ANDRITZ Ritz: collegare progettazione e produzione
Una visione per le pompe, con il supporto dell’IT
Fondata nel 1877, ANDRITZ Ritz produce pompe e motori sommergibili usati per sistemi di alimentazione dell'acqua e acque di scolo industriali e municipali, applicazioni per l’attività mineraria e piattaforme offshore. Con 280 dipendenti, ANDRITZ Ritz opera sotto la sua capogruppo, Andritz AG, ed è produttore leader nel suo segmento di mercato, con oltre un milione di sistemi di pompe installati in tutto il mondo.
Grazie a pratiche di progettazione e produzione all’avanguardia, ANDRITZ Ritz produce sistemi di pompaggio e parti di ricambio di altissimo livello e talvolta intraprende progetti ingegneristici spettacolari. Ad esempio, la società ha prodotto la pompa sommergibile più grande del mondo. Con un’altezza di 13 metri e un diametro di 1 metro, questa pompa viene usata per il sistema di approvvigionamento idrico municipale di Las Vegas, Nevada, fornendo acqua dal lago Mead, il più grande lago artificiale negli Stati Uniti. In un altro esempio, la società si è aggiudicata una commessa per realizzare il sistema di azionamento sottomarino più grande al mondo. Con una capacità di 3.000 kilowatt, sarà usato ad una profondità di circa 3.000 metri per pompare una miscela di gas e petrolio.
Per gestire un carico di lavoro costituito da piccoli lotti oltre che progetti unici su larga scala, ANDRITZ Ritz deve combinare l'efficienza di progettazione con i massimi livelli di accuratezza. “Questo richiede un processo lean e integrato”, afferma Hans-Jürgen Steeb, Manager Information Technology (IT) e Organization alla ANDRITZ Ritz. “Un'azienda di medie dimensioni come la nostra, con risorse limitate, deve adottare una strategia a lungo termine, un approccio passo-passo su un lasso temporale pluriennale, per costituire la necessaria infrastruttura IT”. Sotto la leadership di Steeb, l’infrastruttura IT di ANDRITZ Ritz si è costantemente evoluta e migliorata. Ad esempio, dopo l’implementazione del software di Enterprise Resource Planning (ERP) abas per 58 utenti, Steeb ha potuto mandare in pensione quattro sistemi legacy. In un altro caso, un upgrade da Computer-Aided Design (CAD) 2D a un processo di progettazione 3D usando il software Solid Edge® di Siemens Digital Industries (ex Siemens PLM) ha migliorato l'efficienza e l’accuratezza del reparto di progettazione.
Estensione dei miglioramenti alla produzione
L'obiettivo successivo era migliorare la programmazione a controllo numerico (NC) e la gestione degli strumenti di taglio. “Abbiamo organizzato tutti i nostri sistemi tecnici e commerciali in modo che i colleghi traggano beneficio dal lavoro di altri in tutta la catena di processo dalla progettazione alla produzione”, afferma Steeb. “Pertanto i nostri criteri di selezione del sistema CAM sono stati incentrati prevalentemente sulla capacità di stabilire un processo pienamente integrato”. Una serie di sistemi di Computer-Aided Manufacturing (CAM) è stata valutata in base a criteri di selezione come riduzione del tempo di ciclo, miglioramento della qualità, esperienza d’uso e capacità di fornire un grado maggiore di automazione dei processi tra progettazione, programmazione NC e lavorazione nell'area produttiva.
Dodici fornitori hanno inviato preventivi e proposte di attuazione. Dopo presentazioni dettagliate di cinque dei fornitori e dopo intensi benchmark con due fornitori di soluzioni, la società ha scelto la rete di partner Adanos, guidata da A+B Solutions. Quest’ultima si è associata a Siemens ed Engineering per fornire soluzioni come software NX™ e software Teamcenter®, oltre a servizi completi di Product Lifecycle Management (PLM) tra cui implementazione di sistema.
