema di visione, un braccio robotizzato e da una pinza. L’idea, basata sul robot DENSO VS087, si avvale di un sistema di visione in 3D – l’“occhio” di Gribbot, in cui il robot DENSO funge da “braccio” e di una pinza conforme, progettata in SINTEF che funge da “mano” del Gribbot. I ricercatori SINTEF hanno optato per il DENSO VS087 in quanto questo robot, classificato come conforme alla classe IP67, è adatto per lavorare alimenti crudi. È anche il braccio robotizzato più veloce della sua classe, con un tempo di ciclo brevissimo. “Avere un robot semplice da programmare è

importantissimo per noi”, dice il dott. Misimi, “in quanto possiamo sviluppare rapidamente un prototipo.”

Una tecnologia con enormi prospettive

Il Gribbot mostra un livello di maturità della tecnologia molto promettente che, tuttavia, necessita di un ulteriore ciclo di sviluppo prima di poterne ricavare un potenziale prototipo industriale. I potenziali benefici del Gribbot per l’industria alimentare sono enormi: il Gribbot può infatti ottimizzare l’intera produzione, rendendola più efficiente in termini sia economici che operativi, grazie all’automazione della procedura del trattamento. Inoltre rende possibile un uso della materia prima ottimale, molto vicina a quella ottenuta dagli operatori umani. Le esperienze maturate dal centro SINTEF attraverso diversi progetti che vedono coinvolti dei robot, hanno permesso di ideare anche un’applicazione per sfilettare i salmoni con un robot DENSO. L’utilizzo di robot assicura che il peso e la forma dei filetti siano pressoché identiche quando vengono messi in commercio. Harry Westavik, Research Manager per l’automazione e l’efficienza di prodotto presso SINTEF, dice: «La più grande sfida nella lavorazione di pesce e carne è che tutti i pezzi sono differenti ma si suppone che siano tutti uguali quando vengono messi in vendita». Ecco perché la lavorazione di pesce e carne è un campo difficile in cui operare. «L’ambiente di lavoro è freddo e molto umido, ed è corrosivo per tutti gli oggetti fatti di metallo. I robot DENSO sono molto robusti e lavorano molto velocemente. È per questo che ne abbiano scelto uno». Il robot DENSO non solo è conforme con lo standard IP67, ma è anche completamente lavabile con acqua. Il robot ha anche un cablaggio interno e i collegamenti sono alla base del robot, in modo da ridurre il più possibile i punti di contatto con batteri e microbi. La scelta di un robot in alluminio è stata anche dettata da ragioni di igiene e di influenze climatiche esterne. Fino ad oggi l’operazione di separazione delle ossa dai filetti veniva fatta a mano, richiedeva molto tempo ed era soggetta a errori. Inoltre, buona parte del pesce era da scartare. Il processo che ora è stato sviluppato da SINTEF sarà applicato a parecchi altri robot, che assumeranno l’intero processo della catena produttiva di carne e pesce. Questo include la presa di pezzi con l’aiuto di sensori, l’immissione su nastri trasportatori, lo sfilettamento e l’imballaggio. «I robot possono rimanere in uso tutto il giorno», Westavik descrive i vantaggi in confronto ad una produzione manuale. L’automatizzazione delle lavorazioni può essere vantaggiosa anche per le aziende delle filiere alimentari: i processi di produzione diventano molto più igienici e sicuri. La qualità del pesce e della carne aumenta perché solo i tagli di qualità più alta vengono messi in vendita. In più, l’origine dei prodotti ed ogni singolo passaggio nella produzione possono essere tracciati. Questo aumenta le possibilità per il consumatore di non ricevere carne o pesce contaminati.  2/2022 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE

Food&Beverage / Kollmorgen Ottimizzazione dei

motori motori sincroni per una densità di potenza ancora più elevata

Kuka e Kollmorgen co-ingegnerizzano dei motori ottimizzati per robot compatti, ideali per l’automazione di processo nei settori del packaging, elettronico, alimentare e farmaceutico

Attraverso la co-ingegnerizzazione collaborativa, Kuka e Kollmorgen sono riuscite a ridurre il volume di installazione dei motori rispetto ai modelli standard, a implementare applicazioni specifiche ai robot e ad ottimizzare l’intera supply chain. I robot compatti di Kuka sono precisi, agili e veloci e, in quanto soluzioni complete, sono particolarmente adatti per applicazioni industriali generiche. Con un peso morto di 51 kg, il modello base della serie può sostenere carichi fino a 6 kg. Questi robot compatti sono quindi ideali per l’automazione di processo nei settori del packaging, elettronico, alimentare e farmaceutico. Essendo sistemi agili, queste unità di manipolazione a cinque assi e a sei assi offrono brevi tempi ciclo e un’elevata ripetibilità, soprattutto nelle operazioni pick-and-place. Kollmorgen, azienda leader nella distribuzione di sistemi e componenti di automazione e azionamento per i costruttori di mac-

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chine in tutto il mondo, ha oltre 70 anni di esperienza nel campo della progettazione, dell’automazione e delle applicazioni. Grazie ad una competenza ineguagliata nel campo dell’automazione, ad una qualità eccellente e ad una consolidata esperienza nella combinazione di prodotti standard e personalizzati, Kollmorgen fornisce soluzioni innovative senza paragoni per prestazioni, affidabilità e facilità d’uso, offrendo ai suoi clienti un indiscutibile vantaggio competitivo.

I servomotori sincroni AKM

I servomotori sincroni di Kollmorgen hanno un ruolo fondamentale nel conseguimento di queste elevate prestazioni dinamiche e precisione. “Abbiamo contribuito significativamente alla riduzione dei tempi ciclo e all’elevata precisione adattando i nostri servomotori della serie AKM alle esigenze specifiche di Kuka”, afferma Theo Loy, Sales Manager di Kollmorgen. Il partner di co-ingegnerizzazione ha adattato il progetto dei servomotori sincroni in modo

da poterli inserire perfettamente nei giunti dei robot KR Agilus. “Questo ci ha permesso anche di incrementare la già elevata densità di potenza”. Riguardando all’inizio della partnership, Loy commenta: “Nell’ambito del progetto di sviluppo dei nuovi robot compatti, Kuka cercava un produttore di motori che potesse fornire motori custom con un’elevatissima densità di potenza. Il rapporto coppia/ volume si è rivelato il fattore decisivo che ci ha messi in gioco. I servomotori AKM sono semplicemente imbattibili”. Il progetto è rapidamente evoluto nella direzione della co-ingegnerizzazione collaborativa. L’obiettivo era quello di trovare dei modi per implementare miglioramenti delle prestazioni custom e adattamenti dell’insieme strutturale senza sacrificare i vantaggi della produzione di serie industriale. “Anche se sarebbe stato possibile rispondere ai requisiti di Kuka con motori di serie, non abbiamo voluto lanciare un nuovo progetto di sviluppo, con tutti i rischi relativi”. Al contrario, l’obiettivo era quello di ottimizzare i motori standard eseguendo modifiche controllate. “Standardizzazione, disponibilità e qualità erano cruciali. È per questo che abbiamo utilizzato adattamenti controllati per ottimizzare i motori standard”. Con adattamenti custom come i pressacavi, la modifica delle carcasse dei cuscinetti, configurazioni dei connettori specifiche per Kuka o fori speciali nell’albero d’uscita, il produttore di motori è riuscito a mantenere in modo affidabile la maggior parte della sua standardizzazione. Tutto ciò è ancora possibile quando l’intera geometria del progetto viene modificata in modo fondamentale?

