L'ottimizzazione dei processi produttivi gioca un ruolo cruciale nel potenziamento dell'efficienza di costo, nella riduzione degli scarti e nel miglioramento della qualità dei prodotti. In particolare, nel settore della finitura, implementando tecnologie avanzate – a partire da linee di verniciatura integrate, componenti robotiche e stampa digitale – i produttori possono snellire i flussi di lavoro, ridurre al minimo i colli di bottiglia e ottenere una maggiore precisione nelle lavorazioni.

È importante fare subito una precisazione: i principi e gli strumenti del cosiddetto lean manufacturing riescono a generare i benefici attesi esclusivamente se si punta su una strategia ampia e coesa, di cui l'aspetto tecnologico rappresenta soltanto la punta dell'iceberg.

Non basta infatti acquistare macchinari di ultima generazione per fare un vero salto di qualità. Oltre a identificare ed eliminare le attività a basso valore aggiunto, nell'ottica di accelerare il time-to-market senza perdere il controllo sui costi operativi, è necessario adottare pratiche sostenibili - come il riciclo dei materiali di scarto e l'utilizzo di agenti di finitura ecologici - e rafforzare la collaborazione con fornitori e dipendenti. Gli investimenti in formazione, in particolare, promuovono la cultura del miglioramento continuo e consentono alle aziende di rispondere in modo flessibile alle richieste del mercato, cavalcando realmente l'innovazione nel settore.

Cos’è l’ottimizzazione dei processi produttivi?

Per tutte le organizzazioni che perseguono l'ottimizzazione dei processi produttivi è prioritario muoversi lungo tre direttrici: eliminare le inefficienze, ridurre i costi e migliorare la qualità.

Nell'ambito della finitura, gli operatori più innovativi hanno già intrapreso questo percorso, seguendo roadmap focalizzata su tre aree specifiche: specializzazione dei processi di verniciatura, automazione e stampa digitale.

Ottimizzare i processi di verniciatura a spruzzo, per esempio, vuol dire innanzitutto studiare l’inserimento, all'interno delle linee produttive, di sistemi di ricircolo e rotazione. In questo modo, con una sola mossa si riducono l'impiego di manodopera qualificata per mansioni a basso valore e i rischi di inefficienze e colli di bottiglia. L'abbattimento dei costi deriva invece dall'implementazione di macchine dotate di sistemi di cambio colore semplici e rapidi, che garantiscano inoltre uguali prestazioni a parità di consumi energetici e quantità di materiali utilizzati.

Si possono poi ipotizzare impianti che introducano tecniche di verniciatura a rullo. Parliamo di soluzioni che riescono a coniugare un'alta flessibilità produttiva – data da un range di applicazione estremamente ampio e costante – con emissioni minime di solventi, grazie all’utilizzo al 95% di prodotti con alto residuo secco (UV). Si implementano così linee ad alta efficienza, che non solo sono in grado di recuperare totalmente il prodotto non utilizzato e di consentire cambi colore rapidi, ma che sfruttano anche sistemi semiautomatici di pulizia dei rulli, a tutto vantaggio delle politiche di contenimento dei costi operativi.

Le linee aeree e a terra sono perfette per gestire lotti produttivi che richiedono un ausilio ridotto dell'operatore. Sono inoltre funzionali per piccole commesse che richiedono un'elevata varianza di colori e processi per unità di tempo. Tutto questo grazie alla programmazione semplificata delle macchine di verniciatura, equipaggiate con strumenti capaci di effettuare controlli costanti della vernice erogata. Questo consente sia di evitare gli sprechi sia di ridurre gli scarti tra i manufatti che escono dalla linea.

Sempre in ottica di ottimizzazione dei processi produttivi c'è infine l'ambito ancora poco esplorato della stampa digitale industriale per la personalizzazione dei prodotti, affrontando anche lotti di produzione estremamente limitati.

Le moderne tecniche di stampa digitale applicata alla decorazione degli oggetti permettono non solo di consegnare il prodotto in tempi più rapidi, ma anche di ridurre il fabbisogno di scorte, minimizzando il magazzino e snellendo la catena di approvvigionamento.

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Riduzione degli sprechi e ottimizzazione delle risorse

Ottimizzare significa sostanzialmente valorizzare le risorse scarse (a partire da tempo e competenze), ridurre gli sprechi di materiale (come vernici e consumabili) e conseguire una gestione energetica efficiente.

Ecco perché, a nostro avviso, la stampa digitale non ha conquistato ancora il posto che le spetterebbe tra le soluzioni che consentono l'ottimizzazione dei processi produttivi: rispetto ai sistemi di decorazione tradizionale, la stampa digitale industriale è fondamentale nell'ottica di ridurre gli sprechi in quanto non richiede:

• cambio di rulli incisi, che genera perdita di tempo e cali di produzione;
• cambio di inchiostri dedicati, da cui discende l'onere dello smaltimento dei reflui di pulizia;
• carte decorative differenti per ciascun decoro, con il rischio di obsolescenza delle rimanenze di magazzino (che andranno poi smaltite).

Efficienza energetica e sostenibilità nei processi produttivi

Il tema della riduzione degli sprechi va di pari passo con quello dell'efficienza energetica, a sua volta parte integrante e di un approccio alla produzione che tenga conto di requisiti di sostenibilità sempre più ambiziosi.

Sono del resto i pilastri su cui Cefla Finishing implementa le proprie soluzioni ed è il motivo per cui ciascuno dei macchinari e dei software targati Cefla possono contribuire in maniera determinate a raggiungere questi obiettivi. Vediamo, più nello specifico, quali sono i brevetti che traducono in realtà questa filosofia.

Sistema FCS (Fast Color Switch)

Implementato sulla spruzzatrice ellittica oscillante Easy, il sistema Fast Color Switch è in grado di ridurre drasticamente i tempi di cambio colore a meno di 30 secondi (contro i 150-180 secondi minuti richiesti dai metodi tradizionali). Una performance che si traduce in un notevole risparmio di tempo - fino a 30 minuti al giorno o 2-3 ore alla settimana - e di energia, eliminando la necessità di frequenti riavvii delle macchine.

