Manifattura digitale
I team di robotica possono ridurre il time-to-market usando piattaforme di manifattura digitale che collegano prototipazione, validazione, sourcing e produzione in un unico flusso di lavoro. Alle aziende di robotica viene richiesto di passare dall’idea alla produzione più in fretta, senza rinunciare ad affidabilità e prestazioni.1 Per manifattura digitale si intende l’integrazione di tecnologie, strumenti e processi digitali nelle attività produttive, con l’obiettivo di migliorare efficienza, flessibilità e produttività.7 La manifattura digitale, nota anche come Industry 4.0, utilizza tecnologie informatiche per rendere i processi produttivi più efficienti, scalabili e agili.9
Il problema di fondo è che lo sviluppo hardware nella robotica mette insieme sistemi meccanici, elettronica e software, e ogni iterazione richiede una validazione fisica.6 Le aziende di robotica si stanno allontanando da modelli di fornitura frammentati e cercano partner in grado di seguire l’intero ciclo di vita, dai primi prototipi fino alla produzione.1 Molti team scelgono servizi avanzati di prototipazione rapida per applicazioni robotiche capaci di riunire queste attività in un solo workflow.1
Perché la velocità conta
I team di robotica adottano sempre più spesso piattaforme di manifattura digitale che supportano lo sviluppo prodotto end-to-end e permettono di scalare senza cambiare partner a metà percorso.1 Le piattaforme di manifattura digitale stanno cambiando prototipazione e produzione perché eliminano inefficienze tipiche dei flussi di lavoro tradizionali.1 La manifattura digitale usa software avanzati, analisi dei dati, dispositivi connessi e operatori connessi per rendere più snelli progettazione, produzione e manutenzione.7
Un approccio basato su piattaforma è importante perché l’obiettivo della manifattura digitale è digitalizzare l’intero processo produttivo, dalla progettazione alla produzione, usando software di simulazione della produzione.9 I produttori possono simulare virtualmente l’intero ciclo di vita del prodotto in una fabbrica digitale.9 L’applicazione del digital twin nella smart manufacturing può ridurre il time-to-market progettando e valutando i processi produttivi in ambienti virtuali.5
Creare un unico flusso di lavoro
Il punto di partenza concreto è sostituire i passaggi di consegne scollegati con piattaforme produttive capaci di gestire insieme intento progettuale, feedback sulla producibilità, prototipazione fisica e pianificazione della produzione.1 Un modello di produzione one-stop-shop può accelerare il passaggio dal progetto CAD al componente fisico e supportare un’esecuzione rapida dal prototipo alla produzione.2 RapidAccu viene descritta come dotata di capacità produttive che includono lavorazioni CNC avanzate, stampaggio a iniezione, lavorazione della lamiera e pressofusione.2
I team di robotica dovrebbero dare priorità a partner in grado di gestire geometrie complesse e tolleranze strette quando servono componenti ad alte prestazioni.2 RapidAccu afferma che gli ingegneri hanno bisogno di partner produttivi capaci di fornire geometrie complesse con tolleranze rigorose.2 Lo stesso approccio produttivo evidenzia centri di fresatura e tornitura all’avanguardia a 3-, 4- e 5-assi, insieme a pratiche rigorose di controllo qualità.2
Validare prima
Per ridurre il time-to-market nei flussi digitali della robotica serve anticipare la validazione, perché l’iterazione fisica è uno dei principali colli di bottiglia nello sviluppo robotico.6 L’uso del digital twin nella smart manufacturing consente ai team di progettare e valutare i processi produttivi in ambienti virtuali.5 La manifattura digitale crea un ambiente interconnesso in cui macchine, persone e processi comunicano in tempo reale.7
La simulazione è utile perché la manifattura digitale può simulare virtualmente l’intero ciclo di vita del prodotto in una fabbrica digitale.9 La valutazione virtuale dei processi può aiutare i team a individuare problemi di produzione prima che le fasi fisiche facciano perdere tempo.5 Tecnologie per operatori connessi, cloud computing e Artificial Intelligence sono indicate tra gli strumenti che supportano la manifattura digitale.7
Scegliere processi flessibili
