Un CN pronto al cambiamento 4.0

a cura di Davide Davò

Giusto da 10 anni – dalla relazione all’Hannover Messe sull’IoT «sulla strada della quarta rivoluzione industriale» – si parla di Industria 4.0 (oggi in Italia più “ufficialmente” Transizione 4.0), un cambiamento del modo di produrre che va di pari passo con la trasformazione digitale dei processi. Una sovrapposizione di concetti che può indurre le imprese a pensare che per essere 4.0 sia sufficiente acquistare tecnologie con determinate caratteristiche. In realtà la trasformazione di una impresa in una Industria 4.0 si completa solamente se tali tecnologie vengono installate e utilizzate nel modo corretto, ovvero creando un’interconnessione tra tutti i sistemi aziendali in modo da facilitare lo scambio di informazioni che devono poi essere interpretate per migliorare l’efficienza del processo produttivo intervenendo in vari modi.

Agevolare la Transizione 4.0

«In questo momento di transizione riteniamo sia utile sottolineare un concetto molto importante – esordisce Nino Giannoni, sales engineering di D.Electron – e cioè che macchine utensili, software, sistemi di automazione e in generale tutte le moderne tecnologie necessarie alla produzione devono avere una serie di requisiti per potere essere identificati come “strumenti 4.0”, ma per compiere un reale salto di competitività e per accedere alle agevolazioni governative è necessario che l’utilizzatore finale connetta la macchina utensile con i propri sistemi informatici di gestione della logistica, produzione e/o con altre macchine dell’impianto produttivo. I CNC Z32 FlorenZ di D.Electron hanno funzionalità e caratteristiche tali da rendere la macchina sulla quale sono installati conforme ai requisiti tecnici elencati nell’allegato A della legge 232 dell’11 dicembre 2016, a cui la normativa Transizione 4.0 continua a fare riferimento così come quando si chiamava Industria 4.0. Per proteggere l’investimento però consigliamo alle imprese di fare sempre riferimento a professionisti esperti della normativa, in grado di potere effettuare perizie e convalidare l’avvenuto rispetto dei requisiti richiesti. Ci tengo infatti a ribadire che la dichiarazione per cui il macchinario è rispondente alla Transizione 4.0 dovrà essere fatta dal cliente che ha acquistato la macchina e non dal costruttore della stessa e, a maggior ragione, non dal costruttore del controllo numerico. Solo se la macchina risulterà interfacciata alle varie applicazioni richieste dalla Transizione 4.0 potrà rispondere ai criteri obbligatori e facoltativi, ed ecco perché a prescindere dall’entità dell’investimento è sempre bene rivolgersi a un professionista del settore per certificare che la macchina e l’installazione su cui si vuole investire siano rispondenti ai requisiti della Transizione 4.0». I Controlli Numerici D.Electron rispondono pienamente ai 5 requisiti obbligatori previsti nel Piano Transizione 4.0 a partire dal primo, che prevede il controllo di un macchinario per mezzo appunto di un CNC e/o PLC. Lo Z32 infatti è un controllo numerico con PLC integrato idoneo a governare macchine utensili. «Il secondo punto prevede le interconnessioni ai sistemi informatici di fabbrica con caricamento da remoto di istruzioni e/o part program – prosegue Giannoni – cioè un compito che ricade sia sul costruttore del macchinario sia sull’utilizzatore di tale macchinario. L’utilizzatore potrà per esempio collegare il PC del proprio ufficio tecnico con la macchina utensile tramite connessione di rete locale (TCP/IP su LAN). Potrà poi procedere all’invio dei programmi da eseguire a bordo macchina tramite l’utilizzazione di tale PC e cartelle di rete mappate».

L’integrazione con la logistica

L’integrazione automatizzata con il sistema logistico della fabbrica o con la rete di fornitura e/o con altre macchine del ciclo produttivo rappresenta il terzo punto, per il quale l’utilizzatore finale deve avere un sistema di gestione della produzione che controlli l’avanzamento della produzione tra le varie macchine e che, opzionalmente, scambi i dati sia con i fornitori che con i clienti. In quest’ottica, lo Z32 mette a disposizione la connessione tramite collegamento TCP/IP con protocollo D.Electron EPS (Easy Protocol Server). In breve, il server EPS è disponibile su tutti i CNC Z32 recenti e permette lo scambio di dati e/o comandi con software esterni attraverso un dialogo basato su stringhe ASCII-coded e connessione TCP/IP. Nel caso in cui il CNC non sia sufficientemente aggiornato è possibile aggiornare il software della macchina, oppure utilizzare una copia custom di EPS. Un software esterno che si voglia connettere al server EPS deve comunicare con protocollo TCP/IP tramite gestione standard del socket (connect/write/read/disconnect). Tramite questo protocollo è possibile ricavare per esempio lo stato del CNC (in esecuzione, in allarme, in manuale…), ma anche lo stato dell’esecuzione di un part program (nome del programma in esecuzione, tempo trascorso da inizio esecuzione) oppure leggere il valore di variabili. D.Electron mette inoltre a disposizione il software DCM (Data Collector Manager), che può essere installato su un qualsiasi personal computer collegato in rete con tutte le macchine equipaggiate di CNC Z32 e permette di raccogliere da queste svariate informazioni, che siano usabili da gestionali di of ficina o collezionabili sul web. Il software DCM (Data Collector Manager) ha come scopo principale quello di raccogliere informazioni da una rete di macchine (Z32) e metterle a disposizione. In breve è possibile generare un output, su file o web cloud, contenente dati provenienti da una specifica rete di macchine, dati il cui utilizzo è a discrezione di chi ha gestito l’impianto.