Finiture opache avanzate

Le superfici super-opache con effetti soft-touch sono sempre più richieste dal mercato. Utilizzando inchiostri e vernici UV ed essiccatori ad eccimeri a basso consumo di azoto, come il forno Exydry-Z, è possibile ottenere finiture opache avanzate antigraffio e anti-impronta in modo sostenibile.

Verniciatura a rullo anche per pannelli sagomati

Per ridurre il consumo di vernice e migliorare l'efficienza energetica nei processi di verniciatura a rullo, la soluzione ideale è Smartcoater PRO. La finitura di pannelli sagomati normalmente richiederebbe un maggior impiego di vernice applicata tramite verniciatura a spruzzo. Equipaggiata con un rullo applicatore in gomma morbida, Smartcoater PRO gestisce con precisione pannelli con scanalature fino a 10 mm, garantendo una riduzione del consumo di vernice e del numero di manipolazioni necessarie, così come un'immissione sul mercato più rapida. E per gestire anche gli spessori sottili, Smartcoater PRO integra un innovativo sistema a rullo ad hoc, a sua volta espandibile con soluzioni di lavaggio e recupero della vernice.

Tecnologie che riducono i fermi macchina

Tra le soluzioni che permettono di ridurre i fermi macchina e i tempi morti troviamo il robot cartesiano di spruzzatura con assi interpolati, a uno o due bracci, iBotic. Equipaggiato con il dispositivo Timeskip, iBotic consente cambi di colore rapidi e senza interruzioni. Mentre un braccio del robot prosegue nella spruzzatura, l'altro si sposta in una zona dedicata al cambio colore, garantendo tempi di inattività pari a zero. 
iGiotto invece abilita cambi colore rapidi con limitati consumi di vernice: in pratica, mentre una barra entra in cabina e l’altra appena verniciata esce, si esegue il cambio colore. Le traiettorie precise di iGiotto permettono di applicare vernice seguendo la forma del pezzo e quindi ridurre il consumo dei filtri rispetto a sistemi di applicazione reciprocanti e manuali. 
Impossibile non citare iFlow, che può essere equipaggiato con sistemi di cambio colore rapidi che implicano consumi minimi di acqua di lavaggio. Tutte le cabine di verniciatura sono provviste di dispositivi energy-saving che abbattono il fabbisogno energetico nei periodi di non lavoro. In aggiunta, è disponibile un sistema di ricircolo dell'aria in scarico che aiuta ad abbassare i consumi termici.
Lineflow, infine, è la macchina di impregnazione infissi in orizzontale studiata per diminuire sensibilmente il consumo di aria compressa e quindi il dispendio energetico delle linee.

L’importanza dell’automazione nel settore manifatturiero

Integrare tutte queste tecnologie in una filiera che risulti resiliente, flessibile ed efficiente significa ricorrere all'automazione dei processi, riducendo laddove possibile l'intervento umano, minimizzando gli errori e abbattendo i tempi morti. 
Entriamo più nel dettaglio e cerchiamo di circoscrivere l'impatto che ciascuna delle soluzioni evidenziate sopra può avere nel contesto di una linea di finitura automatizzata.

Per quanto riguarda la stampa digitale, l'automazione si traduce in una trasformazione di processo, più che di semplice “handling”. Integrando la macchina di decorazione all’interno del gestionale di programmazione della produzione, infatti, è possibile ricevere le informazioni dei decori da eseguire (“coda di stampa”) direttamente dal sistema informativo. Il che consente di ottenere in tempo reale informazioni di feedback molto dettagliate, e controllare le condizioni di lavoro durante la produzione dei singoli manufatti.

Quando si parla di verniciatura a spruzzo e a rullo, invece, i plus generati dall’automazione riguardano proprio i sistemi di handling, tarati in funzione della produttività oltre che in base ai differenti processi eseguiti dalle varie macchine componenti la linea.

Nelle linee aeree e terra, infine, i vantaggi derivano dalla flessibilità della movimentazione, che grazie ai sistemi automatici massimizza lo spazio effettivamente disponibile. Infatti, è possibile disporre le aree di trattamento del manufatto in modo tale da far convergere in un unico workflow tutto ciò che occorre per completare il processo di verniciatura.

Tutto ciò ovviamente è possibile solo se l'ecosistema dispone in tempo reale delle istruzioni necessarie a controllare passo dopo passo ciascuna fase della lavorazione. Esatto, parliamo delle informazioni scambiate tra linee e sistemi gestionali. È dunque la capacità delle macchine di generare, inviare e ricevere dati, comunicando con gli ERP e con i software PLM, che determina l'efficacia dell'automazione.

Per questo Cefla Finishing ha creato soluzioni nativamente integrabili con i sistemi ERP presenti in azienda: i dati in uscita sono storicizzati ed esportabili per verificare i tempi del ciclo, il numero di pezzi verniciati con suddivisi i differenti colori e i tempi di permanenza nel forno di essiccazione barra per barra, supporto per supporto.

Tecnologie e innovazioni per ottimizzare i processi

Per l’ottimizzazione dei processi produttivi, esistono tecnologie di frontiera che stanno letteralmente rivoluzionando l’approccio delle aziende. Basti pensare al peso crescente delle applicazioni basate sull'Intelligenza Artificiale (AI) e dell'Internet of Things (IoT).

Se gli algoritmi di AI consentono di migliorare la qualità dei dati e di affinare nel tempo la capacità previsionale dei sistemi di produzione, l'IoT si sta rivelando un alleato prezioso per la digitalizzazione spinta dei processi di produzione, con l'opportunità dare vita a veri e propri gemelli digitali degli impianti di finitura.

È esattamente quello che fa cCloner, il software di Cefla Finishing che gestisce il layout della linea e valuta il consumo di vernice, energia termica ed elettrica. I tempi di lavorazione vengono calcolati sulla base di una simulazione del processo produttivo, che consente non solo di individuare potenziali criticità ma anche di calcolare la superficie verniciata totale gestita su una singola linea.

Con cTracker, invece, gli utenti possono monitorare l'intera catena di produzione da un unico punto, adattando i parametri per gestire in tempo reale i cambi di spessore e di colore. Utilizzato in tandem con cLink, il sistema può raccogliere e caricare input sul gestionale aziendale per ottimizzare la produzione e ridurre i consumi.

