Cosa rende VMM la scelta preferita per la produzione ad alto mix e basso volume?

Oggi la produzione è molto diversa rispetto a quella di vent'anni fa. Oggi è raro impiegare mesi per produrre lo stesso componente su una linea di produzione. Attualmente vi è un flusso costante di ordini e la produzione è molto più variegata. Un giorno il lavoro potrebbe consistere in un lotto di staffe di precisione; il giorno successivo, in una serie di involucri in plastica; e quello dopo ancora, in un insieme di componenti personalizzati per un prototipo. Questa continua varietà è ciò che viene definita produzione ad alto mix e basso volume ed è associata a una serie unica di sfide per l’ispezione della qualità.

Gli strumenti di misurazione tradizionali più datati si basano sul concetto di ripetibilità. Essi sono molto efficaci per compiti ripetitivi, ossia per misurare sempre lo stesso oggetto. Tuttavia, la varietà è l’esatto opposto della ripetibilità. Quando ogni lavoro è diverso, occorrono strumenti di misurazione progettati per un’adattabilità rapida e che non penalizzino il passaggio da un componente all’altro. È proprio in questo ambito che eccelle il VMM, ovvero la macchina di misura video.

Il problema della misurazione negli ambienti ad alta variabilità

Partendo da ambienti ad alta variabilità e basso volume, osserviamo la realtà sul piano operativo. Gli operatori devono continuamente cambiare attività per occuparsi di componenti diversi. Ogni componente presenta forme distinte, caratteristiche critiche e requisiti specifici di ispezione. Con strumenti manuali come calibri e micrometri, ogni nuovo pezzo rappresenta una nuova esperienza di apprendimento: gli operatori devono imparare dove effettuare la misurazione, come tenere il pezzo e come documentare i dati. Immaginate di dover fare questo per dieci, venti lavorazioni diverse in una settimana. Si tratta di un notevole spreco di tempo.

Le macchine di misura a coordinate (CMM) sono estremamente precise, ma presentano anche alcuni svantaggi da considerare. Quasi ogni nuovo componente richiede la costruzione di un'apposita attrezzatura per tenerlo fermo. Inoltre, ciò comporta un tempo necessario per la programmazione del pezzo. Per piccoli lotti di componenti, il tempo di allestimento supererà probabilmente il tempo impiegato per ispezionare il pezzo. Considerando inoltre la varietà di lavorazioni eseguite nel corso del mese, questo metodo non risulta molto sostenibile.

In questo settore, i produttori apprezzano strumenti di misura che non richiedono tempi di installazione aggiuntivi. Desiderano poter passare da un compito all'altro senza dover dedicare ore alla realizzazione di guide, attrezzature e alla programmazione. Le macchine di misura video rivoluzionano questo processo.

Aspettare meno, misurare di più

Le macchine di misurazione video (VMM) presentano un vantaggio maggiore rispetto alle macchine di misurazione computerizzate (CMM), in quanto non richiedono dispositivi di fissaggio fisici. Le tradizionali CMM a sonda tattile devono conoscere con precisione la posizione del pezzo nello spazio; ciò comporta generalmente il fissaggio rigido del pezzo o il suo posizionamento in un supporto personalizzato. Nella produzione su piccola scala, il tempo necessario per progettare e realizzare tale supporto potrebbe risultare superiore a quello richiesto dal processo di ispezione.

Le VMM funzionano in modo diverso: utilizzano un approccio ottico di misurazione (OM). È sufficiente posizionare il pezzo sul piano di misurazione; quando la telecamera acquisisce un’immagine del pezzo, il software ne rileva immediatamente la posizione. Non è necessario fissarlo con morsetti né realizzare un supporto personalizzato. Questo è tutto: lo si posiziona e lo si misura. Questa flessibilità, che consente di misurare i pezzi senza le operazioni preliminari di configurazione, permette di risparmiare molto tempo. In effetti, riduce il collo di bottiglia legato all’ispezione, allineandola al flusso produttivo.

Programmazione rapida per componenti variabili

Un'ulteriore sfida della produzione ad alta variabilità è la programmazione. Per i tradizionali macchinari di misura a coordinate (CMM), la programmazione di una routine di misurazione per un nuovo componente è quasi un'arte. È necessario impostare il sistema di coordinate, definire i punti di contatto della sonda e specificare le procedure di misurazione. Per un componente destinato a essere prodotto dieci volte, tale programmazione appare un impegno eccessivo.

I macchinari di misura video eliminano questo sforzo. Il loro software è progettato per essere intuitivo: l’utente può creare routine di misurazione con pochissimi clic sui singoli elementi geometrici. Il software include inoltre funzioni di misurazione automatica per forme geometriche di base, il che significa che un nuovo componente con geometria complessa può essere ispezionato rapidamente, senza richiedere alcuno sforzo di programmazione manuale. L’utente del software si concentra sulla misurazione, non sulla programmazione del software stesso.