Inserimento a scomparsa nel giunto del polso

È esattamente quello che è successo con il servomotore più piccolo della serie AKM Kollmorgen. Già di per sé piccolissimo, è stato necessario renderlo ancora più sottile per inserirlo in modo compatto nel giunto del polso del robot. Il processo di co-ingegnerizzazione è iniziato da

I servomotori AKM: elevata accelerazione con un solo cavo La serie AKM di servomotori Kollmorgen a magneti permanenti a elevata accelerazione è disponibile in 28 combinazioni di carcasse e di montaggio per facilitare progetti di macchine compatte. Essi offrono inoltre un ridotto consumo di energia, una precisione di controllo estremamente elevata e un’altissima disponibilità, oltre a essere compatibili con le tensioni di alimentazione di normale uso grazie ad avvolgimenti statorici appositamente adattati. Per la configurazione realmente individuale dei servomotori sincroni, Kollmorgen offre una gamma modulare di taglie e potenze nominali, insieme ad altre opzioni speciali. Di conseguenza, con la seria AKM sono possibili oltre 500.000 configurazioni differenti dei motori a magneti permanenti, basate su collaudati componenti standard. Ciò è ulteriormente valorizzato dal sistema di connessione a cavo singolo fra i servomotori e i loro controllori si estendono sull’intera catena del valore nel settore dell’ingegneria meccanica. La trasmissione fisica del segnale encoder dal motore AKM sul cavo motore elimina un’interfaccia. Ciò porta a concreti risparmi grazie alla distribuzione con un cavo e due connettori, cosa che a sua volta riduce il tempo di installazione e lo spazio necessario per il cablaggio.

modelli 3D e contorni esterni, e alla fine ha richiesto l’uso di dati di progetto dettagliati. Ora, solo le parti interne del motore AKM1 nel robot KR Agilus sono uguali a quelle corrispondenti nella linea di prodotto standard. Inoltre, lo specialista di sistemi di azionamento e motion control produce i motori per la fonderia di robot che ha sede ad Augsburg in celle di produzione ottimizzate con processi di test e procedure di controllo qualità custom, nonché con un packaging specifico per trasportare direttamente i motori dalla linea di montaggio alla Kuka. Per completare il quadro di gestione della qualità, la filiale Kollmorgen di Brno (Repubblica Ceca) ha eseguito un’analisi FMEA (failure modes and effects analysis) sui due processi coordinati.

Ingegneria per la gestione della supply chain del cliente

Kollmorgen considera l’ottimizzazione della supply chain parte della sua strategia di progettazione di soluzioni di azionamento che non solo forniscano le prestazioni richieste, ma si inseriscano anche molto bene nella gestione della supply chain del cliente. Per semplificare le cose per il cliente del progetto Kuka, Kollmorgen ha incorporato anche la competenza ingegneristica dei suoi fornitori, come un freno motore appositamente adattato. “Funziona sia come freno di mantenimento, sia come freno di emergenza”, nota Loy, con un occhio rivolto al fatto che il KR Agilus è l’unico robot della sua classe ad essere dotato della funzionalità Safe Operation di Kuka, che semplifica nettamente l’interazione uomo-robot. “Per questa particolare applicazione abbiamo trovato una buona soluzione nella collaborazione con il nostro fornitore di freni. Alla fine, ciò che conta è la soluzione ottimale per il relativo problema”, nota Loy.  2/2022 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE

Food&Beverage / KUKA Sta tutto nel mix!

Il KR 700 PA KR 700 P

di KUKA pallettizza bibite a tempo di record Nel magazzino Pepsi - Jordan ICE, un KR 700 PA è il fulcro della pallettizzazione. Il robot impila bibite di diverse forme e dimensioni sullo stesso pallet, aumentando enormemente la produttività nel magazzino del produttore di bevande

L Palettizzazione completamente automatica per l’industria delle bevande: da Jordan ICE, tutto gira attorno al KR 700 PA

La palettizzazione mista completamente automatica è considerata la disciplina suprema tra i robot di palettizzazione. Nel magazzino della filiale della Pepsi in Giordania, Pepsi - Jordan ICE, un KR 700 PA è al centro del processo di pallettizzazione. Impila bibite di varie forme e dimensioni sullo stesso pallet, svolgendo questo compito con assoluta maestria. Da cinque anni, il KR 700 PA assicura che i supermercati e altri negozi siano riforniti in modo rapido e affidabile con la selezione di bevande analcoliche che desiderano. Bottiglia dopo bottiglia, lattina dopo lattina, strato dopo strato. Con il suo ampio raggio d’azione e gli eccellenti tempi ciclo, aumenta notevolmente la produttività nel magazzino del produttore di bevande. Il KR 700 PA di KUKA è la prima scelta per l’integratore di sistemi Technica International SAL. “Utilizzando il robot, siamo stati in grado di aumentare la produttività e ridurre significativamente il tasso di errore dovuto all’intervento

manuale”, afferma Bechara Nassar, Sales Manager di Technica International SAL, fornitore libanese di soluzioni di automazione e robotica che ha installato il pallettizzatore alla Pepsi.

Da sistema manuale a palettizzatore per bevande

Il compito, che ora viene eseguito dal robot, fino al 2016 era svolto manualmente da numerosi dipendenti nel magazzino della Pepsi Jordan. L’esigenza del cliente: sgravare le persone che devono svolgere questo pesante lavoro attraverso l’automazione. “Solo attraverso l’automazione si poteva rendere il processo il più efficace possibile. E KUKA aveva il robot più adatto a noi”, dichiara Bechara Nassar, spiegando la scelta del KR 700 PA. Questo perché per Pepsi era importante utilizzare il minor spazio possibile durante il processo di automazione. Con il suo raggio d’azione fino a 3,3 m e la sua struttura contemporaneamente compatta, il KR 700 PA era quindi adatto al magazzino del produttore di bevande, che nel 2020 registrava un fatturato mondiale di oltre 70 miliardi di dollari.

KR 700 PA, al centro del sistema di pallettizzazione

Il robot KR 700 PA si trova al centro di un capannone, ed è circondato da cinque o sei bancali con varie bottiglie e lattine già confezionate in piccoli pacchetti. La Pepsi offre più di 500 varianti di prodotti dei suoi 23 marchi, come Lipton, 7UP e la stessa Pepsi, e molti altri in diversi formati. Una sfida per qualsiasi robot, che deve afferrare i pacchi e posizionarli con precisione. In primo luogo, un carrello elevatore porta i pallet con le bevande alla stazione del robot, nonché i pallet vuoti e gli strati intermedi necessari. Quindi, dopo aver approntato un pallet vuoto sulla sta32

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PA Il robot di pallettizzazione impila strato per strato, su misura per il cliente. Ora il pallet è pronto per il ritiro.

zione di carico, il KR 700 PA afferra uno strato di bevande con il suo braccio di presa e lo solleva su di esso. Poi, utilizzando una funzione di vuoto, aspira uno strato intermedio, lo mette sulle bevande e preleva lo strato successivo. Le bevande più pesanti vanno verso il basso, quelle più leggere verso l’alto. Questa procedura ha ottimizzato il flusso di lavoro tra il magazzino e il sistema di pallettizzazione alla Pepsi in Giordania. Una volta che il robot concluso il suo lavoro, i pallet vengono trasportati via tramite un nastro trasportatore e infine vengono portati nella zona di carico dei camion.