E se non si ha la possibilità di seguire i processi in presenza, all'interno della centrale operativa? cMaster, è l'applicazione web-based che consente l'accesso immediato ai dati di macchina e di linea da ogni angolo del mondo: sarà sufficiente disporre di un dispositivo connesso a Internet.

I vantaggi dell’automazione e della digitalizzazione

Dovrebbe a questo punto essere chiaro in che modo l'automazione e la digitalizzazione dei processi produttivi possano aumentare la produttività, migliorare la qualità dei manufatti e ridurre i costi operativi complessivi.

Grazie all'integrazione di sistemi automatizzati gli operatori possono effettuare un monitoraggio più efficiente delle linee in tempo reale. Si ha così la facoltà di adattare dinamicamente i sistemi (o le singole macchine) alle variazioni delle condizioni di produzione e ai requisiti di efficienza energetica, senza mai andare a scapito delle performance della filiera.

I dati generati dai macchinari vengono utilizzati per effettuare analisi predittive sulla capacità delle linee sia e per implementare pratiche di continuous improvement lungo l'intera catena del valore, rendendola più agile e più consapevole.

È questa flessibilità, unita a una maggiore sicurezza e a un rapido ritorno sugli investimenti, il beneficio principale che portano in dote le strategie di automazione industriale.

Coinvolgimento dei dipendenti e formazione continua

Come accennato, però, l’ottimizzazione dei processi produttivi non riguarda soltanto lo sviluppo tecnologico, ma ha a che fare anche e soprattutto con le persone. E, per quanto si tenda spesso a equivocare, l'automazione non è finalizzata alla riduzione delle risorse umane, bensì alla loro riallocazione verso attività a maggior valore aggiunto, lasciando alle macchine le operazioni ripetitive che non richiedono l'abilità umana.

Ecco perché è indispensabile puntare a una trasformazione culturale e organizzativa, che non si limiti all'adozione delle nuove tecnologie e dei processi digitali, ma che attragga e coinvolga l'intera popolazione aziendale. Questo non serve solo a garantire una transizione più fluida verso una logica di maggiore efficienza produttiva, ma anche a far comprendere a tutti gli attori i reali benefici che si possono ottenere attraverso il nuovo approccio. Premessa imprescindibile per abbattere la naturale resistenza al cambiamento e promuovere l'accettazione consapevole delle innovazioni proposte.

Noi di Cefla Finishing siamo ben consapevoli di quanto sia delicato tale passaggio. Per questo che mettiamo a disposizione dei nostri clienti competenze e professionalità in grado di accompagnare l'organizzazione lungo l'intero ciclo di vita dell’impianto, dalla progettazione all'assistenza tecnica, passando ovviamente per la formazione e il change management.

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Quando un'azienda passa dalla spruzzatura manuale all'automazione, l'operatore dovrà lavorare molti pezzi che richiedono un'attenta programmazione del software di spruzzatura, per poter eseguire la finitura correttamente, in modo uniforme, senza tralasciare superfici e senza utilizzare quantità eccessive di vernice.

Quanto più complessa è la geometria, tanto più complicata sarà la fase di programmazione, che richiederà ore o addirittura giorni di tentativi ed errori e di messa a punto dei movimenti necessari per garantire una finitura di qualità. Per risolvere questo problema, è importante sapere che un robot di spruzzatura autoprogrammabile consente di eliminare i tempi e le operazioni di programmazione, ottenendo i risultati desiderati e migliorando la capacità produttiva dell'azienda.

Perché scegliere un robot e qual è la decisione da prendere

Un robot di spruzzatura offre un enorme vantaggio rispetto a un operatore umano: non si stanca e non si ammala mai e lavora sempre esattamente nello stesso modo, dall'inizio alla fine del turno. Tuttavia, è necessario che un esperto formi il robot e lo programmi per ogni nuovo ciclo di produzione.
Quasi tutti la ritengono una condizione indispensabile: ma non è del tutto vero. Con i nostri robot di spruzzatura, infatti, sei tu a decidere se formare il robot o lasciarlo imparare da solo.

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Le funzionalità di autoprogrammazione consentono a tutti di risparmiare tempo e denaro

Un esperto ha bisogno di diverse ore per definire l'esatta sequenza dei singoli movimenti che un robot deve compiere. In fase di sviluppo delle nostre attrezzature e del nostro software, eravamo ben consapevoli di quanto fosse importante creare una soluzione che consentisse invece al robot di autoformarsi e autoapprendere. Ciò ha comportato la dotazione di barriere di lettura 3D e l'ottimizzazione di traiettorie, velocità, quantità, apertura e chiusura degli ugelli di spruzzatura ecc. In breve, ecco cosa riescono a fare i nostri robot: elaborano i dati e li traducono in azioni immediate e sono in grado di mantenere queste conoscenze per sempre.

La flessibilità è un grande vantaggio offerto da questi robot

I robot di spruzzatura cartesiani e i robot di spruzzatura antropomorfi dotati di barriere di lettura 2D e 3D e di software appropriato consentono una produzione flessibile aumentando l'efficienza, la qualità finale e il time-to-market, soprattutto laddove sono richiesti volumi contenuti e una grande varietà di prodotti.

Inoltre, questo livello di automazione intelligente aumenta la sostenibilità dell'azienda.

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I sistemi di automazione industriale hanno trasformato le moderne linee di produzione, sfruttando tecnologie avanzate come la robotica e l'intelligenza artificiale, e utilizzando l'Internet of Things per integrare reti di sensori e piattaforme di analisi dei dati.

Quante volte ti sei chiesto come ridurre i costi di produzione e aumentare la produttività della tua azienda? Questa rivoluzione offre la risposta, riducendo i costi di manodopera e gli errori umani, e consentendo di snellire le operazioni e migliorare la precisione.

I sistemi di automazione industriale sono progettati per funzionare in modo continuativo e possono essere riprogrammati per adattarsi alle mutevoli esigenze di produzione, garantendo un utilizzo ottimale delle risorse. Le aziende che li implementano correttamente sperimentano un aumento della produttività e dell'efficienza, con volumi di output più elevati per unità di tempo, senza compromettere la qualità. Questo cambiamento non solo riduce i costi operativi complessivi, ma sostiene anche la competitività dell'impresa in un mercato globale sempre più sfidante.

