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La collaborazione tra Ferrari ed MCM, iniziata nel 1983 con la fornitura di due celle flessibili per la produzione di alberi a gomiti, si consolida oggi con l’installazione di un nuovo impianto FMS.
MCM progetta e costruisce in stretta collaborazione con i propri clienti soluzioni tecniche vincenti per comparti strategici dove è essenziale la capacità di innovare. Come il nuovo impianto automatizzato FMS di ultima generazione, che l’azienda piacentina ha fornito a Ferrari per la produzione dei componenti dei suoi celebri motori. di Guglielmo Lupini La collaborazione tra Ferrari ed MCM (www.mcmspa.it) – azienda piacentina specializzata nell’ambito della progettazione e produzione di centri di lavoro, sistemi flessibili di produzione e soluzioni speciali per diversi comparti applicativi – ha inizio nel 1983 con la fornitura di due celle flessibili per la realizzazione di alberi a gomiti. Questo sodalizio si consolida, oggi, con l’installazione di un nuovo impianto FMS, che va ad aggiungersi a quelli consegnati dal 1997 al 2001: una serie di FMS sia in gestione industriale sia in gestione sportiva per la produzione di componenti “cuore” del motore più famoso del mondo, il 12 cilindri Ferrari. A distanza di 16 anni dalle ultime installazioni FMS, che sono ancora in produzione a pieno ritmo e con prestazioni di precisione e velocità ancora attualissime, oggi Ferrari conferma nuovamente a MCM, Machining Centers Manufacturing, la propria fiducia con l’acquisto di un nuovo impianto automatizzato FMS di ultima generazione composto da macchine i.TANK con prestazioni di assoluta eccellenza.
Negli anni 1997-2001 MCM ha consegnato a Ferrari una serie di FMS sia in gestione industriale che in gestione sportiva per la produzione di componenti “cuore” del motore più famoso del mondo, il 12 cilindri Ferrari. L’IMPORTANZA DELLA PERSONALIZZAZIONE In un settore dinamico e in continua evoluzione come quello delle macchine utensili e degli impianti a elevata automazione, la capacità di innovare rappresenta la caratteristica fondamentale di MCM. L’azienda, però, non basa il proprio successo unicamente sull’innovazione tecnica, ma considera di estrema importanza anche il rapporto di partnership con il cliente. Un legame, questo, inteso come un co-engineering finalizzato a soddisfare in modo ottimale, anche con soluzioni fortemente personalizzate, le richieste produttive. Tra le soluzioni di maggior successo dell’azienda ricordiamo il centro di lavoro i.TANK, protagonista già da molti anni in vari contesti produttivi, dalla meccanica generale all’industria dell’energia, dal settore automotive a quello dell’aeronautica. Nelle sue diverse declinazioni a 4 e 5 assi e multitasking, tale centro di lavoro si è dimostrato vincente nella fresatura di materiali difficili come le superleghe di titanio e inconel, come pure nelle lavorazioni, tipiche dell’automotive, che coniugano estrema precisione e velocità. In seguito alla continua richiesta di nuovi prodotti evoluti e flessibili, MCM ha concentrato nella famiglia di centri di lavoro i.TANK soluzioni progettuali innovative, mirate a ottenere una macchina estremamente rigida, rapida e precisa, mantenendo nello stesso tempo la flessibilità di configurazione (in termini ad esempio di mandrino, cinematica e dinamica degli assi) richiesta dai differenti settori industriali. PRESTAZIONI ECCELLENTI La struttura di i.TANK, in acciaio elettrosaldato, permette un maggiore controllo della stabilità, sostenendo la grande dinamica della macchina. Il basamento a T alloggia il carro a forte inclinazione (caratteristica inconfondibile della macchina) con le 2 guide dell'asse X, su cui scorre il montante a piramide. Il carro inclinato apporta un grande beneficio sulla rigidità torsionale e flessionale nei piani X-Y e Y-Z del gruppo montante/mandrino. Dal punto di vista della cinematica, la macchina ha prestazioni di eccellenza, con 5 m/s2 di accelerazione e velocità di rapido pari a 50 m/min sugli assi lineari. Il quinto asse (asse A) disponibile, necessario nel caso delle ultime macchine di Ferrari dalla testa tilting, può essere equipaggiato con motori torque o convenzionali; nel caso di Ferrari si è preferito avere una trasmissione gantry “doppia vite corona”, assicurando così una coppia di bloccaggio pari a 874 kgm (per lavorazioni a 5 assi posizionati) e una coppia in contornatura di 400 kgm (per lavorazioni a 5 assi in continuo). Il raggio di basculamento della testa