Preciso, veloce, potente

Il KR 700 PA ha una capacità di carico fino a 700 kg – per lattine di bevande da 0,33 litri, questo corrisponde a più di 2.100 lattine. Anche con il massimo carico utile, il KR 700 PA lavora in modo preciso e veloce, gestendo fino a 4 cicli di lavoro al minuto grazie ai motori potenti. Un vero campione dell’alta velocità! Grazie al suo raggio d’azione massimo di 3.320 millimetri, KR 700 PA è perfetto per ogni applicazione. La sua struttura compatta e i motori potenti gli consentono di svolgere ogni attività a tutto gas e con la massima precisione. E lavora esattamente secondo i piani. Bechara Nassar spiega: “Secondo un sistema predefinito, sui pallet si impilano diversi tipi di bevande. Il cliente determina la sequenza per strato e per pallet tramite il software”. Questo offre enormi vantaggi, specialmente per il commercio al dettaglio: i pallet possono essere caricati individualmente, secondo le esigenze del negozio. Questo semplifica il rifornimento di scaffali sul posto, per esempio. Grazie alla sua struttura, il KR 700 PA permette intervalli di manutenzione straordinariamente lunghi, riducendo al minimo i costi per la manutenzione. Vince inoltre la sfida contro la polvere e gli spruzzi d’acqua, grazie alla classe di

protezione IP 65. Inoltre, il KR 700 PA è dotato di un foro passante di 60 mm: uno spazio notevole per le alimentazioni di energia, che permette di fare passare internamente tutti i fasci di tubi impiegati, in modo che rimangano ben protetti e possano essere sostituiti velocemente quando necessario.

La cooperazione con KUKA

Il team di Technica International SAL ha lavorato per la prima volta con KUKA per l’installazione, ed è stato molto soddisfatto. “KUKA ha fornito un supporto ottimale ai nostri ingegneri in loco durante l’integrazione del robot”, secondo Bechara Nassar. L’azienda offre soluzioni di automazione dal 1982 ed è considerata pioniere degli impianti con robot in Medio Oriente e nella regione del Golfo. Technica prevede di estendere questa soluzione di pallettizzazione ad altri impianti in diversi settori in tutto il mondo. Bechara Nassar continua: “Vogliamo compiere un passo in più con il sistema e offrire ai nostri clienti una soluzione di pallettizzazione Tetris. In questo modo, anche all’interno dello stesso strato, si potranno impilare bevande di diversi tipi e dimensioni”. La sfida più grande in questo ambito è rappresentata dal fatto che ogni strato deve raggiungere la stessa altezza, in modo da potervi impilare sopra lo strato successivo. Il software corrispondente può calcolare e pianificare tutto questo con precisione in anticipo.

I robot pallettizzatori KUKA

I robot pallettizzatori KUKA possono gestire qualsiasi formato e rappresentano tutto ciò che serve per un sistema automatico perfetto. KUKA copre i carichi utili da 40 kg a 1.300 kg con una varietà di robot, e software, senza pari. Tutti i robot di pallettizzazione KUKA sono concepiti appositamente per compiti di pallettizzazione e depallettizzazione impegnativi e si integrano perfettamente con altre macchine nei sistemi di packaging. Tutto ciò si traduce in tempi ciclo brevi e una maggiore produttività, minimizzato fabbisogno di spazio e gestione di qualsiasi prodotto in vari formati. Inoltre, tutti i modelli di pallettizzatore possono avere movimenti finalizzati alla massima velocità grazie ai software digital motion mode, che ottimizza le performance delle macchine. I sistemi automatici di palletizzazione industriale sono sempre gestiti dell’unità di controllo robot a base PC KR C5 nonché del comando manuale KUKA smartPAD.  2/2022 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE

Food&Beverage / Mitsubishi

INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE | 2/2022

packaging packaging

Soluzioni di

intelligente per un mercato globale

Con il supporto di Mitsubishi Electric e Qingdao Keling, Golden Packaging sviluppa e aggiorna attrezzature speciali per l’alimentazione orizzontale, l’organizzazione, il confezionamento, il sorting e la pallettizzazione per il settore alimentare

Ubicata nella meravigliosa città costiera di Qingdao, Golden Packaging (Golden Pak) vanta una ricca esperienza pluriennale nei servizi per l’industria del gelato, oltre a fornire tutte le tipologie di attrezzature di imballaggio a diverse aziende leader nel settore delle bevande fredde, quali Meiji, Wall’s, Nestle, Yili, Mengniu, Bright Dairy, Hongbaolai e Baxi. Le attrezzature di Golden Pak sono inoltre esportate in più di 60 Paesi e regioni, tra cui Stati Uniti, Germania, Giappone e Russia. Negli anni successivi al 2000, il settore del packaging in Cina ha registrato uno sviluppo molto rapido; Golden Pak ha seguito da vicino il ritmo di sviluppo dei suoi clienti. Pur con una costante qualità dei prodotti e risposte tempestive, ha dovuto mettersi in pari con la “veloce traiettoria” del settore del packaging e si è rapidamente aperta a nuove opportunità nel settore alimentare e in quello dei beni di consumo confezionati. Dopodiché, grazie al supporto tecnico di Mitsubishi Electric e Qingdao Keling, si è concentrata sullo sviluppo di prodotti personalizzati, non standard, per fornire più valore e servizi con l’obiettivo di soddisfare la domanda dei clienti nei settori delle bevande fredde e farmaceutico.

Soluzioni per una capacità produttiva globale

In un mercato così altamente competitivo, Golden Pak ha sempre mantenuto una qualità eccellente dei prodotti, prezzi ragionevoli, design di stile e servizi completi, che le sono valsi la fiducia e le lodi dei clienti, man mano che si è fatta costantemente strada sul mercato nazionale ed estero! Oggigiorno, il tasso di esportazione dei suoi prodotti supera il 50%, perlopiù verso Paesi sviluppati lontani come la Germania, gli Stati Uniti, il Regno Unito, la Francia, il Canada, l’Australia, la Polonia, la Repubblica Ceca, il Giappone e la Corea del Sud, oltre che vendite in tutta l’Asia, l’Africa e l’America del Sud. A supporto di tutto questo, Golden Pak ha aperto in Indonesia uno stabilimento produttivo in joint venture così da produrre, vendere e fornire servizi a livello locale, andando verso una capacità produttiva globale. Spesso il portafoglio clienti rappresenta la solidità di un’azienda e questo è particolarmente vero per Golden Pak: allo stato attuale, l’azienda collabora con le maggiori società nazionali e internazionali attive nei settori alimentare e farmaceutico come Unilever, Nestle, Wall’s, Yili Group, Mengniu Group, Wandashan, ma anche New Hope, 2/2022 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE

Food&Beverage / Mitsubishi

Charoen Pokphan, Hsu Fu Chi, Want Want, Baiyunshan, Nice, Sanjin Pharmaceutical Company Limited e COFCO. Jin Weijian, General Manager di Qingdao Golden Packaging Machinery Co.Ltd. ha affermato: “Circa il 5% delle imprese private cinesi sopravvive solo 10 anni e la durata di vita media delle piccole e medie imprese negli Stati Uniti è inferiore a 7 anni, il che indica che per le imprese private non è semplice fare un buon lavoro. Golden Pak opera da diciotto anni. Molti dipendenti hanno vissuto in azienda i momenti più felici, ma anche quelli più complicati. In più la società è sempre stata energica, poiché adottiamo come fondamento della nostra attività aziendale il principio di “creare valore per i clienti”, che è in linea con i valori di Mitsubishi Electric.” Fornendo attrezzature di imballaggio e integrazione con i sistemi di produzione dei clienti, ma anche ingegneria del packaging back-end e servizi completi, Golden Pak aiuta i clienti ad aumentare la produzione, ridurre i costi, garantire buone condizioni igieniche e realizzare la creazione di valore e miglioramento costante. Migliorare le capacità tecniche non significa semplicemente completare con successo l’attività di produzione di un dato processo, ma anche ottimizzare il design strutturale e migliorare la compatibilità del sistema. Per dirla con le parole di Jin Weijian “Raggiungere la qualità e il prezzo ottimali”. Dopo aver definito il nuovo piano di sviluppo, Golden Pak ha interamente adottato i prodotti di Mitsubishi Electric. Questa strategia apparentemente “costosa” si è dimostrata la più “fruttuosa”. Negli ultimi anni, la competizione nel settore del packaging è stata particolarmente feroce. I componenti delle attrezzature di imballaggio sono diventati sempre più cari, mentre i prezzi degli interi macchinari continuano a scendere. “Gli utenti finali vogliono acquistare attrezzature ad alte performance ma anche economiche. In veste di produttore di attrezzature di imballaggio è estremamente difficile bilanciare questa contraddizione, ottenendo proventi congrui e, allo stesso tempo, assicurando la qualità delle attrezzature. Fortunatamente, Mitsubishi Electric e Keling ci aiutano a tenere sotto controllo i costi attraverso una configurazione ragionevole e a risolvere i problemi grazie alla loro tecnologia, il che ci consente di avere basi solide per competere”, ha spiegato Jin Weijian.