Come funzionano i sistemi di automazione industriale?

Parlare di automazione industriale oggi, vuol dire fare riferimento al connubio tra produzione meccanica e sistemi informativi. Il concetto è riassunto nell'acronimo CIM (Computer Integrated Manufacturing), un modello che per l'appunto prevede l’integrazione di tutti i processi produttivi con gli apparati di automazione e con i sistemi informativi gestionali all'interno di un’infrastruttura unificata. È qui che avviene la condivisione dei dati da cui dipende ciascuna funzione, con logiche di comunicazione gerarchiche che formano una vera e propria piramide.

Alla base di questa struttura piramidale c'è il cosiddetto “campo”, cioè l'ambito dei processi da controllare, dove sono posizionati tutti i sensori per la misurazione dei dati di esecuzione. Il livello superiore è definito “controllo”, regno dei regolatori e degli attuatori, che attraverso PLC (Programmable Logic Controller) e DCS (Distributed Control System) elaborano i dati generati dal campo e li integrano con i parametri degli obiettivi produttivi prefissati. Si sale poi allo strato della “supervisione”, che tramite computer e sistemi di monitoraggio da remoto SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) coordina le operazioni sottostanti. La cuspide della piramide è costituita dalla “impresa”, dove troviamo le funzioni di direzione e altre linee aziendali.

Sebbene ciascun livello implichi che i sistemi di automazione industriale coinvolgano funzioni di acquisizione, elaborazione e trasferimento di dati, il modello piramidale CIM segue un andamento verticale: dall’alto verso il basso vengono trasmessi i comandi, mentre dal basso verso l’alto le informazioni.

Ed è sulla base di questa logica integrata e interdipendente che Cefla Finishing ha creato le proprie soluzioni di automazione per linee di verniciatura e finitura avanzate.

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Tipologie di sistemi di automazione industriale

Nel settore della verniciatura, in particolare, i processi di automazione si possono dividere sostanzialmente in due grandi famiglie:

• Automazione del processo tecnologico (levigatura, pulizia, applicazione, essiccazione)
• Automazione di linea o movimentazione del supporto da verniciare (sistemi di carico scarico, ribaltamento, trasporti, traslatori ecc.)

A queste due categorie si aggiunge un ulteriore tipo di classificazione.
L’automazione industriale può infatti essere rigida o flessibile. La prima categoria di solito ha a che fare con le operazioni di processo, assemblaggio e verifica, mentre la seconda riguarda la gestione di materiali e prodotti (parliamo quindi di logistica e macchine che possono muoversi liberamente nello spazio). C'è poi la terza via, quella dell'automazione programmabile.

Allo stato attuale, Cefla Finishing è in grado di supportare le imprese manifatturiere nella realizzazione di linee automatizzate fornendo macchine sviluppate internamente e tecnologie brevettate per qualsiasi caso d'uso nell'ambito della finitura, fatta eccezione per i sistemi di carico/scarico, rispetto ai quali la messa a punto di soluzioni personalizzate end-to-end è comunque garantita grazie alle collaborazioni attivate con partner qualificati.

Prima di analizzare nel dettaglio i vantaggi generati dall'adozione di sistemi di automazione industriale, soffermiamoci ancora per un attimo sulle possibilità offerte dal mercato, e dalla gamma di prodotti che Cefla Finishing ha sviluppato su ciascuna di esse.

Automazione rigida

I sistemi di automazione rigidi sono ideali per le produzioni su larga scala con sequenze operative fisse. Specialmente nell'ambito del “pick and place”, si tratta di soluzioni adottate in primo luogo nel settore del Packaging.

Automazione flessibile

Quando si parla di automazione flessibile, invece, ci si rivolge a sistemi altamente configurabili, adatti quindi a gestire produzioni diversificate, come quelle che devono gestire le imprese che si occupano di finitura e verniciatura.

In questo ambito, Cefla è in grado di fornire soluzioni complete per l’automazione di linea (cTracker, Smart thick, cViewer) che permettono al cliente finale di effettuare una facile ed efficace riconfigurazione dell’intera linea in funzione del tipo di lavorazione che bisogna affrontare.

Automazione programmabile

L'automazione programmabile, infine, prevede l'implementazione di sistemi per produzioni a lotti, che richiedono quindi frequenti riconfigurazioni.

È forse questa la specialità di Cefla Finishing: le macchine progettate per automatizzare i processi di finitura e verniciatura gestiscono ricette di setup locale che consentono una facile riconfigurazione in base al tipo di prodotto che il cliente vuole trattare.

Dunque, a titolo d'esempio, se le spruzzatrici lavorano in funzione di specifiche ricette di verniciatura, i forni fanno altrettanto per quanto riguarda le diverse fasi di essiccazione.

In sostanza, in base al tipo di prodotto da finire, è possibile impostare e salvare tutti i parametri di setup macchina che garantiscono il migliore risultato finale, col vantaggio di poter richiamare ciascuna impostazione per velocizzare la riconfigurazione della linea man mano che cambiano i lotti di produzione.

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Vantaggi dell'automazione industriale

L'automazione nel settore della finitura offre molti benefici. Innanzitutto, aumenta la sicurezza nei contesti produttivi. In condizioni di lavoro con materiali pericolosi o operazioni faticose, i robot possono svolgere i compiti più onerosi, riducendo i rischi per gli operatori umani.

Ma, come tutti sanno, il principale motivo per cui le aziende manifatturiere investono nell'automazione è la capacità di queste tecnologie di ridurre significativamente i costi operativi. Un sistema di automazione ben progettato per i processi di verniciatura e finitura riduce i periodi di inattività, accelera le consegne, e minimizza guasti e fermi imprevisti nei processi produttivi e logistici.

