I segreti degli attuatori lineari, l'anima dei robot - Industria Italiana

2021-12-06 07:04:50 By : Mr. Jack star

Automazione ed elettrificazione sono i due pilastri attorno ai quali ruoteranno le economie e le società di tutto il mondo. Per rendere possibili queste lavorazioni sono indispensabili gli attuatori lineari, ovvero componenti meccanici che, applicati ad un motore elettrico, permettono di trasformare il moto da rotativo a lineare. L'elenco delle aree che necessitano del movimento lineare è lungo e articolato, spaziando dai robot industriali di grandi dimensioni ai sistemi integrati che estendono l'area di lavoro dei cobot, dalla saldatura a punti robotica all'assemblaggio, dalle mietitrebbie ai veicoli. per la raccolta dei rifiuti e lo spazzamento stradale, dai laboratori di analisi mediche all'automotive e ai macchinari che rendono possibile l'Internet of Things.

Gli attuatori costituiscono il "sistema muscolare" di un processo di automazione; sono componenti indispensabili per integrare i macchinari nei flussi di lavoro di Industria 4.0. Non sorprende quindi che il mercato degli attuatori lineari, stimato a 49,2 miliardi di dollari nel 2019, dovrebbe raggiungere i 74,5 miliardi di dollari entro il 2024, secondo le stime di Markets and Markets, che giungono a conclusioni molto simili a quelle di altre società. di analisi. Non sorprende quindi che il fondo di private equity Triton Partners abbia deciso di investire in questo settore della meccatronica in enorme espansione, decidendo di acquistare la divisione che li produce, SKF Motion Technologies, dalla multinazionale svedese SKF (leader nei cuscinetti a sfera e nei componenti per autoveicoli) . , ribattezzandolo Ewellix e dotandolo di strumenti finanziari e know-how per farlo crescere.

Raccontare Ewellix e le sue strategie significa fare un piccolo viaggio in questo settore chiave dell'industria e dell'economia. Un settore sconosciuto perché considerato troppo “tecnico”, ma non per questo meno importante.

“Ewellix: Makers in Motion” nasce come SKF Motion Technologies, parte del Gruppo SKF. Lo scorso ottobre ha cambiato nome e marchio a seguito dell'acquisizione (avvenuta a dicembre 2018) da parte della società di private equity Triton Partners, specializzata in investimenti in aziende di medie e grandi dimensioni del Nord Europa, Italia e Spagna. Ewellix si pronuncia "Eve-liks" e vuole esprimere il concetto di "elica efficiente", come sintetizza anche l'icona del brand, delineando le caratteristiche essenziali del movimento lineare: basso attrito e alta efficienza energetica. Dopotutto, le viti a ricircolo di sfere (o viti a spirale, come le chiamano altri) rappresentano il tipo principale di attuatori meccanici. A tal proposito va specificato che gli attuatori possono essere di quattro tipologie: i suddetti meccanici, elettromeccanici (come meccanici ma dotati di motore elettrico), idraulici e pneumatici.

Il gruppo industriale Ewellix ha sede a Göteborg, in Svezia, ha 9 siti produttivi e 16 uffici commerciali dove lavorano 1.400 persone e il cui fatturato esterno è di circa 250 milioni di euro. È specializzata nella produzione di attuatori di movimento lineare e soluzioni utilizzate nell'automazione industriale, apparecchiature mediche e veicoli industriali. Nello specifico, sviluppa soluzioni e servizi relativi a tre principali tecnologie produttive: sistemi di attuazione lineare; viti a sfere ea rulli; guide lineari.

Ewellix dispone anche di un'unità italiana, dedicata alle vendite, la cui sede è a Torino, dove lavorano una ventina di persone. Offre prodotti, soluzioni e supporto tecnico ai diversi settori applicativi trattati a livello aziendale. "Sul fatturato totale, l'Italia pesa circa 12 milioni di euro, in termini di vendite, provenienti dal canale distributivo (35-40%) e per il resto dalle vendite ai clienti diretti", riferisce Paolo Napolione, amministratore delegato vendite unità Italia , che segna un trend in costante crescita: «abbiamo registrato un +15% nel 2018, l'anno scorso l'aumento è stato di poco inferiore al 10%, quest'anno il trend dovrebbe rimanere positivo, anche se è da considerare il Coronavirus».