Una partnership proficua

Il supporto tecnico offerto da Keling e Mitsubishi Electric ha rappresentato una base importante per la trasformazione di Golden Pak e si è rivelato un fattore decisivo nell’aiutare gli utenti ad aggiornare i loro processi. “Golden Pak progetta i macchinari, mentre Mitsubishi Electric e Keling offrono supporto nella progettazione elettrica e del sistema. Questa collaborazione accresce la cooperazione tra le aree elettriche e meccaniche, con un focus futuro sull’integrazione di attrezzature per il 36

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sorting e macchinari per il riempimento scatole, fornendo così soluzioni per l’intero packaging back-end.” In questo modo, Golden Pak si è trasformata da semplice fornitore di attrezzature a prestatore di servizi di ingegneria per il packaging. L’installazione di una linea di packaging automatico per Baumkuchen presso la sede di un cliente dimostra l’efficacia di queste soluzioni congiunte ad opera di Golden Pak, Mitsubishi Electric e Keling. Il progetto è durato due mesi con l’ingegnere di Keling, il Sig. Yang, che è rimasto presso la sede, mentre i tecnici e gli esperti di Mitsubishi Electric sono rimasti a disposizione per fornire supporto. Il Sig. Yang ha affermato: “La nostra filosofia si fonda sul principio di condividere il successo con i clienti. Negli ultimi anni, Mitsubishi Electric ha immesso sul mercato molti pacchetti di soluzioni affidabili e convenienti, che supportano i produttori nell’adottare concept in grado di creare più valore per i clienti.” Questa linea di produzione packaging per Baumkuchen e il progetto back-end con confezionamento multinastro incorporano tecnologie avanzate e soluzioni leader del settore. La linea di produzione è dotata di alimentazione e sorting automatico, etichettatura e disossidante automatico, imballaggio automatico a cuscino, robot, inscatolamento automatico, varie stazioni di test e altri elementi di packaging. Il controllore principale integrato sovrintende l’intero processo per mantenere la stabilità e assicurare che tutto si svolga al meglio. Mitsubishi Electric non solo offre una linea completa di prodotti per l’automazione in fabbrica (dai controllori logici programmabili ai robot industriali e alle macchine per la lavorazione, ecc.), ma ha anche creato il concept di produzione digitale e-F@ctory sulla base di quasi un secolo di esperienza nella produzione, costruito su una struttura e standard di sistema per creare fabbriche intelligenti. 

Food&Beverage / UR Carlsberg brinda alla sicurezza con i Universal Robots

cobot cobot

La multinazionale danese ha integrato due cobot UR per l’automazione di alcune operazioni della fase di packaging, sollevando gli operatori da task che causavano numerosi infortuni

Le esigenze della moderna industria alimentare hanno a che fare sia con la quantità della produzione (la cui richiesta è in costante aumento), sia con la qualità (un parametro che insieme alla sicurezza è sempre più strettamente monitorato dai consumatori), sia – infine – con la sostenibilità dei processi. Le tecnologie di automazione e la robotica in particolare hanno dimostrato di poter offrire un grande contributo alle aziende del food nel soddisfare queste esigenze. La robotica è infatti in grado di incidere positivamente sull’intero ciclo di lavorazione di un prodotto, attraverso tutta la sua value chain, riducendo costi, sprechi, innalzando parametri quali qualità, sicurezza, ergonomia e ripetibilità delle diverse fasi a cui viene applicata. I robot collaborativi, in aggiunta ai vantaggi che vengono ormai chiaramente riconosciuti alla robotica in sé, sono in grado di inserire nel processo anche un ulteriore elemento che si rivela fondamentale per le aziende del settore: la flessibilità e la capacità di integrarsi nei processi in essere con semplicità e sicurezza. Flessibilità che rende l’investimento in robotica collaborativa un valore destinato a durare nel tempo e che consente alle imprese di riutilizzare l’automazione su diverse fasi, rispondendo al mutare delle esigenze di mercato o della produzione. I robot collaborativi Universal Robots, in virtù di alcune specifiche costruttive che li rendono abilitati ad operare anche in cleanroom, sono una soluzione efficace in ogni fase produttiva dell’industria alimentare: dalla produzione, al fine linea, al controllo qualità. I cobot sollevano gli operatori dall’esecuzione di task ripetitivi, pesanti e a scarso valore aggiunto, contribuendo alla creazione di ambienti di lavoro più ergonomici e sicuri e ad una maggiore soddisfazione della forza lavoro impiegata.

La scelta di Carslberg: packaging collaborativo

Carlsberg, multinazionale danese, fra i leader mondiali nella produzione della birra, attiva in oltre 50 paesi, ha integrato con successo due cobot Universal Robots nelle linee di packaging dello stabilimento di Fredericia (Danimarca) realizzando uno degli obiettivi della propria strategia di responsabilità sociale d’impresa, ovvero ridurre 38

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a zero gli incidenti in fabbrica. Il fine linea di Carlsberg, nonostante fosse altamente automatizzato, prevedeva ancora una serie di attività manuali ripetitive e potenzialmente pericolose per gli operatori, fra cui il sollevamento e lo stoccaggio in magazzino – centinaia di volte al giorno – delle mazzette di cartone per il confezionamento delle bottiglie di birra e la rimozione della fascetta plastica che raccoglieva le mazzette stesse. Questa seconda fase dell’operazione in particolare, ovvero la rimozione della fascetta, è quella da cui è partita la ricerca di Carlsberg di un’automazione supplementare. Si tratta infatti di un’operazione durante la quale si verificavano numerosi infortuni alle mani degli operatori, alcuni dei quali caratterizzati da una certa gravità. Carlsberg ha quindi deciso di adottare una soluzione di automazione in grado di garantire un output costante e la sicurezza dei propri dipendenti. La scelta del colosso del beverage è caduta sulla robotica collaborativa di Universal Robots e nello specifico sui modelli UR10 (il più grande della gamma UR con un payload di 10 kg e uno sbraccio di 1300 mm) e su UR3, il più piccolo della famiglia collaborativa UR che offre 3kg di portata al polso e 500 mm di raggio d’azione. Si tratta di due modelli di cobot che rispondono alle diverse esigenze di questa fase. Da un lato, infatti, UR10 offre lo sbraccio e la capacità di carico necessarie per essere applicato nelle tipiche operazioni di logistica interna: packaging, packing, pallettizing. Dall’altro UR3 grazie alle dimensioni contenute può trovare collocazione in

la rimozione del nastro di packaging, occupava circa il 60% del carico di lavoro dell’operatore di linea. Oggi invece la fase richiede l’apporto di un solo operatore che guida il muletto con il pallet carico di cartoni da confezione verso la linea e supervisiona il processo. I cobot fanno, letteralmente, tutto il resto del lavoro sollevando gli operatori da attività ripetitive, usuranti e poco soddisfacenti. La forza lavoro dello stabilimento di Fredericia ha così potuto godere di un duplice vantaggio: una maggiore sicurezza nell’esecuzione della mansione (che non li espone più a tagli, ferite e abrasioni alle mani), un innalzamento delle competenze professionali, che ora includono anche la programmazione e gestione del cobot e il controllo complessivo della linea e del processo nel suo insieme. In seguito all’incremento di produttività nella fase di packaging, Carlsberg ha acquistato ulteriori 4 cobot per automatizzare altre fasi produttive, fra cui la movimentazione dei tappi durante la fase di imbottigliamento.  ogni layout produttivo, anche in spazi ridotti, svolgendo con efficacia le attività cui è preposto anche in continuità con gli operatori e nei loro pressi.