Non solo la funzionalità di NX CAM e Teamcenter era perfetta per la vision di ANDRITZ Ritz, ma la capacità di A+B Solutions ed Engineering di comprendere le esigenze dell'azienda ha ispirato fiducia in queste soluzioni. La competenza dei fornitori di servizi è risultata evidente sin dalla proposta di implementazione, che includeva uno snellimento della pianificazione della produzione e dei processi di produzione nell'area produttiva attraverso l’integrazione di Teamcenter (gestione di dati e processi) con Shop Floor Connect (un web client destinato all'area produttiva per accedere, gestire, visualizzare e fornire programmi CNC ai controller delle macchine).
Un ambiente PLM integrato
Oggi, quando un ingegnere inizia una sessione usando Solid Edge, Teamcenter viene avviato in contemporanea. In questo ambiente PLM completo, ogni componente creato viene immediatamente registrato e gestito dal sistema PLM. Tutte le modifiche di progettazione, le notifiche di aggiornamento e i processi di rilascio vengono avviati ed eseguiti in automatico. Le revisioni della progettazione e produzione sono anch'esse gestite e tracciate in tutto il processo, dalla progettazione iniziale a ciascuna variante di progettazione e fino alla produzione. Le parti standard sono classificate nella libreria per un recupero rapido e semplice e il loro uso viene tracciato nell’ambito di ogni progettazione. Le simulazioni di Finite Element Analysis (FEA) sono anch'esse salvate e gestite con Teamcenter. I programmi NC sono creati in due postazioni di lavoro NX CAM che sono collegate a Teamcenter. Anche l’imballaggio e il rilascio di dati NC alla produzione vengono gestiti dal processo di rilascio di produzione di Teamcenter. Mediante Teamcenter, i programmatori NC possono trovare e selezionare facilmente gli strumenti necessari e i dispositivi di bloccaggio per le rispettive macchine CNC. (ANDRITZ Ritz possiede apparecchiature di Mandelli, Edel, Voest Alpin e Monforts.)
Post-processori NX CAM, ottimizzati per i controller SINUMERIK ed Eltropilot, generano dati di lavorazione precisi. Prima di girare sull'effettiva macchina, tutti i programmi NC vengono eseguiti attraverso una simulazione di lavorazione virtuale mediante NX CAM. Queste simulazioni permettono ai programmatori NC di verificare i percorsi degli utensili nel contesto del gruppo macchina completo, fornendo una protezione completa dalle collisioni. Qualsiasi danno alle parti in ferro grafite ritarderebbe la consegna al cliente di diverse settimane. Infine, gli elenchi di utensili e le schede di installazione sono creati e salvati insieme al piano di lavoro, disegni dettagliati, dati NC e video di simulazione della lavorazione.
Un processo di produzione a circuito chiuso
Un altro aspetto importante dell’implementazione di ANDRITZ Ritz è il trasferimento continuo di informazioni di progetto dalla pianificazione della produzione alla produzione vera e propria. Nell'area produttiva, le postazioni PC sono collegate a uno o più controlli macchina tramite un’interfaccia seriale o Ethernet. Qui gli operatori delle macchine si registrano in Shop Floor Connect (SFC) for Teamcenter per avere un accesso specifico per il ruolo ai dati rilasciati. Per ogni lavoro, all’utente vengono mostrate solo le informazioni necessarie. A seconda della complessità del lavoro, dati di simulazione, parti CAM, modelli CAD, immagini, video e piani di lavoro possono integrare le informazioni predefinite dei dati NC, disegni dell'area produttiva e schede di attrezzaggio.