Lo sviluppo robotico trae spesso vantaggio dalla flessibilità dei processi, perché nelle diverse fasi possono servire parti lavorate a macchina, componenti stampati, parti metalliche fabbricate, pezzi pressofusi o componenti realizzati con manifattura additiva.2 Le capacità produttive di RapidAccu includono lavorazioni CNC, stampaggio a iniezione, lavorazione della lamiera e pressofusione.2 La stampa 3D viene descritta come uno strumento per realizzare molti tipi di oggetti, anche se le plastiche FDM desktop non sono sempre la prima scelta per applicazioni motoristiche impegnative.3
Anche la manifattura additiva avanzata si sta avvicinando a ruoli di produzione industriale in applicazioni specifiche.4 La visione dichiarata di Axtra3D era abilitare la produzione a basso volume e creare un ponte tra manifattura tradizionale e manifattura additiva.4 Un’iniziativa di manifattura additiva in titanio punta a contribuire all’industrializzazione della titanium AM per grandi aerostrutture realizzate con tecnologia Laser Metal Deposition with Wire.4
Ridurre il lavoro manuale
Ridurre il time-to-market nella robotica non significa solo produrre i pezzi più in fretta: conta anche eliminare attività manuali e ripetitive dai processi produttivi.8 La Robotic Process Automation può far risparmiare tempo e ridurre al minimo gli errori umani nelle attività di produzione.8 La manifattura digitale usa dispositivi connessi, analisi dei dati e software avanzati per rendere più snelli i processi di produzione e manutenzione.7
Anche la pressione sui costi influenza la scelta delle piattaforme, perché RapidAccu afferma che workflow produttivi efficienti, automazione avanzata ed economie di scala possono ridurre costi generali e costi di lavorazione.2 La manifattura digitale mira a ottimizzare progettazione del prodotto e processi produttivi, supportando al tempo stesso la riduzione dei costi di prodotto e la semplificazione della supply chain.9 I responsabili della produzione nella robotica subiscono la pressione di fare di più con meno risorse, dato che quasi la metà viene descritta come in difficoltà su questa sfida.6
Come applicarla
Per prima cosa, i team di robotica dovrebbero mappare ogni ciclo di prototipazione dal rilascio CAD al pezzo fisico, perché un sourcing frammentato può aumentare la complessità e rallentare le iterazioni.1 Secondo, dovrebbero scegliere piattaforme produttive che supportano lo sviluppo prodotto end-to-end, perché scalare senza cambiare partner a metà percorso viene indicato come uno dei motivi di adozione.1 Terzo, dovrebbero usare ambienti virtuali per progettare e valutare i processi produttivi prima di impegnarsi nella realizzazione fisica.5
Quarto, i team dovrebbero associare ogni componente al processo produttivo più adatto disponibile tramite la piattaforma, perché il modello one-stop-shop citato include lavorazioni CNC, stampaggio a iniezione, lavorazione della lamiera e pressofusione.2 Quinto, dovrebbero collegare operatori, macchine e processi in tempo reale dove possibile, perché la manifattura digitale viene descritta come un ambiente altamente interconnesso.7 Sesto, dovrebbero usare l’automazione per ridurre il lavoro produttivo ripetitivo, perché la Robotic Process Automation è associata al risparmio di tempo e alla riduzione degli errori umani.8
Cosa monitorare
Il prossimo vantaggio competitivo nei workflow digitali per ridurre il time-to-market nella robotica arriverà probabilmente da collegamenti più stretti tra validazione virtuale, prototipazione rapida e scalabilità produttiva, perché le piattaforme di manifattura digitale supportano già lo sviluppo end-to-end e i digital twin possono ridurre il time-to-market grazie alla valutazione virtuale dei processi.15 La manifattura additiva resterà un’area da seguire, perché le aziende stanno sviluppando ponti per la produzione a basso volume tra manifattura tradizionale e manifattura additiva.4 I team di robotica dovrebbero osservare anche come le piattaforme di manifattura digitale integrano simulazione, operazioni connesse e automazione della produzione, perché ciascuna di queste capacità viene descritta come parte della manifattura digitale o della trasformazione produttiva.789