Collaborare nel processo

UR10 viene applicato nello spostamento e stoccaggio del cartone da imballaggio, raccolto in mazzette da 10 pezzi, all’interno del magazzino. UR3 si occupa invece della rimozione del nastro che spesso aveva causato infortuni alle mani degli operatori gestendone anche lo smaltimento. Lavorando in tandem i cobot gestiscono più di 500 cartoni all’ora e l’azienda può oggi dedicare la propria forza lavoro a compiti a più alto valore aggiunto. Secondo le valutazioni dell’azienda, infatti, la gestione delle mazzette di cartone e

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Food&Beverage / PACKAGING

Di Maddalena Mazzali (CNR-STIIMA), Alessia Cabrini (CNR-IPCB), Cristina De Capitani (CNR-IPCB), Stefano

Food packaging compostabile: la prossima generazione di imballaggi sostenibili sviluppati dall’hub

sPATIALS3 sPATIALS3 L’Hub di Regione Lombardia che intende migliorare le produzioni agroalimentari e tecnologie innovative per un’alimentazione più sana, sicura e sostenibile

L’

L’Hub sPATIALS3, progetto realizzato nell’ambito del POR-FESR 2014-2020, ha come obiettivo la creazione e il rafforzamento di una rete lombarda di competenze trasversali nel settore delle produzioni agroalimentari e della nutrizione umana in grado di fornire soluzioni tecnologicamente avanzate alle aziende del comparto agroalimentare. Integrando competenze ed esperienze industriali ad evidenze scientifiche, sPATIALS3 sviluppa reali soluzioni di packaging compostabili innovativi in grado di dare una risposta efficace a criticità legate all’inquinamento ambientale dato dalla non ottimale gestione del riciclo dei materiali plastici tradizionali, dall’efficacia nel mantenimento della shelf-life degli alimenti da parte dei comuni packaging compostabili e dal man-

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tenimento delle caratteristiche organolettiche. Un packaging innovativo e sostenibile mira ad affrontare lo spreco e la riduzione delle perdite alimentari preservando la qualità degli alimenti, nonché i problemi di sicurezza nutrizionale prevenendo le malattie di origine alimentare e la contaminazione chimica degli alimenti. Inoltre, deve affrontare la questione cruciale a lungo termine dell’accumulo di rifiuti di plastica persistente dal punto di vista ambientale, nonché il risparmio di risorse petrolifere e di materiale alimentare. L’azienda Corapack SRL, partner di progetto, propone packaging compostabili multistrato idonei a sostituire soluzioni tradizionali, che ad oggi non possono essere riciclati o sostituiti da strutture con materiali, con elevate proprietà barriera ai gas e all’umidità al fine di migliorare il recupero organico che attualmente, invece

Ta g l i a b u e ( C o r a p a c k S R L ) i n c o l l a b o r a z i o n e c o n F o o d H u b S R L S B

L’Hub sPATIALS3 L’aumento della consapevolezza del ruolo della dieta nel mantenimento di un livello di salute ottimale e il preoccupante incremento delle patologie connesse allo stile di vita sedentario e ad una dieta squilibrata hanno favorito la diffusione di una maggiore attenzione nei confronti dell’alimentazione e dei prodotti alimentari. Il mercato agroalimentare deve essere quindi indirizzato a soddisfare le richieste e le aspettative di un consumatore sempre più informato ed esigente in materia di qualità, composizione, autenticità, tipicità, sicurezza, etica, origine e sostenibilità degli alimenti. L’Hub sPATIALS3 mette in collaborazione 12 istituti del CNR, 4 centri clinici di eccellenze (IRCSS INRCA, IRCCS-MEDEA, Centro clinico Nemo, Casa di cura Villa Beretta), con le esigenze e professionalità di 4 aziende del settore (Corapack, Eco-Zinder, FlaNat, MirtillaBio) che affrontano queste problematiche da più prospettive secondo un approccio di filiera che va dal miglioramento delle produzioni primarie fino alla valutazione clinica di prodotti migliorati, offrendo servizi e soluzioni innovative per la qualità, sicurezza, tracciabilità e packaging degli alimenti fino alla creazione di servizi digitali innovative per il consumatore.

di contribuire alla formazione di materia prima quale il Compost ed il BIOGAS, finisce in discarica. All’interno del progetto sPATIALS3 Corapack fornisce al Consiglio Nazionale delle Ricerche il suo know how industriale ed i suoi materiali già certificati da DIN CERTCO in base alla normativa europea EN 13432 per sviluppare non solo nuove strutture multistrato (in fase di certificazione), ma anche nuove strategie su come aumentare le proprietà funzionali. Infatti l’Istituto per i Polimeri, Compositi e Biomateriali (IPCB) del CNR si è dedicato allo sviluppo di rivestimenti innovativi e funzionali per il migliora-

mento della shelf-life degli alimenti. In particolare, un rivestimento ultrasottile con elevate prestazioni funzionali, prodotto a partire da risorse rinnovabili di origine naturale, in linea con i principi dell’economia circolare. Tale soluzione può essere facilmente applicata a packaging compostabili, modificando le loro proprietà barriera ai gas (quali ossigeno e anidride carbonica) e, al contempo, preservando le proprietà di compostabilità. Tale soluzione - attualmente in fase di sviluppo - è stata predisposta a essere impiegata su scala industriale, grazie all’utilizzo di una tecnica di produzione automatizzata, veloce e semplice. 