Niente chiarisce il concetto meglio di un caso pratico: le spruzzatrici Cefla Finishing, per esempio, sono dotate di sistemi di visione e di immissione aria che riducono la quantità di vernice sprecata. A questi si aggiungono meccanismi per il recupero del prodotto che inevitabilmente non finisce sul pezzo durante la spruzzatura, e che viene, laddove possibile, riutilizzato per perfezionare il lavoro. Si tratta dunque di soluzioni che aumentano l’uniformità e la ripetibilità della verniciatura, migliorando il risultato finale e generando sensibili risparmi attraverso la riduzione dei consumi di prodotto e dei costi di smaltimento rifiuti. L’automatizzazione di attività di questo tipo, inoltre, comporta un netto aumento della sicurezza all'interno degli stabilimenti, evitando che gli operatori vengano a contatto con atmosfere potenzialmente pericolose per la salute.

La qualità della vita dei lavoratori migliora anche sul fronte della soddisfazione personale: grazie all'introduzione di sistemi di automazione industriale, le imprese possono liberare le proprie persone dai compiti monotoni e ripetitivi, impiegandole in attività più strategiche o a maggior valore aggiunto.

Tecnologie chiave nell'automazione industriale

Per garantire i vantaggi cha abbiamo appena illustrato, è fondamentale orchestrare correttamente tutte le componenti tecnologiche su cui si innestano i sistemi di automazione industriale. Sul campo, come detto, sarà necessario fare leva su soluzioni IoT (Industrial Internet of Things) che permettano di raccogliere e distribuire in tempo reale i dati che arrivano dalle linee produttive. Dati che saranno essenziali per abilitare le funzioni di monitoraggio e controllo attraverso sistemi di interfaccia uomo macchina HMI, e soluzioni più complesse come gli SCADA. 
Cefla Finishing ha sviluppato un parco macchine controllato da PLC e interfaccia HMI. Questo permette ai clienti di interconnettere una linea intera o singoli macchinari con sistemi IoT. È possibile anche esportare i dati direttamente nel cloud, se richiesto.

Applicazioni pratiche nell'industria

Entrando più nello specifico, il già menzionato cTracker rappresenta la miglior soluzione disponibile sul mercato per gestire in modo automatico sia il processo tecnologico che l’automazione di linea. La soluzione permette di programmare i cicli di lavorazione dei lotti, come colori, numero di passate e velocità di linea, direttamente dall'ufficio. Grazie a un algoritmo sviluppato internamente, raccoglie le informazioni sui lotti semplificando il settaggio delle macchine in base alle esigenze di produzione. Questo avviene senza dover svuotare o fermare la linea a ogni cambio di lotto e senza usare sistemi fisici di tracciatura sui pezzi.

Un esempio concreto è rappresentato dal nostro cliente Finver: grazie alla linea di finitura che abbiamo implementato, è possibile anticipare il cambio colore, ottenendo un risparmio annuo di 25.000€ sui costi delle vernici e riducendo al contempo i costi di smaltimento.

Per concludere, con le tecnologie avanzate oggi disponibili, le possibilità offerte dai sistemi di automazione industriale nel campo delle finiture sono pressoché infinite. Ma per comprendere appieno il valore che i sistemi di automazione industriale realizzati da Cefla Finishing possono portare nella tua azienda, la cosa migliore è venire a trovarci e toccare con mano il potenziale della nostra tecnologia. Non resta che contattarci e chiedere la consulenza di uno dei nostri esperti!

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La finitura è da sempre una parte essenziale del ciclo di produzione dei componenti automotive. È infatti grazie all'applicazione di vernici e strati protettivi che lamiere, inserti in plastica e guarnizioni riescono a esprimere il massimo potenziale nelle funzioni che devono assolvere, conferendo al veicolo un'estetica gradevole e garantendo durata e prestazioni delle parti, a prescindere dal materiale di cui è fatto ciascun oggetto.

Sono naturalmente diverse le applicazioni e le tecnologie utilizzate nell'ambito della produzione dei componenti automotive, e variano a seconda dello scopo per cui sono progettate le varie parti, che però hanno tutte in comune la medesima necessità: devono essere realizzate e verniciate in modo veloce ed efficiente, senza mai scendere a compromessi sul piano della qualità, specie nelle finiture superficiali. Vediamo in questo articolo quali strumenti e quali processi possono essere adottati per massimizzare il risultato, dando uno sguardo anche alle metodologie più innovative.

Quali sono i processi di finitura nella produzione di componenti automotive?

Qualunque sia il tipo di parte trattata - lamiere della carrozzeria, guarnizioni, inserti in plastica ed elementi meccanici - una linea di produzione per componenti automotive include un processo di finitura più o meno complesso. Con riferimento, ad esempio, a parti per gli interni della vettura, il processo è solitamente composto da tre fasi, che possono ripetersi per arrivare al risultato finale.

Pretrattamento

Si comincia con il pretrattamento, che prevede la pulizia e la preparazione della superficie del componente. Tra le tecniche che vanno per la maggiore ci sono la deionizzazione e la micropulizia con fiammatura al plasma.

La deionizzazione implica l’insufflaggio di aria ionizzata e l’aspirazione che elimina l'elettricità statica, e risulta fondamentale per evitare la presenza di polvere sul pezzo prima della verniciatura. In aggiunta a queste tecnologie, per aiutare le imprese che si occupano di produzione di componenti automotive a gestire in modo ottimale questa operazione, Cefla Finishing ha creato la stazione di pulizia Mito CO2, dotata di funzione pulitrice con neve carbonica per la preparazione superficiale. La soluzione è indicata soprattutto per le parti interne: circa il 90% di questo tipo di prodotti è infatti caratterizzato da una finitura “piano black”, cioè lucida e di altissima qualità. 

Le applicazioni al plasma sono invece particolarmente utili per ridurre la tensione superficiale. Questo favorisce l'adesione e la distensione della vernice.

La fiammatura d'altra parte migliora anche l'adesione su alcuni materiali ostici e consente una migliore bagnatura dei liquidi sulle parti lisce, minimizzando la tensione superficiale (che riduce la bagnabilità del pezzo rendendone difficile la verniciatura).

Rivestimento

Il secondo passaggio è il rivestimento, che prevede l'applicazione di primer, vernici ed eventuali altre passate di materiali specifici utili a perfezionare la finitura. In questo specifico ambito Cefla Finishing offre una vastissima gamma di soluzioni.