Gestione di una varietà di dimensioni dei componenti

Nella produzione ad alto mix è difficile prevedere quale sarà il prossimo pezzo da realizzare: può trattarsi di un piccolo componente, ad esempio un connettore che può essere tenuto tra le dita, oppure di un componente di grandi dimensioni, ad esempio una scatola lunga diversi pollici. Uno strumento di misura affidabile deve essere in grado di gestire entrambi gli estremi mantenendo la propria accuratezza.

Le macchine di misura video sono state progettate tenendo conto di questa flessibilità. Offrono piattaforme adatte a tutte le dimensioni e il loro sistema ottico a zoom consente di visualizzare chiaramente sia i dettagli più fini sia le caratteristiche di grandi dimensioni. Alcuni modelli dispongono persino di un sistema di ingrandimento doppio che combina campo visivo ampio e alta risoluzione in un’unica configurazione. Ciò significa che non è necessario disporre di macchine separate per componenti piccoli e grandi: una sola MVM è in grado di gestire entrambi. Per un’officina con una grande varietà di pezzi, questo rappresenta un vantaggio pratico.

Precisione affidabile senza necessità di tarature costanti

Indipendentemente dallo strumento di misurazione utilizzato e dalla tecnica di misurazione, l’accuratezza riveste un’importanza fondamentale. Negli ambienti ad alta variabilità di prodotti, i pezzi da misurare possono essere costituiti da materiali diversi e variabili, ad esempio metallo, plastica e gomma. Ciascuno di questi materiali interagisce in modo unico con gli strumenti di misurazione. Le sonde a contatto possono deformare materiali in gomma, mentre le misurazioni manuali sono influenzate dal livello di competenza e di affaticamento dell’operatore.

La misurazione per ingrandimento non tocca affatto il componente, ma avviene invece mediante luce e telecamere ad alta risoluzione. Ciò garantisce risultati costanti, sia su acciaio temprato che su plastica morbida. Nessuna deviazione della sonda, nessuna deformazione e nessuna variabilità legata all’operatore. Una volta calibrata, la macchina mantiene tale accuratezza, poiché le variazioni introdotte da parti morbide o dure sono virtualmente eliminate. Questa coerenza è fondamentale quando si producono componenti per settori particolarmente esigenti, come l’aerospaziale, l’automotive o i dispositivi medici. Essa consente di avere piena fiducia nei propri dati qualitativi.

In officina, misurazione per ingrandimento: esempi pratici.

Il valore non è solo teorico, ma anche pratico, nelle mani degli utenti. Un cliente ha dichiarato che ha trasformato la loro macchina per il controllo qualità. Ha affermato che ha permesso di ridurre i tempi di ispezione del 40 percento, mantenendo comunque un’elevata precisione. Un altro cliente ha sottolineato che la macchina gestisce efficacemente sia piccoli componenti che grandi pezzi, senza alcun compromesso sull’accuratezza. Questa elevata capacità di gestione di lotti eterogenei è esattamente ciò che stanno cercando.

I titolari di officine vi diranno che il tempo è la risorsa più critica della loro attività. Qualsiasi soluzione che riduca i tempi di attrezzaggio, semplifichi la programmazione e fornisca risultati costanti e affidabili è di inestimabile valore. Questo è il motivo principale per cui i titolari di officine stanno passando alla tecnologia di misurazione video.

Progettato per la versatilità.

La flessibilità è fondamentale per le tecnologie di misurazione video e proprio questa caratteristica ne determina l’elevata utilità. Il loro design consente di evitare di eseguire migliaia di iterazioni sullo stesso campione, di risparmiare tempo inutile nella programmazione e di non dover realizzare supporti personalizzati per ogni singola operazione. Sarà sufficiente posizionare il campione, effettuare la misurazione e passare immediatamente al campione successivo. Questa semplicità apparente è il risultato di un’ingegneria ottica avanzata e di un software intelligente in grado di svolgere gran parte dei compiti più noiosi.

Per le aziende che producono in regime di alta varietà e bassi volumi, la flessibilità non è un semplice vantaggio opzionale: è un requisito fondamentale. Essa consente loro di accettare una gamma più ampia di lavorazioni, di rispondere tempestivamente alle variazioni della domanda dei clienti e di mantenere costantemente elevati standard qualitativi.

Conclusione

La tendenza verso una produzione ad alta varietà e basso volume non sta scomparendo. Anzi, sta diventando lo standard nel settore manifatturiero. Le aziende che prosperano in questo contesto sono quelle che investono in soluzioni adattabili. Una macchina di misura video è un esempio emblematico. Elimina la necessità di realizzare dispositivi di fissaggio, spesso lunghi da predisporre. È facile da programmare. Accoglie pezzi di tutte le dimensioni. Infine, è affidabile: garantisce lo stesso livello di accuratezza su materiali diversi, anche su pezzi con geometrie variabili.

Per le operazioni manifatturiere moderne, la funzionalità della VMM va ben oltre quella di uno strumento di misura. Si tratta di un sistema flessibile che tutela il vostro standard qualitativo e vi consente di passare senza soluzione di continuità da un lavoro all’altro. Per questi motivi, è fortemente raccomandata per lavorazioni ad alta varietà e basso volume.