Cluster TAV e Food Hub insieme per la disseminazione del Hub sPatials di Regione Lombardia Nell’ambito delle attività di Comunicazione, Disseminazione e Stakeholder Engagement di sPATIALS3 - Miglioramento delle produzioni agroalimentari e tecnologie innovative per un’alimentazione più sana, sicura e sostenibile, il partenariato di progetto ha coinvolto il Cluster TAV - Tech For Life (https://cluster.techforlife.it) e Food Hub SRL SB (https://www. foodhubmagazine.com) a supporto della realizzazione di una serie di videointerviste ai ricercatori e alle aziende dell’hub regionale. L’iniziativa tratta di videointerviste di divulgazione scientifica con lo scopo di presentare i risultati di progetto, aumentare la visibilità dei partner e creare nuove sinergie con nuovi stakeholder. È stata strategica la collaborazione con Food Hub SRL SB , portale verticale sull’innovazione nel settore agroalimentare, i cui referenti hanno condotto le puntate e intervistato i partner di progetto, aumentando la capacità di ingaggio e ricezione delle tematiche di settore adatte ad un target diversificato fatto sia di professionisti scientifici sia di cittadini, che di fruitori finali del progetto. Per rivedere le registrazioni delle video interviste visita il sito del Cluster TAV - Tech For Life: https://cluster. techforlife.it/spatials3-video-interviste/

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Food&Beverage / PACKAGING

di Dott. Roberto Canton, MOMA NANOTECH srl, Brugherio e Andrea Mazzoleni, AF I L

Lavorabilità delle nuove plastiche ecologiche nel

packaging packaging La soluzione che viene dalle nanotecnologie

Chi produce oggetti in plastica o macchine per lavorarla come nel settore del packaging sa che una trasformazione epocale sulle materie prime è alle porte e che questo cambiamento è richiesto in tempi rapidi, indipendentemente da quanto la tecnologia sia pronta per recepirlo. Questo trasformazione è necessaria per via della bassa biodegradabilità dei polimeri che abbiamo usato per decenni e che sono ancora lì ad accumularsi in ogni parte del globo – compreso il nostro organismo – aspettando decine o centinaia di anni che la natura svolga il suo lento ruolo entropico. Negli ultimi cinque anni abbiamo assistito ad una serie di annunci che facevano presagire ad un mutamento ma solo recentemente abbiamo iniziato ad assistere alle prime limitazioni. Alcuni esempi riguardano certe plastiche monouso e la nascita delle prime confezioni per alimenti come le capsule prodotte in plastica compostabile in acido polilattico (PLA). Tuttavia, siamo solo all’inizio di questo storico cam-

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biamento: infatti esso nasce dal basso – dai consumatori – e trova nella grande distribuzione e nei produttori di alimenti il traino. Perché se vero che un giocattolo in plastica può essere usato anche per generazioni, il packaging alimentare dura a volte il tempo di un boccone per diventare subito rifiuto. Gli attori coinvolti in questo processo sono rappresentativi di tutta la filiera: dai produttori di materie prime sino a chi quelle materie deve trasformarle in confezioni e contenitori come l’industria delle macchine automatiche di confezionamento. Se da un lato vi è sempre più offerta e sviluppo di una nuova plastica compostabile e biodegradabile, dall’altro molti di questi polimeri non sono macchinabili, ovvero non possono essere trasformati nell’oggetto desiderato e con velocità comparabili ai polimeri tradizionali come il polipropilene, polietilene o il PET. Sovente la problematica che si riscontra con questi nuovi eco-polimeri è legata a questioni di adesione con le superfici delle macchine di confezionamento e per uscire dal problema si perdono quei tempi ciclo alle quali si era abituati o nei casi peggiori, non è proprio

Afil

Il Cluster AFIL – Associazione Fabbrica Intelligente Lombardia – promuove e stimola attraverso le proprie Strategic Communities l’adozione e lo sviluppo di nuovi materiali avanzati (compositi, plastiche, ecc..) in quanto fondamentali per la competitività del manifatturiero regionale essendo abilitanti della produzione di diverse filiere di specializzazione regionale generando prodotti ad alto valore aggiunto. Inoltre, nell’ambito dell’Industria 4.0, acquistano sempre più importanza tutte quelle tecnologie capaci di aggiungere funzionalità ai prodotti basati su materiali polimerici e compositi. Attraverso le proprie Strategic Communities, ovvero gruppi eterogenei di Soci impegnati su challenge strategici per il manifatturiero regionale, AFIL promuove l’aggregazione di Università, Imprese e Centri di Ricerca attorno a tematiche specifiche e sfidanti in logica di filiera, favorendo lo scambio di competenze, il networking e le progettualità. Le Strategic Communities di AFIL ad oggi sono 5: Circular Economy, Digital Transformation, Advanced Polymers, Additive Manufacturing, Secure and Sustainable, Food Manufacturing. In particolare, la Strategic Community Advanced Polymers si prefigge di incrementare la competitività regionale nell’ambito delle plastiche intelligenti stimolando il networking cross-settoriale e lo sviluppo di nuove filiere trasversali posizionando i partecipanti a contatto con i principali stakeholder europei. In particolare, le tematiche trattate riguardano i materiali (polimerici e compositi) bio-derivati, i materiali polimerici intelligenti per compositi riprocessabili, riparabili, riciclabili, le tecnologie di lavorazione e produzione dei componenti a base di plastiche/compositi intelligenti e prodotti integrati con sensori embedded. Per maggiori informazioni: andrea.mazzoleni@afil.it Trattamento aluCERAMIK su saldanti alluminio

Trattamento nanoXHAM su saldanti in rame, ottone o acciaio

Trattamento nanoXHAM su fustelle di taglio

possibile staccare la plastica dalla superficie e pertanto non si può produrre. D’altronde i polimeri usati tradizionalmente nel packaging sono soprattutto poliolefine che hanno la caratteristica molto apprezzata di essere inerti chimicamente; come tali hanno scarsa adesione con le superfici come quelle metalliche dei componenti delle macchine a dif-

ferenza dei polimeri compostabili che hanno spesso affinità chimica con le superfici generando tutti i problemi di “sticking” sopra enunciati. Molte criticità sono però risolvibili cambiando, dal punto di vista chimico, la superficie del particolare della macchina a contatto con il polimero. Questa soluzione è percorribile aggiungendo un trattamento superficiale che vada a cambiare l’interazione tra il nuovo polimero e – a titolo esemplificativo - la saldante o la lama da taglio.Trovare trattamenti tradizionali, che trasformino le superfici su cui vengono a contatto i polimeri idrorepellenti, a basso coefficiente di attrito, antiadesive è un’ impresa complessa. Ancora più ardua, se tali trattamenti devono essere idonei al contatto alimentare o farmaceutico secondo le normative europee MOCA (Materiali e Oggetti a Contatto Alimentare) e in generale se devono dover rispondere alle esigenze di un mondo che è sempre più attento a non ingerire metalli pesanti o composti organici di varia natura. In oltre dieci anni di attività e quasi venti nella ricerca, MOMA NANOTECH di Brugherio (MB), www. nanotech.it, PMI innovativa e socia di AFIL – Associazione Fabbrica Intelligente Lombardia – effettua trattamenti superficiali in conto terzi per l’industria con lo spirito di innovare le caratteristiche superficiali, ma con prodotti certificati secondo le più restrittive norme Europee e USA in ambito alimentare e farmaceutico. Oltre a trattare per i maggiori costruttori di impianti di packaging dei particolari che vanno a contatto con polimeri tradizionali per migliorarne la qualità del prodotto, aumentarne la velocità di trasformazione e ridurne le attività legate alla manutenzione, le soluzioni MOMA NANOTECH denominate nanoXHAM e aluCERAMIK per il contatto con i nuovi eco-polimeri crescono esponenzialmente in quanto risolvono i problemi di adesione tra plastica e componente meccanico, in linea con la necessità di fornire una risposta e una soluzione al crescente consumo di plastica avvenuto negli ultimi 50 anni.  2/2022 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE

ase history di C.G.