Le viti a ricircolo di sfere e a rulli sono parti fondamentali dell'attuazione elettromeccanica: sono dispositivi meccanici per convertire il moto rotatorio in moto lineare e vengono utilizzate come meccanismo di azionamento negli attuatori lineari e ad alte prestazioni. Viti e attuatori sono utilizzati in molti settori ad alto livello di innovazione. Nel solo settore medicale, che è uno dei più importanti, trovano impiego in svariati campi: tra questi le apparecchiature per l'automazione dei laboratori clinici, che necessitano di flussi di lavoro ottimizzati, processi efficienti fino ad analisi più affidabili. In questo periodo di emergenza coronavirus, ad esempio, il laboratorio di virologia molecolare del Policlinico San Matteo di Pavia, dalla prima diagnosi di "paziente 1" a Codogno, ha operato a ciclo continuo, 24 ore su 24, dovendo gestire più di 700 tamponi al giorno.

Ma molte altre tecnologie nel settore sanitario richiedono componenti Ewellix; «L'emergenza Coronavirus ha visto un'impennata delle richieste - spiega Stefano Gai, global product and segment manager attuation systems - il valore fondamentale delle nostre tecnologie è la massima affidabilità, che deve essere garantita anche in situazioni critiche o di stress. Oltre al laboratorio clinico, un'altra applicazione pratica di questi componenti sono le apparecchiature radiologiche: a fine gennaio si è registrato un incremento molto importante degli ordini dalla Cina a causa dell'emergenza sanitaria».

Anche in Italia è stata avanzata la richiesta di anticipare le consegne di questi componenti: “E' arrivata da un cliente attivo nel distretto biomedicale di Mirandola che equipaggia sistemi specifici su macchine per dialisi, motivato dalla necessità di essere pronti a produrre macchinari in vista di un possibile picco di richieste nelle prossime settimane.Ci aspettiamo che succeda la stessa cosa con un altro cliente specializzato in tecnologie che equipaggiano le macchine a raggi X», precisa Antonio Romagna, OEM Sales Manager dell'unità italiana.

Oltre al settore medicale, il settore dell'automazione industriale e quello dedicato all'elettrificazione dei veicoli industriali sono i principali settori applicativi di Ewellix, che guarda con sempre maggiore interesse alle potenzialità dell'Industria 4.0 e della meccatronica. Lavora a stretto contatto con i clienti dell'automazione per sviluppare sistemi integrati che estendano l'area di lavoro dei cobot e per sostituire i dispositivi tradizionali basati su tecnologia pneumatica o idraulica con soluzioni elettromeccaniche.

Gli attuatori lineari elettromeccanici sono utilizzati, ad esempio nel mondo automobilistico, per applicazioni come saldatura a punti robotizzata, assemblaggio. I produttori di automobili e altri stanno adottando sempre più queste soluzioni poiché sono prive di perdite e facili da installare. Gli attuatori lineari elettrici offrono vantaggi come una grande capacità di carico grazie all'integrazione di viti a rulli. Hanno un'elevata durabilità, comportano minori costi di manutenzione, offrono un alto grado di resistenza ambientale e una maggiore efficienza e garantiscono prestazioni costanti. "Tutto questo si esprime chiaramente nelle esigenze espresse nei tre settori che seguiamo e in particolare, per le macchine mobili che comprendono tutte quelle macchine mobili su ruote ad eccezione di auto, camion e treni", sottolinea Napolione.

Includono mietitrebbie, veicoli per la raccolta dei rifiuti o attrezzature per lo spazzamento stradale a macchinari di sollevamento come piattaforme aeree. “Proprio questi ultimi, per effetto delle normative che impongono macchine a bassa rumorosità e che operano in assenza di perdite di lubrificante (compreso inquinamento aria comburente/particolato), sono ideali per lavorare sempre più all'interno di ambienti chiusi come le fabbriche o nei quartieri cittadini.Non solo: queste caratteristiche, unite alla necessità di soluzioni a basso impatto energetico, diventano tratti peculiari dell'elettrificazione: quindi le soluzioni elettromeccaniche, che interessano anche le auto, sostituiscono le tradizionali tecnologie oleodinamiche, idrauliche o pneumatiche, ma con prestazioni superiori in termini di flessibilità di utilizzo, modularità ed efficienza energetica», precisa Romagna.