Si va dalla spruzzatrice oscillante Prima, una macchina per la spruzzatura in continuo di pannelli sagomati di qualsiasi natura e tipo, a Mito, che nelle versioni P e B offrono anche filtrazione a secco, trasporto a carta e a tappeto ed eliminazione dell'overspray.

Le macchine iBotic sono invece robot avanzati dotati di un sofisticato gruppo di assi che assicura la più alta produttività e una precisione assoluta.

Un altro fiore all'occhiello della proposition Cefla è il robot antropomorfo a sei assi iGiotto, un innovativo sistema integrato per la spruzzatura automatica di medie e piccole serie, che integra le migliori tecnologie di visione e tecniche di spruzzatura, applicandole alle grandi dimensioni cartesiane.

Essiccazione o appassimento (flash-off)

L'ultima fase è quella dell'essiccazione, finalizzata all'indurimento dei rivestimenti applicati mediante evaporazione dei diluenti e successiva polimerizzazione della resina contenuta nella vernice. Le macchine solitamente utilizzate per effettuare questo passaggio sono i forni (spesso disposti in serie lungo la linea di finitura in diversi assetti), i tunnel di raffreddamento e i polmoni ad aria calda. Quando si parla di appassimento (flash-off), il processo di essiccazione non arriva al completo indurimento della vernice in modo che lo strato successivo possa aderire meglio.

Con la linea Ecogel, Cefla Finishing mette a disposizione forni ad aria laminare, con trasportatore a tapparelle o a nastro. Nella configurazione combinata (aria / lampade UV) queste macchine sono perfette per ottenere brevi tempi di evaporazione dei solventi dalle vernici prima di essere essiccati con raggi UV.

Parlando di forni a percussione, la linea Aquadry è pensata per le imprese che puntano a ottenere processi di appassimento e di essiccazione veloci. La tecnologia associata a questo tipo di soluzione, del resto, costituisce il sistema più efficiente di essiccazione per tinte e vernici a base d’acqua. La gamma Aquadry RLA, invece, è composta da tunnel di raffreddamento a percussione con lame d’aria ad alta velocità, con trasportatore a nastro o a tapparelle. L'architettura risulta molto efficace per l’elevato scambio termico dovuto all'alta velocità dell’aria.

C'è poi PIEFFE, il polmone flessibile multipiano ad aria calda studiato per cicli di appassimento e/o essiccazione con aria calda a flusso laminare. Il tempo di permanenza è variabile, a seconda della velocità della linea di finitura e del numero di vassoi.

Completano l'offerta i forni verticali con vassoi Omnidry Rack e Belt - che grazie alla loro configurazione minimizzando lo spazio in pianta e garantiscono grandi capacità di contenimento – e i forni a tunnel con irraggiamento UV per pannelli sagomati.

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Come scegliere il giusto tipo di finitura?

Scegliere il giusto tipo di finitura per i diversi tipi di componenti automotive significa prendere in considerazione un ampio ventaglio di fattori: si va dal materiale di cui è costituito il pezzo al suo ipotetico contesto di utilizzo, fino ai requisiti tecnici ed estetici del veicolo su cui andrà montato.

Anche per questo è essenziale poter fare affidamento su un partner che non abbia un approccio troppo verticalizzato sugli aspetti funzionali e tecnologici dei processi di finitura, ma che sappia anche valutare le finalità della lavorazione e studiare soluzioni personalizzate e ad hoc.

Tecnologie di finitura per componenti automotive

Le tecnologie infatti in sé sono fondamentali, ma per ottenere un risultato eccellente è indispensabile anche saperle combinare in funzione del tipo di materiale da trattare, e soprattutto del componente da realizzare. Ecco perché Cefla Finishing ha scelto di puntare sulla consulenza, oltre che sulla realizzazione di macchine ad alta precisione ed efficienza.

Per un cliente tedesco che aveva bisogno di implementare una nuova linea di verniciatura all'interno del processo di produzione di cruscotti e console centrali per auto, abbiamo realizzato una soluzione su misura, basata sulle esigenze espresse dall'interlocutore: i componenti prodotti dalla nuova linea avrebbero dovuto essere totalmente esenti da qualsiasi difetto in quanto, una volta pronti, sarebbero stati spediti direttamente alle linee di assemblaggio del veicolo.

Dunque, per garantire le performance richieste, la linea è stata composta secondo questa configurazione:

1. Carico linea con pulizia manuale e soffiatura/deionizzazione
2. Pulizia con CO2 e soffiatura/deionizzazione
3. Spruzzatura con robot cartesiano
4. Distensione vernice, flash-off
5. Forno IR e UV per prima essiccazione
6. Forno verticale per essiccazione finale
7. Scarico linea e controllo qualità

Produzione componenti automotive: i materiali usati nella finitura

A macchinari di alta precisione devono poi corrispondere materiali di prima qualità. È il motivo per cui Cefla Finishing ha stretto partnership strategiche con i principali fornitori di vernici e rivestimenti.

Conoscendo a fondo i consumabili e le loro caratteristiche, le soluzioni messe a disposizione dei clienti possono così essere configurate per ottimizzare il consumo e la resa dei materiali. Nella produzione di componenti automotive, parliamo nello specifico di:

• Vernici (ad acqua e a solvente): a base di resine e pigmenti, sono disponibili in diverse finiture e colori
• Primer: utilizzati per migliorare l'adesione della vernice alla superficie del componente
• Rivestimenti antiruggine: proteggono i componenti dalla corrosione
• Rivestimenti lubrificanti: riducono l'attrito e l'usura

Tendenze future nella finitura dei componenti automotive

Questo è il presente. Ma quale potrebbe essere il futuro della finitura dei componenti automotive? Tra le tendenze del settore troviamo innanzitutto l'utilizzo di vernici “low-bake”, in grado di essere essiccate a temperature inferiori di quelle tradizionali. Parliamo di 80/90 °C anziché 140/160.

Le imprese specializzate nella produzione di componenti automotive poi puntano sempre di più su sistemi in grado di automatizzare il processo di verniciatura con isole robotizzate che sfruttano meccanismi di filtrazione vernice con sistemi a secco.