Gestione e semplicità d’uso

Sempre in riferimento al terzo punto, l’azienda fiorentina propone il software ZJP (Z32 Job Planner), nato dall’esigenza di consentire uno scambio di informazioni multidirezionali fra controllo numerico, operatore macchina e sistema software di gestione d’officina. Lo Z32 Job Planner viene offerto come applicazione stand alone ovvero autonoma rispetto al controllo numerico, richiamabile dal terminale Zeta presente nella suite software di Z32. Lo ZJP permette di compilare una tabella, estremamente configurabile, organizzata per righe e contenente i dati inerenti il lavoro finora fatto in macchina e quello ancora da farsi. Ogni riga può essere associata a un part program e organizzare dati collegati, per esempio immagini, file in formato pdf, nomi cliente, numeri di commessa, tempo di lavorazione, fotografie. Un vero e proprio gestore di commessa. I dati possono essere attinti sia dal sistema gestionale di officina verso la macchina sia in direzione opposta, l’operatore può intervenire manualmente nel flusso dei dati, per esempio per comunicare la chiusura totale o parziale di una commessa. Non vi è obbligo della presenza di un sistema software di gestione d’officina, lo ZJP può lavorare anche autonomamente a bordo macchina. I dati, ovviamente, possono essere acquisiti anche da lettori di codici a barre oppure QR. Infine, lo Z32 è in grado di inviare, su richiesta del part program o del PLC, delle e-mail fino a 100 indirizzi diversi per comunicare quanto ritenuto necessario dal cliente finale o dal costruttore della macchina, per esempio la fine dell’esecuzione di un part program. «Lo Z32 è dotato, da oltre 15 anni, di monitor TFT a colori con interfacce intuitive per l’operatore di macchina, utilizzate tramite touch screen e personalizzabili tramite il Tool “ZVis” messo a disposizione su ogni CNC Z32 FlorenZ Series, rispondendo così al quarto punto che richiede appunto interfacce semplici e intuitive», sottolinea Giannoni. «Per quanto riguarda la rispondenza ai più recentistandard in termini di sicurezza, salute e igiene del lavoro, ovvero il quinto dei 5 punti obbligatori, i nostri CNC sono rispondenti alle normative di riferimento, anche se per queste specifiche è comunque l’intera macchina utensile, non tanto il CNC, che deve essere rispondente agli standard».

I 3 punti facoltativi

Passando poi ai 3 punti facoltativi, di cui la normativa richiede il rispetto di almeno 2, i CNC D.Electron Z32 FlorenZ Series sono dotati di serie di un potente sistema di telediagnosi tramite Internet, in grado di controllare non solo il funzionamento della macchina ma anche di modificare tutte le tarature (comprese le tarature degli azionamenti digitali D.Electron), di ricevere e inviare file, di visualizzare da remoto il desktop del sistema e di abilitare una chat in remoto. Soddisfano così i requisiti del primo punto riguardante i sistemi di telemanutenzione e/o telediagnosi e/o controllo remoto. «Il secondo punto facoltativo tratta il monitoraggio in continuo delle condizioni di lavoro e dei parametri di processo mediante opportuni set di sensori e adattività alle derive di processo», conclude Giannoni. «All’interno del nostro controllo Z32, se la macchina è dotata di azionamenti digitali D.Electron mettiamo a disposizione tutta una serie di strumenti che consentono per esempio di monitorare la corrente assorbita dal mandrino e da ogni singolo asse, o di monitorare le derive termiche della macchina dando la possibilità al costruttore di compensare gli assi macchina. Il terzo punto, ovvero le caratteristiche di integrazione tra macchina fisica e/o impianto con la modellazione e/o la simulazione del proprio comportamento nello svolgimento del processo, merita una riflessione particolare. Non si parla infatti di visualizzazione 3D della lavorazione della macchina, ma di una linea di produzione in cui il pezzo passa da una macchina all’altra. È a questa tipologia di lavorazioni che si riferisce questa specifica. Quindi non è compito del CNC risolvere tale punto, ma deve solo mettere a disposizione informazioni per l’eventuale simulatore dell’impianto. Valgono pertanto le stesse considerazioni fatte per il terzo punto obbligatorio».