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.[1][5] 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.[7][8][9]