SERVIZIO DI MAPPATURA CON SOLUZIONI DI STREAMLINE Il contesto economico globale ha imposto a Laurieri la massima flessibilità, velocità ed efficienza e certamente l’emergenza Covid-19 ha estremizzato questo andamento. Per poter far conciliare queste esigenze, l’azienda lucana ha chiesto il supporto di Sew-Eurodrive Fondata sul finire degli anni Settanta con headquarter a Matera, ad opera dei fratelli Nicola e Francesco, Laurieri Srl è una storica azienda del settore food specializzata nella produzione di snack (dolci e salati) di elevata qualità, privi di conservanti, additivi ed agenti chimici e capaci di mantenere la propria essenza artigianale. Un caso imprenditoriale di successo, che oggi può

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contare su 4 linee di produzione completamente automatizzate, gestite da personale qualificato e costantemente aggiornato. Grazie alla strategia aziendale basata sulla formazione continua del capitale umano a supporto dell’innovazione tecnologica di processo e prodotto, l’impresa lucana è presente, con il marchio “Fratelli Laurieri Master Bakers”, a bordo delle principali compagnie aeree del mondo (da Alitalia a American Airlines, da Qatar ad easyJet ) e nei vagoni di Trenitalia. L’aver aderito negli anni scorsi al pro-

gramma “Robotics” di Fondimpresa Basilicata (R.isorse fO.rmative B.usiness innO.vation & T.echnologI.C.al S.olutions) ha rappresentato senz’altro la spinta decisiva per imboccare la strada della trasformazione digitale. «Un’esperienza che pensiamo di ripetere – dichiara Gianni Laurieri del board aziendale -, anche perché l’età media dei nostri 52 dipendenti è 26 anni e le condizioni per recepire al meglio i dettami dell’Industria 4.0 ci sono tutte». L’esperienza conseguita negli anni ha infatti portato Laurieri Srl ad essere riconosciuta e apprezzata a livello mondiale come azienda flessibile e proattiva. “Fare impresa è la nostra missione – continua Gianni Laurieri - e farla bene significa farla insieme a clienti, collaboratori e partner”: questa è stata la filosofia vincente adottata da Laurieri, ossia l’aver scelto di percorrere la strada della crescita culturale e la competenza tecnologica dei propri collaboratori, per vincere le sfide di un mercato che è sempre più globalizzato e competitivo. Ad oggi, con un fatturato totale di circa 12 milioni di Euro, grazie al supporto di 66 dipendenti, l’azienda oltre a vantare una presenza capillare globale per essere sempre più vicina ai propri clienti a livello mondiale, curando lo sviluppo del mercato attraverso professionisti preparati e propositivi, sta portando avanti una politica interna di sostenibilità ed educazione ambientale, volta a creare uno stile di vita eco-friendly condiviso: mediante il perseguimento di obiettivi di miglioramento delle condizioni lavorative e dell’equilibrio sociale (certificato SEDEX–META), e introducendo misure che possano sia preservare le risorse energetiche (ad esempio eliminazione sia della carta che del rifiuto organico oppure riconversione della plastiche

in materiale 100% riciclabile) che garantire un continuo avanzamento dei risultati del proprio business, l’azienda intende fondare il proprio agire per tutelare l’ecosistema anche per le generazioni future. Laurieri si impegna così e in concreto a raggiungere precisi obiettivi attraverso molteplici iniziative che riguardano diverse aree, principalmente il riutilizzo dei materiali, la riduzione dell’utilizzo di materiali non sostenibili, l’efficientamento degli edifici e una gestione a impatto zero anche degli eventi. Quest’ultima peraltro è una visione è in comune con Sew-Eurodrive che, in particolar modo negli ultimi anni, vuole assumere un ruolo attivo nella creazione di un futuro sostenibile, contribuendo all’evoluzione del sistema sociale ed economico e proteggendo, al tempo stesso, l’ambiente, così come esplicitato nei principi dietro al claim “Be SEWstainable!”. “Siamo molto attenti – afferma Gianni Laurieri – anche alla formazione del nostro personale dipendente. Formare significa per noi potenziare la motivazione e la professionalità delle nostre risorse verso un obiettivo comune e condiviso”.

Le strategie per ridurre i fermi macchina di Laurieri, grazie alla partnership con SewEurodrive

Il contesto economico globale ha imposto all’azienda la massima flessibilità, velocità ed efficienza e certamente l’emergenza Covid-19 ha estremizzato questo andamento. Un fermo macchina non è pensabile neanche per poche ore, le linee di produzione devono funzionare senza alcuna interruzione, al fine di poter rispondere

ase history in maniera rapida alle richieste dei clienti. Non solo: gli impianti devono essere inoltre modificabili in maniera altrettanto efficiente, per partire subito con una nuova produzione o per ottimizzare quelle già in atto. Al fine di poter far conciliare queste esigenze con eventuali guasti delle proprie linee che si potrebbero verificare a causa della normale usura, l’azienda lucana ha chiesto il supporto diSew-Eurodrive. Per questo motivo a giugno 2021, la multinazionale tedesca, grazie ai propri tecnici specializzati, ha effettuato sulle 2 linee automatizzate (in particolare quelle salate) di Laurieri il cosiddetto servizio di mappatura con soluzioni di streamline: ossia una soluzione di consignment stock lanciata da Sew-Eurodrive, che si è modulata sulle specifiche esigenze del produttore e che è stata capace di risolvere molti problemi a fronte di una spesa molto bassa, se paragonata al costo di un possibile fermo produttivo. Si pensi ad esempio che senza disporre di ricambi in loco, un problema improvviso alle linee non si rivolve nel giro di 24 ore e si traduce in un aggravio di costi per l’azienda, probabilmente una riduzione del margine e soprattutto in un ritardo nella produzione e che oltre a riflettersi sul fatturato, potrebbe anche rappresentare un danno d’immagine per Laurieri Srl. Il consignment stock Streamline portato a termine da Giuseppe Saccone, su 70 motoriduttori ha rappresentato un servizio che permette di conservare direttamente nel sito produttivo i ricambi indispensabili ad assicurarsi la continuità produttiva in caso di guasti sulle linee. In fase preliminare Sew-Eurodrive ha operato anche una mappatura accurata del magazzino ricambi che ha coinvolto 30 motoriduttori impiegati dall’azienda cliente nelle proprie due linee di produzione per la linea salata, completamente automatizzate, che consentono una capacità produttiva totale di 22 tonnellate al giorno, garantendo un’elevata flessibilità nei cambi ricette. Grazie a queste caratteristiche l’azienda produce e distribuisce in tutto il mondo mini crackers (Scrocchi®), grissini, bruschette e taralli, in diversi gusti, tagli e formati di confezionamento. Con questi dati si è così potuto procedere a un’analisi di ottimizzazione per definire quanti ricambi effettivamente è indispensabile avere a disposizione subito per assicurarsi il funzionamento delle linee senza rischi di blocchi operativi. “Dietro c’è stato un grande lavoro – afferma Giuseppe Saccone, Sales Consultant presso il Drive Center di Caserta di Sew-Eurodrive Italia – di semplificazione del funzionamento delle linee, perché censendo i com46

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Motoriduttore a coppia conica