Con un solo clic, le informazioni necessarie saranno visualizzate sullo schermo; gli operatori non devono cercare invano. I programmi NC vengono trasferiti direttamente al controller semplicemente premendo un pulsante. Talvolta i programmi richiedono lievi variazioni e un’ottimizzazione a livello di controller della macchina. Quando questo si verifica, l’operatore può registrare facilmente le modifiche e poi informare e trasferire il programma modificato al programmatore NC tramite Teamcenter. A volte semplici parti vengono programmate a livello di controller. Usando Teamcenter per il trasferimento dei dati, queste serie NC sono registrate insieme ad altre informazioni associate, come la parte e il pezzo da lavorare, che sono create automaticamente. Nel terminale Shop Floor Connect, gli operatori sono supportati da varie funzioni aggiuntive, come un editor di programma NC che ha la capacità di confrontare programmi fianco a fianco, oltre a potenti funzioni di ricerca. “Nel complesso, grazie all'accesso diretto alle informazioni PLM nell'area produttiva, i tempi di inattività delle nostre macchine si sono significativamente ridotti”, afferma Steeb. “Inoltre, i nostri colleghi sono in grado di minimizzare efficacemente la variazione nella qualità e gli errori produzione”.
Un’altra postazione di lavoro PC nell'area produttiva integra il dispositivo di preregolazione utensili di Messma-Kelch nel sistema PLM. I dati target dell’utensile sono recuperati direttamente dalla banca dati di Teamcenter; dopo la misurazione dell'effettivo utensile, le sue caratteristiche fisiche sono salvate nuovamente e annotate automaticamente nei documenti dell'area produttiva, come le schede utensili. “Shop Floor Connect è stato accettato rapidamente. Oggi nessun operatore vuole lavorare senza una soluzione così pratica orientata al processo”, afferma Steeb. “Il programma funziona in modo ottimale con un minimo sforzo amministrativo”.
Informazioni dell'area produttiva all’interno di PLM
“In teoria, le informazioni di produzione sono una parte naturale del PLM” afferma Ralf Stetter, Managing Director di A+B Solutions. “Ma in realtà solo poche aziende hanno effettivamente stabilito il livello di integrazione osservato in ANDRITZ Ritz”. Come integratore di sistema d’elezione per A+B Solutions in Nord America, anche Engineering riconosce questo aspetto e collabora con Siemens e A+B Solutions per aiutare le aziende a sfruttare il valore delle loro informazioni di produzione grazie al PLM. Non tutti i fornitori di servizio hanno le conoscenze relative alla produzione e l'esperienza di implementazione di Engineering, che sono fondamentali per il successo dei clienti. “Siamo molto felici della nostra collaborazione, in quanto il nostro partner capisce i processi delle aziende di medie dimensioni ed è immediatamente disponibile quando emerge un problema”, afferma Steeb. Con il giusto sistema PLM che unisce i mondi della progettazione e della produzione, si possono prendere decisioni più ponderate per produrre articoli migliori. Questa società di medie dimensioni ha definito un ambiente di lavoro integrato, che assicura una catena di processo affidabile, dalla progettazione alla produzione. I cicli di progetto sono diventati più efficienti, pur continuando a rimanere lean. Non vi è stata l'esigenza di sostituire due programmatori NC andati in pensione. La tendenza in corso verso la crescita dell'attività suggerisce l'esigenza di assumere di più. Al contempo, i principi fondamentali di affidabilità del processo e miglioramento continuo rimangono intatti. “Siamo in grado di identificare e risolvere i potenziali problemi in maniera molto più tempestiva nel processo”, afferma Steeb. “Risparmiamo molti soldi, perché possiamo evitare di trovare errori nelle fasi più avanzate del processo, quando i costi legati alla loro risoluzione sono molto elevati”.
I settori interessati
- Lavorazione industriale
Fattori trainanti del business
- Riduzione dei tempi di ciclo
- Miglioramento della qualità del prodotto
- Conseguimento di un grado di automazione maggiore nella progettazione, programmazione NC e lavorazione
Chiavi per il successo
- Strategia IT a lungo termine in costante evoluzione
- Soluzione PLM che comprende i processi dell'area produttiva
- Supporto rapido e affidabile da un partner con una solida esperienza nel settore
- Software di facile apprendimento
Risultati del progetto
- Flusso continuo di informazioni ai controlli CNC
- Produzione automatizzata affidabile con meno errori
- Tempo di regolazione più rapido e meno inattività
- Qualità documentata e certificata
- Significativo risparmio dei costi
