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Un esempio concreto di collaborazione
tra le competenze specialistiche di un centro di ricerca industriale
applicata e l’esperienza di un’azienda multinazionale del packaging,
orientata a trasformare esigenze di processo in soluzioni tecnologiche
innovative.
Il Sentiero International
Campus, in partnership con Tetra Pak, ha sviluppato nel proprio
Centro di Ricerca Industriale un braccio robotico collaborativo,
progettato per eseguire attività di analisi e testing durante il processo
produttivo, all’interno di una macchina automatica per il confezionamento
alimentare.
Integrato nella linea, questo
braccio robotico brevettato esegue analisi di prodotto e campionamenti in tempo
reale, consentendo un controllo continuo senza interrompere il ciclo di
produzione. L’integrazione del sistema permette di aumentare l’affidabilità del
processo e di migliorare la sostenibilità complessiva della macchina, riducendo
interventi manuali e variabilità operativa.
Cobot Cell, questo
il nome del sistema, è stato progettato per svolgere attività di testing in
linea che, se affidate a un operatore, comporterebbero un carico operativo
significativo in termini di tempi, ripetibilità e continuità del controllo. Il
cobot, al contrario, garantisce misurazioni costanti, disponibilità continua
e tracciabilità dei dati di test.
“I benefici dell’integrazione del
Cobot Cell emergono soprattutto nella ripetitività dei controlli e nella
continuità del monitoraggio. La standardizzazione delle operazioni di
analisi consente di ridurre la variabilità dei risultati, mentre
l’ottimizzazione del ciclo produttivo porta a una diminuzione degli scarti e
degli sprechi, con un impatto diretto sulla sostenibilità del processo.
Allo stesso tempo, la capacità di intercettare anomalie durante la produzione aumenta
l’affidabilità dell’intera macchina e contribuisce a un miglioramento
complessivo della qualità.
Il risultato è un processo
produttivo più sicuro, efficiente e stabile, caratterizzato da un controllo
qualità integrato che riduce gli interventi correttivi e perfeziona
l’affidabilità del processo”, spiegano dalle due aziende.
Il team di ingegneri di Il
Sentiero International Campus ha seguito lo sviluppo del Cobot Cell in
tutte le fasi della progettazione, fino alla domanda di brevetto, operando
sotto la supervisione tecnica di Tetra Pak.
Il lavoro è partito da una fase
di analisi e comprensione del sistema, finalizzata a definire il ruolo della
cella robotica all’interno della macchina automatica e a individuare i
componenti da sottoporre a test, insieme ai relativi requisiti tecnici e di
processo. Su queste basi è stato sviluppato il progetto del rig e del sistema
di test, includendo la definizione delle specifiche funzionali e meccatroniche
e l’esecuzione di analisi di rischio e D-FMEA sia a livello di design sia di
processo.
La progettazione ha coperto
l’intero perimetro tecnico del sistema, dalla parte meccanica a quella
pneumatica ed elettrica, fino allo sviluppo del software di controllo, PLC e
interfaccia HMI, accompagnata dalla redazione della documentazione tecnica e dalla
dichiarazione CE.
Le successive fasi di
assemblaggio e integrazione hanno previsto il montaggio dei componenti
meccanici, l’installazione dei sensori, degli attuatori e dei sistemi di
sicurezza, fino alla completa integrazione del cobot nella macchina automatica
e alla validazione funzionale del sistema.
Il progetto si è concluso con le
attività di test execution e reporting, che hanno incluso l’esecuzione delle
prove secondo specifica, il troubleshooting e l’ottimizzazione del sistema, la
gestione e la manutenzione del rig e l’analisi dei dati tramite approcci
scientifici e statistici consolidati, come Design of Experiments (DOE), Life
Data e Degradation Analysis (Weibull) e Accelerated Life Testing (ALTA).
“Questo progetto collaborativo,
realizzatosi nel Cobot Cell, è il risultato di una partnership
consolidata tra la multinazionale del packaging e la ricerca. L’investimento
in innovazione e collaborazione infatti è il vettore privilegiato per lo sviluppo
di sistemi meccatronici avanzati e di soluzioni ad alto contenuto
tecnologico”, concludono da Il Sentiero International Campus e Tetra Pak.
