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La sede di STELA, azienda fondata nel 1922 a Massing, in Baviera, che produce sistemi per l’essiccazione utilizzati in tutto il mondo in vari settori industriali.

KUKA ha messo a punto una soluzione unica per l’azienda bavarese STELA Laxhuber: una cella automatizzata per produrre enormi ventilatori con un processo estremamente complesso e flessibile.

Pensate a un ventilatore enorme, del diametro di un metro e sessanta e pesante mezza tonnellata. Un oggetto che, quando è in funzione, ruota a una velocità di 3.000 giri/min e sviluppa un’enorme forza centripeta. Se non fosse costruito secondo i crismi della qualità più elevata, con saldature in grado di sopportare anche le sollecitazioni più severe, andrebbe facilmente incontro a rotture, con conseguenze molto serie. Quale può essere, allora, il modo migliore per produrre un manufatto del genere? Utilizzando i robot.

UNA PERLA NASCOSTA IN BAVIERA

Questa almeno è la risposta che si sono dati i manager di un’azienda tedesca, produttrice di manufatti unici nel loro genere. È la STELA Laxhuber, un system integrator che sviluppa sistemi di essiccazione venduti in tutto il mondo e impiegati in un grandissimo numero di settori industriali, da quello agricolo a quello alimentare, dalla produzione di carburanti e plastiche a quella dei mangimi o della carta.

La sede di STELA si trova a Massing, una minuscola località della Baviera che conta poco più di 4.000 abitanti, a poche decine di chilometri dal confine con l’Austria. Il sito produttivo sorge su una piazza che reca lo stesso nome della famiglia del fondatore e dei proprietari, Laxhuber. Un luogo nascosto, che impiega 235 persone nello sviluppo di tecnologie uniche.

Thomas Laxhuber, esponente della terza generazione della famiglia, posa davanti a uno dei grandi ventilatori che STELA produce internamente per i propri sistemi.

AUTOPRODURRE PER LA MASSIMA QUALITÀ

I massicci ventilatori che costituiscono il cuore degli impianti di essiccazione hanno lo scopo di generare potenti correnti d’aria riscaldata, capaci di estrarre l’acqua soprattutto da prodotti granulari come grano, mais, pellet di plastica riciclata o dal legno. “La nostra caratteristica principale è l’alto livello di integrazione verticale”, spiega Thomas Laxhuber, esponente di terza generazione della famiglia, alla guida dell’azienda dal 2014. Questo significa che, per il massimo controllo della qualità finale, l’azienda deve essere certa di disporre di componenti perfetti. “Per continuare a essere al top del mercato dei sistemi di essiccazione dobbiamo produrre noi stessi i principali componenti delle nostre macchine. Lo consideriamo come un prerequisito essenziale per raggiungere la migliore qualità possibile e la più lunga durata di servizio possibile per i nostri sistemi”. Questo è particolarmente importante per i componenti più essenziali dei prodotti di STELA Laxhuber, i rotori che svolgono la funzione di ventilatori. Si tratta di sistemi radiali, dotati di pale ricurve che aspirano l’aria lungo la direttrice dell’asse del motore che li aziona e che poi la espellono con un angolo di 90 gradi.

Da tempo l’azienda bavarese guardava alla robotica con interesse. Già 25 anni fa ha tentato di inserire bracci antropomorfi nelle linee di saldatura. “Avevamo intenzione di riorganizzare la nostra officina di saldatura con robot, ma l’esperimento non è andato a buon fine”, ricorda ancora Thomas Laxhuber. “Si è trattato, in realtà, di uno fallimento clamoroso, perché i robot che avevamo scelto non riuscivano ad aiutarci concretamente nei task di saldatura molto sfidanti che richiedevamo loro. Ci creavano più problemi di quelli che risolvevano e inoltre non piacevano in alcun modo alla forza lavoro. L’idea era buona, ma i tempi per metterla in pratica erano sbagliati. Alla fine, ci siamo dovuti liberare di tutti quei robot”.

Il robot KUKA KR CYBERTECH mentre salda elementi all’interno di un rotore. La torcia di saldatura è guidata da un sistema di scansione laser lineare, che aiuta il sistema a individuare il punto da cui iniziare il suo percorso di lavoro.

Oggi però le cose sono cambiate, grazie all’introduzione della nuova cella robotica di saldatura cell4_arc di KUKA (). Ne parliamo con Andreas Utz, responsabile di produzione nel reparto di costruzione dei ventilatori, proprio mentre sta controllando l’attività di una di queste unità. Esamina uno smartPAD, il terminale portatile di KUKA, e contemporaneamente osserva l’attività di saldatura attraverso un vetro protettivo oscurato. Un robot a 6 assi KUKA KR CYBERTECH sta lavorando velocemente sulla struttura di un ventilatore, producendo lampi e scintille blu. In precedenza, Utz aveva fissato manualmente le lame al loro alloggiamento con alcuni punti di saldatura e avvitando poi la struttura di acciaio sul posizionatore, il telaio appositamente realizzato per tenere bloccati i pezzi e presentarli con la migliore angolazione al robot e alla sua torcia di saldatura. Una volta che il posizionatore è inserito nella cella robotica, una struttura di circa 40 metri quadrati simile a un container, un laser in linea intelligente scannerizza il componente, utilizzando la funzione KUKA.SeamTech Finding. Il sistema individua così il punto di inizio ottimale in cui posizionare la torcia di saldatura e il processo inizia, guidato con sicurezza dal software KUKA.ArcSense.