Motoriduttore coassiale con riduttore ortogonale

ponenti spesso si scopre che è possibile usare un unico motore o elettronica, laddove in precedenza si usavano modelli differenti; il vantaggio inoltre consiste nella verifica dell’obsolescenza della componentistica che può essere sostituita con modelli nuovi della generazione successiva”. Una volta quantificato lo stock di ricambi (attività che è stata ultimata dai collaboratori di Sew-Eurodrive in 2 giorni) è stato necessario trovare all’interno dell’azienda lucana una collocazione che consentisse di mantenere i ricambi in efficienza. Una volta quantificato e selezionato lo stock di ricambi minimo per evitare il fermo impianto, si è provveduto all’incisione di targhette identificative in modo che tutti i componenti SEW fossero riconoscibili tramite TAG, rendendo così più semplice e rapido il lavoro sostituzione in caso di necessità da parte dei tecnici manutentori dell’azienda cliente. “Un servizio innovativo come il consignment stock Streamline – afferma Giovanni Vinciguerra, Regional Manager del Drive Center di Caserta - contribuisce in modo significativo all’efficienza produttiva e rappresenta uno strumento in più per l’azienda a tutela della propria affidabilità verso il cliente finale: fine dei fermi impianto, consegne sempre nei tempi”. Infine, considerando che quando si ha un magazzino ricambi ben fornito, la maggior parte dei guasti potrebbero essere ben risolti in breve tempo direttamente dal personale che opera normalmente sull’impianto, al fine di evitare che la mancanza di una formazione specifica potesse rappresentare un impedimento alla risoluzione del guasto in completa autonomia, Sew-Eurodrive ha provveduto anche a formare il personale di Laurieri: ad oggi ciò consente all’azienda lucana di poter gestire direttamente la manutenzione ordinaria e straordinaria sulle proprie linee, nonché di approcciare in modo corretto la programmazione dei sistemi di automazione industriale. “Siamo totalmente soddisfatti del lavoro svolto. Il servizio mappatura con soluzioni di consignment stock – conclude Gianni Laurieri - ci ha infatti permesso, in relazione a un guasto avuto ad inizio settembre sulla linea salata, di non interrompere la nostra attività produttiva: la disponibilità di ricambi costantemente rimpiazzati all’interno del nostro magazzino e la formazione ad hoc dei manutentori, ci hanno consentito di gestire in completa autonomia il fermo non previsto, risolvendo il problema in circa 1 ora”. 

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Il volto delle imprese

Product news

DALLE AZ I E N D E /a cura della redazione

LA CATENA PORTACAVI PLUG-IN IGUS Il sistema per catene portacavi plug-in readychain speed permette di collegare sistemi preassemblati in pochi istanti, senza l'ausilio di attrezzi. Con questo tipo di soluzione, è possibile ridurre i tempi tecnici solitamente legati all'assemblaggio (con relativi fermi macchina), riducendo al minimo anche gli interventi di manutenzione programmati. Il sistema per catene portacavi pronto per il collegamento riduce i tempi di installazione dell'80%. Grazie alla nuova readychain microspeed, tutto ciò è possibile anche per applicazioni molto piccole, in spazi di installazione particolarmente ridotti. La nuova readychain speed igus, infatti, permette di sostituire il sistema in modo semplice e rapido, riattivando immediatamente la macchina. E per gli spazi di installazione più angusti, igus propone il modello readychain micro-speed. I cavi possono essere sostituiti con la stessa velocità di un normale cavo di alimentazione per PC portatile Con il nuovo sistema readychain micro-speed, igus 48

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La readychain micro-speed è la versione più piccola tra i sistemi preassemblati igus, forniti pronti per il collegamento. (Fonte: igus GmbH)

amplia il suo portfolio di soluzioni plug-in. Grazie al suo design compatto, con una larghezza e un'altezza interna di soli 20 millimetri, il sistema "micro-speed" risulta particolarmente indicato per applicazioni in cui lo spazio è molto limitato, come - ad esempio nei dispositivi di blocco degli sportelli delle macchine utensili. Con la readychain micro-speed, non serve separare il cavo dal connettore o dalla catena e non servono particolari attrezzi per la sostituzione. I connettori sono infatti integrati nella catena portacavi ed il cavo è già collegato su entrambi i lati. L'assemblaggio si fa "a incastro". La controparte può essere flangiata all'alloggiamento della macchina. Nel caso, il principio plug-in permette di sostituire la catena portacavi alla stessa velocità e con la stessa semplicità del caricabatterie di un PC portatile, senza particolari attrezzi, competenze e senza che debba intervenire un tecnico. Chiunque può svolgere questa operazione senza preoccuparsi di commettere errori.

IL NUOVO INVERTER MH300 COMPATTO DI DELTA OFFRE UN CONTROLLO AVANZATO DELLA TENSIONE Delta, fornitore di soluzioni per l'automazione industriale, ha annunciato oggi il lancio in Europa, Medio Oriente e Asia (EMEA) del suo nuovo inverter compatto avanzato serie MH300. Con una gamma di alimentazione da 0,4 a 75 kW e diverse funzionalità di controllo della tensione, è adatto a una vasta gamma di applicazioni a coppia costante quali macchine utensili, estrusori, piegatrici, sistemi di nastri trasportatori e, inoltre, anche a gru e montacarichi. L'MH300 viene fornito con filtro EMC incorporato per limitare le emissioni elettromagnetiche. Gli algoritmi di controllo migliorati consentono al nuovo modello di comandare sia motori SPM che IPM. È possibile avere, in modalità preconfigurata, una coppia a velocità zero con motore IPM in controllo ad anello aperto: non è necessario installare alcun codificatore extra. "Molte industrie necessitano di un controllo della tensione avanzato", ha dichiarato Max Chang, Product Manager di Delta Electronics per la regione EMEA. "Ogni volta che si ha a che fare con rotoli di materiale, come quelli per l'industria della stampa e della carta, per la produzione di cavi elettrici, il tensionamento è una parte importante del processo di produzione. L'ampia gamma di alimentazione e le prestazioni superiori, unite a un insieme di capacità di tensionamento integrate, fanno dell'MH300 una scelta ottimale. Soprattutto quando l'installazione richiede un'unità dalle dimensioni compatte. In più, i clienti avranno anche un filtro EMC incorporato."

lizzando la velocità lineare, lo spessore del materiale e la distanza. Due parametri PID consentono alle industrie di controllare la tensione all'avvio del motore, per rotoli piccoli e grandi e con velocità sia ridotte che elevate. Poiché la coppia di serraggio necessaria per tendere il nastro dipende dal diametro residuo del rotolo, l'MH300 può inoltre eseguire un calcolo della contrazione di un tensore. Questa operazione regola automaticamente la tensione in linea con il diametro del rotolo, per evitare grinze e deformazioni del nastro durante la lavorazione roll-to- roll. La frizione e l'inerzia sono automaticamente compensate durante la bobinatura e sbobinatura al fine di mantenere la tensione costante. La funzione di cambio rotolo automatica necessita solo di un segnale esterno; non è necessario spegnere la macchina.

Prestazioni, sicurezza e comunicazioni consentono una migliore flessibilità

La capacità di sovraccarico del nuovo inverter MH300 è del 150% per 1 minuto o del 200% oltre 3 secondi: ciò lo rende adatto per applicazioni a coppia costante. Il PLC incorporato a 5000 passi

supporta il sistema di programmazione e riduce il costo totale di funzionamento. Nella versione base dell'MH300 sono inoltre in dotazione le comunicazioni CANopen e MODBUS, per assicurare la compatibilità con una vasta gamma di controllori e azionamenti. Le interfacce opzionali includono PROFIBUS DP, DeviceNet, EtherCAT, EtherNet/IP, Modbus TCP e PROFINET.

Scheda PG opzionale

Per prestazioni ancora più avanzate, i produttori potranno facoltativamente dotare l'MH300 di una scheda PG. Con l'installazione della scheda, il controllo della velocità dell'azionamento sarà ancora più stabile e i produttori potranno ottenere una maggiore efficienza di controllo del motore. La scheda PG (300kHz) consente un controllo più accurato della velocità e della posizione ad anello chiuso. L'MH300 può azionare fino a 4 motori IM. In abbinamento al controllo multi-motore, con una singola unità è possibile azionare fino a 8 motori. Il display LCD a 5 cifre e la funzione di selezione rapida consentono una buona fruibilità in loco. Maggiori informazioni sull'MH300 e sulla linea completa di inverter Delta per l'automazione industriale sono disponibili sul sito www.delta-emea.com.

Funzioni di controllo della tensione avanzate

L'MH300 viene fornito con la capacità di calcolare il diametro del rotolo uti2/2022 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE

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