A prescindere dall'evoluzione del mercato, una cosa è certa: il requisito che rimane essenziale e costante per le aziende di un comparto estremamente competitivo è garantire ai propri clienti, quindi alle case automobilistiche, produttività, qualità ed efficienza.

Ed è qui che entrano in gioco i sistemi flatbed, la soluzione sviluppata da Cefla per la finitura ultra efficiente dei componenti automotive.

I vantaggi dei sistemi flatbed

Ma in cosa differiscono i sistemi flatbed dalle linee tradizionali? Queste ultime, tendenzialmente, esprimono il meglio di sé nel momento in cui occorre rivestire parti 3D di grandi dimensioni: i paraurti sono un tipico esempio di manufatto che può essere trattato attraverso questo processo.

Quando i pezzi sono più piccoli (parliamo di un'altezza fino a 30 cm), le linee in piano, o flatbed, risultano decisamente più duttili ed efficienti. La tecnologia è quindi particolarmente indicata per le parti dell'abitacolo, componenti numerose che richiedono un processo di alta qualità.

Le linee flatbed implementate da Cefla Finishing comprendono un sistema robotizzato con scanner per il rilevamento dei pezzi che comporta una programmazione minima. Ogni cabina può ospitare fino a due robot diversi per aumentare la velocità di lavorazione o il circuito di verniciatura, con la possibilità di scegliere tra spruzzatura intelligente o continua, a seconda della forma degli oggetti.

Le linee flatbed possono trattare parti diverse, anche miste, su maschere semplificate: le maschere devono solo essere rettangolari con una cornice piatta e, ovviamente, devono mantenere le parti in posizione. In questo modo anche la pulizia manuale risulta più semplice e veloce nelle operazioni di caricamento e controllo qualità.

Va poi specificato che si tratta di un sistema (disponibile pure con i software di supervisione della linea cTracker e cLink) modulare, facilmente espandibile con l'aggiunta di altre macchine standard senza modifiche sostanziali. Anche per questo, la linea flatbed offre la massima flessibilità di trasporto: non occorrono movimenti a passo come nelle linee tradizionali perché ogni macchina può agire al meglio in modo indipendente.

I vantaggi che derivano dall'adozione di una soluzione flatbed sono concreti e misurabili:

• Esecuzione compatta, che implica consumi ridotti e flusso d'aria esausto inferiore
• Processo più facilmente gestibile, con conseguente risparmio di manodopera ed energia
• Costo inferiore per ogni parte verniciata

Perché scegliere Cefla Finishing per ottimizzare la produzione dei componenti automotive

Quello della produzione dei componenti automotive è un settore in continua evoluzione: i progressi tecnologici avvengono a ritmo serrato, e in particolare il digitale sta aprendo la strada a nuove e innovative soluzioni di finitura.

Parliamo comunque di un processo - fondamentale per la qualità e le prestazioni dei veicoli - che rimane complesso e delicato: nulla quindi può essere lasciato al caso. Ecco perché non si può prescindere dalla scelta di un partner tecnologico (e non solo) che garantisca prodotti ad alte prestazioni, innovazione continua, assistenza competente e impegno nelle attività congiunte di ricerca e sviluppo.

Quel partner è Cefla Finishing.

Se vuoi scoprire cosa possiamo fare per la tua impresa e toccare con mano l'efficacia delle nostre soluzioni, contattaci: metteremo a tua disposizione uno dei nostri esperti.

CERCHI LA SOLUZIONE IDEALE DELLA TUA LINEA DI VERNICIATURA?

Resistente, versatile e conveniente, il calcestruzzo può essere utilizzato come alternativa duratura a qualsiasi altra pavimentazione, sia interna che esterna. Ma se state pensando a lastre grigie, adatte al pavimento di una fabbrica, o a pavimenti in calcestruzzo lucidato, ideali per grandi ambienti interni, allora guardate attentamente la foto di questo articolo.

È possibile realizzare decorazioni personalizzate per piccoli o grandi volumi, ottenendo pavimentazioni d'impatto per spazi che meritano un maggiore valore estetico senza perdere le qualità di resistenza del calcestruzzo.

Diverse tecniche di decorazione del calcestruzzo

Il calcestruzzo ha molte qualità: durabilità, versatilità, costo contenuto e un grado d’isolamento termico soddisfacente. Esistono diversi modi per la finitura del calcestruzzo, realizzando una superficie lucida e antiscivolo, rendendolo impermeabile con resine epossidiche, utilizzando mordenti acidi o a base d'acqua e con la stampa digitale industriale. Mentre le finiture monocromatiche possono essere ottenute con macchine di verniciatura standard, è facile ottenere un disegno o un motivo personalizzato utilizzando una stampante digitale. Questo processo di finitura è perfetto se si devono decorare piccole superfici: un patio, l'atrio di un hotel, una scuola.

Vantaggi della stampa digitale industriale

Oltre alla capacità di generare motivi personalizzati, è possibile imitare il marmo o le pietre naturali e il legno. È anche possibile riprodurre un'immagine digitale come una fotografia o essere creativi e concepire la propria decorazione. Il rivestimento applicato per proteggere la decorazione generata da una stampante a getto d'inchiostro fornisce anche una superficie resistente all'abrasione e all'invecchiamento UV per mantenere i colori vividi per molti anni.

Non solo pavimenti

Naturalmente, non c'è motivo per cui un pannello in calcestruzzo non possa essere utilizzato per rivestire una superficie verticale. Ciò significa che anche le pareti interne o le facciate esterne possono essere decorate e personalizzate con una stampante digitale industriale.

Per ulteriori idee e informazioni sulle nostre soluzioni, contattaci e parla con un esperto di finiture.

La verniciatura del PMMA (Polimetilmetacrilato) è un'operazione estremamente delicata: chi si occupa della lavorazione degli oggetti realizzati in questo materiale, infatti, deve assicurarsi che il prodotto finito sia non solo esteticamente gradevole, ma – a prescindere dalla sua destinazione d'uso – anche resistente nel tempo.

Questo è particolarmente vero se si parla di fogli sottili in PMMA, uno degli articoli più duttili e più richiesti dal mercato.