Il ciclo di lavorazione dura circa 50 min, al termine dei quali il ventilatore radiale è completamente saldato e pronto per essere sottoposto a bilanciamento e verniciatura. Subito dopo che il pezzo finito lascia la cella e ne viene introdotto un altro, che nel frattempo Andreas Utz ha fissato sul posizionatore. “È un ciclo continuo”, dice. “Se realizzata a mano la saldatura di questi componenti richiede almeno un giorno. Con la cella robotica abbiamo dato un’impressionante accelerazione alla produzione, sia in termini di tempi che di qualità. Questo perché le lame del ventilatore sono saldate con una qualità così elevata e in un tempo così breve che sarebbero impossibili da raggiungere con un processo manuale. Ora stiamo producendo in quantità che non avevamo pensato possibili neanche nei nostri sogni e siamo di nuovo in grado di gestire il volume di ordini che riceviamo”.

Andreas Utz, Responsabile per la produzione dei ventilatori di STELA, spiega i vantaggi della cella robotica messa a punto da KUKA.

ATTENZIONE AI BISOGNI DELLE PMI

Se il processo di produzione reso possibile dalla nuova cella KUKA è così semplice e diretto, non altrettanto lo è stato il percorso che ha portato STELA a trovare la soluzione cercata. Il responsabile degli acquisti, Sven Pietsch, ricorda ancora bene le reazioni scettiche da parte di molti fornitori di robot industriali di fronte alle richieste sottoposte da lui e dal Direttore Generale Thomas Laxhuber, ormai decisi a un nuovo tentativo con i robot dopo l’insuccesso di 25 anni prima. “Eravamo sommersi dagli ordini”, ricorda Pietsch, “e oltre a tutto questo cominciava a diventare difficile trovare personale sufficientemente formato per il nostro processo di saldatura, che è al tempo stesso complesso, ma anche monotono e ripetitivo quando applicato a produzioni su larga scala”. L’azienda bavarese aveva anche scandagliato diverse fiere di settore alla ricerca di un partner, sempre senza successo. “Sembrava che le nostre dimensioni di impresa medio piccola non fossero sufficienti per suscitare il loro interesse”, rammenta ancora con disappunto Pietsch. “Almeno fino a quando abbiamo incontrato KUKA nel suo stand alla fiera EuroBlech di Hannover. Qui, parlando con i tecnici dell’azienda, abbiamo velocemente iniziato a ragionare su una soluzione customizzata sulle nostre necessità. Si è trattato di un intenso confronto tecnico tra pari”.

L’ingombro della cella robotica all’interno del sito produttivo di STELA. La superficie coperta è di circa 40 metri quadrati.

AL POSTO GIUSTO NEL MOMENTO GIUSTO

L’esperienza è stata anche istruttiva per STELA, come evidenza lo stesso Laxhuber. “Nel TechCenter di KUKA per le applicazioni in saldatura”, dice, “si sono attivati subito per studiare nel dettaglio i nostri processi di produzione, mettendo a punto la cella robotizzata cell4_arc per la produzione di diversi elementi standard. Il tutto si è concluso con la fornitura hardware e software della soluzione, in un percorso in cui abbiamo sempre avuto la sensazione di lavorare con le persone e le tecnologie di cui avevamo bisogno, nel posto giusto e al momento giusto”.

La soluzione sviluppata per STELA Laxhuber inaugura anche un nuovo approccio per KUKA, basato su step di automazione modulari e customizzati. Spiega il nuovo concetto Mathias Klaus, Responsabile per la vendita di soluzioni alla divisione Modular Cell Business di KUKA: “Lavorando con i nostri clienti possiamo declinare il concetto intelligente della nostra cella KUKA cell4_production per combinare tra loro componenti coordinate e apparecchiature standard per la saldatura ad arco in soluzioni automatizzate tagliate su necessità specifiche. Con il supporto del software appropriato, la movimentazione e la programmazione dei parametri di saldatura diventano straordinariamente semplici e rispondono appieno alle esigenze di produzione più sfidanti. La cella robotica che abbiamo sviluppato per STELA ne è la dimostrazione più eloquente”. ©TECN’É

L’interno della cella, con il robot per la saldatura e, in primo piano, il sostegno articolato su cui viene collocato il posizionatore che tiene il pezzo in lavorazione e lo presenta con l’angolazione migliore al braccio robotico.

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