DAVID LARCOMBE
Nello stabilimento di Bolton, Lancashire, Inghilterra, del produttore di rimorchi Indespension, la produttività del taglio della lamiera è raddoppiata dopo la sostituzione, nel dicembre 2016, di una macchina laser a CO2 con un centro di profilatura laser a fibra Bystronic ByStar Fiber 6520, costato quasi £800.000 (circa 1,3 milioni di dollari; FIGURA 1). Il laser a fibra da 4 kW ha un diametro di 6.5 × Letto con capacità di 2 m, che lo rende la più grande macchina per fibre consegnata fino ad oggi al mercato del Regno Unito
FIGURE 1. Con il sistema laser a fibra ByStar Fiber 6520, l'azoto viene utilizzato come gas di taglio su materiali fino a 5 mm di spessore, oltre i quali viene utilizzato l'ossigeno più economico; la differenza nella qualità del bordo tagliato è minima.
Steve Sadler, direttore degli acquisti di Indespension, ha commentato: "Tagliamo principalmente acciaio dolce 43A e pre-zincato, oltre ad un po' di alluminio, con spessori da 1 mm a 12 mm. Fino a 3 mm, il laser a fibra taglia tre volte più velocemente del CO2. Attraversa l'acciaio da 1 mm, producendo 10 fori al secondo. Il vantaggio diminuisce con l'aumentare dello spessore, ma nel complesso ByStar è due volte più veloce in tutti gli spessori che elaboriamo. In un colpo solo, ha eliminato il collo di bottiglia nel nostro stabilimento causato dal fatto che la macchina a CO2 non riusciva a tenere il passo con il nostro carico di lavoro di taglio laser in continua crescita."
Il laser a fibra è stato acquistato in cambio di un modello Bystronic CO2 di capacità equivalente a quello fornito da Indespension nel 2009. Sadler ha confermato che è stato realizzato un buon prezzo per la vecchia macchina, nonostante avesse lavorato fino a 20 ore al giorno, sottolineando il mantenimento del valore come un vantaggio nell'acquistare attrezzature da questo produttore.
Inizialmente, il motivo principale per cui si è investito nel taglio laser era quello di ottenere un maggiore controllo interno sulla produzione dei rimorchi e di risparmiare sui costi derivanti dall'affidamento del lavoro a subappaltatori di lamiera. Un'altra considerazione importante è stata quella di semplificare il processo di prototipazione e progettazione e di immettere più rapidamente nuovi prodotti sul mercato.
"Prima del 2009, durante lo sviluppo del prodotto dovevamo acquistare uno, due o tre set di prototipi di parti in lamiera", ha continuato Sadler. "I subappaltatori non erano propensi a produrre quantità così piccole, quindi il prezzo tendeva ad essere alto e ci volevano dalle quattro alle sei settimane per consegnare i prototipi. Se dovessimo apportare una modifica al design e tornare al subappaltatore per ulteriori prototipi, potrebbe trattarsi di qualcosa di semplice come un nuovo set di parafanghi, che potrebbe richiedere un altro mese circa. Ora possiamo produrre i componenti internamente nel giro di pochi giorni, riducendo i tempi di consegna per un nuovo rimorchio da sei o sette mesi a meno di cinque, oppure per un rimorchio modificato da tre o quattro mesi a meno di due."
Sadler ha sottolineato che un decennio fa erano pochi i rimorchi dotati di elementi tagliati al laser, mentre oggi sono ampiamente utilizzati. Infatti, i prodotti sono progettati tenendo conto delle notevoli capacità delle moderne macchine per il taglio laser. Un vantaggio è che la lavorazione è così precisa che i componenti si incastrano insieme in modo preciso e rapido durante l'assemblaggio, senza la necessità di un montaggio che richiede molto tempo.
L'altro vantaggio è che la lavorazione è così rapida, soprattutto con il laser a fibra, che rappresenta un modo conveniente per ridurre il peso dei componenti inserendo numerosi fori e fessure. Sarebbe troppo laborioso e quindi antieconomico farlo manualmente.
La cella di taglio laser è attiva su turni diurni e notturni, più il periodo estivo con luci spente, per un totale di 18-20 ore al giorno, cinque giorni alla settimana. Per il resto dell'anno, funziona di giorno e rimane spento per 10-12 ore al giorno.
Indespension ha deciso di non installare apparecchiature di automazione perché elabora un'ampia varietà di formati di fogli, rendendo problematico il caricamento automatico. Anche la gamma delle dimensioni dei componenti è ampia, partendo da oltre 5,8 m. Per gestire la diversità è quindi necessaria la presenza dell'operatore, per cui per la movimentazione dei fogli viene utilizzato un sistema di sollevamento manuale a ventosa (FIGURA 2).
FIGURE 2. La movimentazione dei fogli sul tavolo di trasferimento del ByStar Fiber 6520 avviene manualmente presso Indespension mediante un dispositivo di sollevamento a ventosa.
Tuttavia, ciò pone un problema all'azienda se una produzione prevede un insieme di poche parti semplici, ricavate da una lamiera sottile. Il ciclo di taglio è così rapido nella macchina laser a fibra che l'operatore non ha il tempo di finire di scuotere le parti dallo scheletro precedente prima che il foglio lavorato successivo sia pronto, o di caricare il pezzo grezzo successivo sul tavolo navetta
L'azienda sta quindi pensando di includere micro-tag in alcuni programmi di taglio della lamiera, in modo che le parti profilate rimangano attaccate allo scheletro, consentendo il trasferimento dell'intera lamiera lavorata a una stazione off-line, dove un altro membro del personale può aiutare a rimuovere i componenti.
L'80% delle parti in lamiera tagliate al laser che compongono i rimorchi Indespension deve essere piegato. Di conseguenza, quando è stata installata la prima macchina laser, è stata consegnata anche una pressa piegatrice tandem dello stesso fornitore (FIGURA 3)
FIGURE 3. Uno dei rimorchi dello stabilimento di Indespension, denominato Digadoc, mostra il gran numero di pieghe e lavorazioni tagliate al laser necessarie per i componenti in lamiera.
Ci sono vantaggi in termini di produttività se si acquista la macchina per il taglio laser e le presse piegatrici dallo stesso fornitore, in quanto tutte utilizzano lo stesso software BySoft 7. Quando un nuovo componente viene progettato nel sistema CAD SolidWorks di Indespension ed esportato nel software di controllo Bystronic, che contiene a sua volta potenti funzionalità CAD/CAM 3D, il modello genera un programma per il taglio laser e una sequenza per la piegatura del componente, inclusa la posizione del registro posteriore e il piano degli utensili, riducendo così al minimo ritardi e tempi di fermo.
Lo stesso software, dotato di funzionalità di simulazione complete, è responsabile dell'annidamento del numero massimo di parti da un foglio, della creazione di piani di taglio e della fornitura di una panoramica del processo di produzione, incluso l'accesso immediato ai dati di produzione e delle macchine.
"Ci impegniamo a essere leader di mercato in termini di innovazione, qualità e credenziali ambientali", ha concluso Sadler. "L'acquisizione del laser a fibra Bystronic ci aiuta a raggiungere questi obiettivi e ci consente anche di aumentare la capacità produttiva, cosa di cui avevamo tanto bisogno. Rappresenta inoltre il nostro impegno nei confronti della produzione nel Regno Unito, che rappresenta una parte importante della filosofia della nostra azienda."
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