tiltante è di + 90°/- 95°, ovvero 185.000 posizioni angolari. La velocità di rotazione dell’asse A è di 15 giri/min. La tavola girevole (asse B), a 3.600.000 posizioni, monta un motore torque con una velocità di rotazione di 50 giri/min. La famiglia i.TANK può essere equipaggiata con diverse tipologie di mandrini in funzione delle coppie, della potenza e del numero di giri richiesti. Sull’ultimo impianto consegnato a Ferrari, in particolare, si è impiegato un elettromandrino HSK-A100 da 10.000 giri/min, capace di erogare una potenza massima di 91 kW e una coppia massima di 633 Nm. Il mandrino è adatto a eseguire tutte le operazioni richieste dal ciclo di lavoro, dalla sgrossatura alla finitura. Ogni centro di lavoro è munito di un magazzino utensili di tipo “rack” (rastrelliera) verticale con circa 200 posti utensili HSK-A100. Ciascun magazzino dispone di un buffer o “magazzino tampone”, a doppia pinza, per una rigenerazione rapida degli utensili. Per il cambio utensili, inoltre, i.TANK dispone di un braccio meccanico che si occupa dello scambio tra il mandrino e il buffer intermedio. Mentre la macchina è in lavorazione, attraverso un sistema laser il manipolatore esegue un controllo di integrità dell’utensile, in modo da verificarne l’eventuale usura anomala o la rottura. Un secondo sottosistema effettua la pulizia del cono utensile per eliminare qualsiasi traccia di liquido e trucioli sulle superfici di accoppiamento con il mandrino. L’area di lavoro della i.TANK impiegata da Ferrari è stata dimensionata per lavorare diverse famiglie di pezzi; le corse degli assi lineari raggiungono i 1.300 (X), 1.400 (Y), 1.600 (Z) mm. Ogni centro di lavoro integra uno scambiatore pallet a due posizioni per pallet da 800 x 800 mm. L’ingombro massimo di rotazione pezzo+attrezzo in area di lavoro è rappresentato da un cilindro di diametro 1.300 mm x 1.300 mm di altezza; il peso massimo caricabile su pallet è pari a 2.000 kg. Una serie di opzioni personalizzano notevolmente la configurazione e le prestazioni, come, ad esempio, il pacchetto “alta precisione” composto da un sistema di climatizzazione della struttura macchina e della testa portamandrino. MCM costruisce e fornisce tutti i componenti di maggior criticità della macchina, come le tavole girevoli, le teste tilting e gli elettromandrini in un’ottica di “responsabilità globale”.
Gli impianti FMS di ultima generazione installati in Ferrari sono composti da macchine i.TANK dalle eccellenti prestazioni. SOFTWARE PERFORMANTE L’automazione del sistema FMS e tutto il sistema di gestione con il software JFMX® sono progettati e direttamente forniti da MCM. Questo rappresenta un enorme vantaggio per il cliente, che trova costantemente un unico interlocutore responsabile. L’FMS di Ferrari si compone di due centri di lavoro i.TANK a 5 assi identici, che hanno in comune il magazzino pallet. Il risultato è una soluzione altamente flessibile e produttiva. Una navetta, scorrendo su rotaie, si occupa del trasporto dei pezzi tra i posti operatore, le macchine e gli stoccaggi del magazzino pallet. L’impianto è dotato di due posti operatore, motorizzati per la rotazione automatica in continuo, il carico e lo scarico dei pezzi. La flessibilità e l’ottimizzazione dell’autonomia produttiva sono rese effettivamente disponibili grazie al software di controllo e supervisione jFMX®. Tale software è stato sviluppato nel corso di oltre venticinque anni dalla divisione Software e Architetture informatiche di MCM. Il supervisore assicura il coordinamento e la gestione in tempo reale di tutte le risorse d’impianto, per l’esecuzione dei tasks di lavoro. jFMX®, strutturato su più livelli, è pensato proprio per gestire l’enorme mole di variabili che la flessibilità comporta e facilitarne l’integrazione all’interno del sistema informativo aziendale del cliente. I servizi evoluti di jFMX®, tra i quali l’applicazione di gestione della produzione e il monitoraggio della qualità, la reportistica generata in automatico per l’efficienza dell’impianto e lo storico delle attività sulle macchine (compresi allarmi, fermi per manutenzione ed interventi sul CN), consentono di aumentare l'autonomia e la totale sicurezza degli impianti non presidiati.
Il software di controllo e supervisione jFMX®, sviluppato nel corso di oltre venticinque anni dalla divisione Software e Architetture informatiche di MCM, assicura il coordinamento e la gestione in tempo reale di tutte le risorse d’impianto.
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