Quali sono dunque le tecniche migliori per gestire il processo di finitura, e quali soluzioni tecnologiche vengono oggi in aiuto dei produttori più esigenti?

Quali sono le tipologie di finitura per fogli sottili in PMMA?

Prima di entrare nel merito delle soluzioni, è bene analizzare le principali finiture che si possono ottenere tramite la verniciatura del PMMA. Dato che di solito i fogli in PMMA vengono utilizzati per rivestire pannelli, spesso è richiesta una finitura lucida, o a specchio. Ma per casi d'uso specifici, i fogli possono servire anche con effetti diversi: si va dal satinato al super-opaco, passando per il goffrato e il metallizzato.

L'effetto lucido e quello a specchio sono esteticamente più appetibili, ma risultano col tempo più vulnerabili a graffi e scheggiature. Di converso, soprattutto satinato e opaco riescono a “nascondere” meglio eventuali segni dell'età.

A prescindere dalla tipologia di finitura scelta, comunque, la superficie dei fogli in PMMA che escono dallo stabilimento deve essere di alta qualità, resistente e assolutamente priva di difetti.

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Quali sono le tecniche di verniciatura per il PMMA?

Anche se in generale si parla di verniciatura del PMMA, le tecniche di finitura di questo materiale comprendono anche la stampa e la laminazione.

Impiegata soprattutto nel settore dell'arredamento, la laminazione trasforma i fogli di Polimetilmetacrilato in lastre sottili che creano sulle superfici su cui vengono applicate un effetto in grado di richiamare quello di una vetrata brillante.

Il processo di stampa digitale, invece, consente di imprimere sul retro dei fogli in PMMA l'immagine desiderata che, grazie alla proprietà trasparente del materiale, risulta perfettamente visibile con un gradevole effetto riflettente. Questa tecnica è utilizzata spesso per offrire allo sguardo la sensazione trasmessa da pavimentazioni lucide in marmo o in legno intarsiato.

Quali sono i fattori da considerare nella scelta di una finitura?

Nell'orientarsi tra l'uno e l'altro approccio, quindi, bisogna considerare una serie di fattori: estetica, durabilità e budget sono quelli primari. Scegliere la finitura dei fogli sottili in PMMA più adatta alle proprie esigenze significa bilanciare di volta in volta queste componenti e puntare su soluzioni che garantiscano la giusta flessibilità per ottenere nelle varie situazioni d'uso sempre il risultato migliore possibile.

Verniciatura PMMA: come funziona il processo di applicazione?

Realizzati per garantire una finitura duratura e una superficie accattivante, i fogli sottili in PMMA estruso sono come detto un materiale semilavorato particolarmente delicato in fase di verniciatura. Questo ha spinto Cefla Finishing a sviluppare un processo ad hoc, che si basa su una macchina di verniciatura a rullo all'interno di un ambiente controllato e depolverato.

Prima delle fasi di verniciatura del PMMA, vengono eseguite anche attente operazioni di pulizia superficiale per garantire finiture impeccabili.

Una volta superata questa fase, i fogli vengono introdotti nella macchina. Più nello specifico, l'unità di applicazione è composta da due rulli (uno nella parte superiore per l'applicazione della vernice, l'altro sotto i fogli per fornire supporto fisico) che agiscono sui fogli in PMMA saldamente in appoggio e senza causare distorsioni. Una racla che rimuove la vernice in eccesso dal rullo di applicazione inferiore contribuisce a ottimizzare il processo anche quando è necessario lavorare su fogli così sottili.

Nel caso in cui occorra una finitura superopaca, le tecnologie di opacizzazione a eccimeri non solo garantiscono il miglior risultato possibile, ma rappresentano anche un'opzione "green", visto che utilizza meno azoto rispetto alle soluzioni standard.

Integrazione di linea per una soluzione completa

Oltre ad apparecchiature di verniciatura a rullo appositamente sviluppate, la linea può essere completata con cabine pressurizzate comprensive di filtrazione dell'aria e impianti di condizionamento per evitare l'inquinamento da polveri e garantire un ambiente di lavorazione controllato.

Dopo le fasi di verniciatura, i fogli in PMMA possono essere essiccati in diversi forni. La nostra soluzione di polimerizzazione inerte UV-I massimizza la resistenza fisica, oltre a ridurre considerevolmente la necessità di fotoiniziatori, rendendo il processo più sostenibile e abbattendo i relativi costi.
Exydry, per esempio, è un forno progettato per trattare superfici piane garantendo una finitura superopaca "a prova di ditata" con effetto soft touch anche su pannelli leggermente sagomati.

Una soluzione ad hoc: quali macchine vengono utilizzate per la verniciatura del PMMA?

A conti fatti, Cefla Finishing - che dispone della più ampia gamma di tecnologie e macchine di finitura progettate per affrontare lavorazioni specifiche come la verniciatura del PMMA - è oggi in grado di offrire ai propri clienti la prima soluzione a rullo appositamente studiata per il trattamento dei fogli sottili. Trattandosi di una linea dedicata, integra in modo combinato un rullo di applicazione superiore e un rullo di supporto inferiore che operano in sinergia, oltre a un sistema di pulizia e un ambiente di lavorazione progettato per evitare l'inquinamento da polveri.

Più nello specifico, i macchinari integrabili in una linea evoluta per la verniciatura del PMMA includono:

• Soluzioni di Verniciatura a rullo
• Forno di polimerizzazione in atmosfera inerte UV-I
• Forno per opacizzazione a eccimeri Exydry
• Forno verticale compatto Pieffe

Ciascuna macchina offre funzionalità specifiche per la verniciatura del PMMA e può essere configurata in base alle effettive richieste dei committenti. Ma se le esigenze espresse dovessero risultare ancora più sfidanti, con la necessità di prevedere dettagli su misura o fasi di lavorazione che tengano conto di variabili particolari in fatto di vernici, volumi di produzione o spazio disponibile, è possibile visitare il nostro Cefla Finishing LAB a Imola o uno dei nostri laboratori satellite in Cina e negli Stati Uniti per individuare insieme agli esperti di Cefla le possibili soluzioni.

Contattaci e fissa un appuntamento con gli specialisti di Cefla Finishing, anche per effettuare un test dal vivo.

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