L'intralogistica è legata al macchinario mobile e al concetto di automazione di processo, ovvero l'organizzazione di tutti i flussi logistici di merci e materiali all'interno dell'area di un'azienda. "Affidarsi a macchine elettriche, che agiscono in modo estremamente efficiente è un vantaggio non indifferente - precisa Napolione - I cilindri elettrici Ewellix consentono di movimentare pacchi, semimontati, parti di carrozzeria direttamente dove serve". La trasformazione in atto della produzione aziendale è quella che vede il passaggio dal lavoro in linea all'organizzazione in isole, accresciuto in virtù delle esigenze produttive; è il presupposto per la creazione di un'impresa semi o completamente automatizzata e robotica. Questi processi possono consentire la produzione di beni primari che possono comportare il confezionamento di alimenti o il confezionamento di prodotti medici.

“Inoltre l'elettromeccanica permette di avere il controllo completo del processo e la migliore qualità possibile – illustra Romagna – Pensiamo ai sensori, integrati all'interno degli attuatori: consentono di correlare la posizione dell'asse con la forza da applicare per eseguire un lavoro specifico, ottimizzandolo.Con il passaggio dalla fluidica all'elettromeccanica si ha una riduzione dei costi del bene: quando si fa un'analisi costi/benefici tra le due tecnologie, si include anche il risparmio in termini di manutenzione, dato che gli attuatori elettrici hanno meno componenti e quindi meno possibilità di rottura, non ho alcun rischio di fermo macchina e posso contare su un certo risparmio energetico: dai conti complessivi, l'elettromeccanica offre un rendimento dell'80% contro il 50-60% dell'idraulica tradizionale ».

Ewellix concentra le sue attività su alcune aree con un ulteriore valore aggiunto creato attraverso la tecnologia dei sensori e l'analisi dei dati. “Abbiamo avviato un percorso di cambiamento epocale per la nostra produzione: dalla pura meccanica stiamo affrontando il passaggio verso la meccatronica, verso nuovi sviluppi tecnologici che ci permettano di iniziare a parlare non solo di sensori, ma di bit, software - spiegano Napolione e Romagna - Il primo passo concreto è esemplificato dai nuovi attuatori elettromeccanici predisposti per l'Internet of Things all'interno dei quali è inserito un sensore di forza insieme a un sensore di temperatura e un accelerometro».Questi supporti consentono di raccogliere dati specifici che vengono poi trasmessi a una centralina che determina la possibilità di gestire i parametri di funzionamento dell'attuatore stesso.

Ewellix ha progettato una serie di attuatori elettromeccanici dotati di sensori integrati, pronti per l'IoT. Si tratta di CASM100 e LEMC, dotati di sensori di forza integrati nel corpo dell'attuatore stesso, per fornire una misurazione precisa della forza applicata attraverso il rullo interno o la vite a ricircolo di sfere, anche quando l'attuatore è fermo. Il sensore funge anche da dispositivo di monitoraggio della temperatura e può attivare un allarme se l'attuatore è a rischio di surriscaldamento. Questa configurazione è quindi in grado di fornire informazioni operative in tempo reale, che possono essere inviate a sistemi di controllo di livello superiore. Di conseguenza, le prestazioni complessive e la produttività possono essere migliorate e si può ottenere una maggiore sicurezza.

Il passaggio dalla meccanica al digitale comporta un impegno ancora più sensibile in termini di sviluppo del prodotto, che oggi è il cuore delle nuove tendenze. “Con l'acquisizione da parte di Triton Partners, siamo passati da 1200 a 1400 dipendenti; questi nuovi colleghi si sono dedicati a questa fondamentale area». L'attività è concentrata in un unico ufficio, in Svizzera, suddiviso in tre aree coordinate da Stefano Gai. È lui che parla di prospettive future «stiamo lavorando per rendere tutti i nostri prodotti sempre più connessi, dando ai clienti la possibilità di contare su macchinari IoT ready. A tal proposito, abbiamo diversi progetti in atto per integrare sensori volti a monitorare al meglio le funzioni chiave delle macchine e anche a contemplare un'intelligenza integrata a bordo, ad esempio sulle centraline, che permetta di utilizzare il prodotto in modo intelligente ". In tal senso, sarà possibile per l'attuatore comunicare all'utente l'andamento generale, comunicare eventuali anomalie. «Si apre un mondo, in cui i dati diventano sempre più importanti e così anche la loro gestione per ottenere sempre più informazioni più mirate e utili.Questo processo di elaborazione è progressivamente legato al concetto di Intelligenza Artificiale, su cui stiamo lavorando, che consentirà la manutenzione predittiva e comprendere, a partire da una notevole quantità di dati, informazioni vitali per evitare potenziali guasti e tempi di fermo in tempo reale " .

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