I sistemi di movimentazione a levitazione magnetica sono piattaforme in cui una serie di shuttle (o piastrelle) si spostano senza contatto meccanico sopra una superficie composta da segmenti attivi, che li fanno traslare, ruotare e posizionare lungo percorsi definiti via software. A differenza dei nastri trasportatori tradizionali ogni shuttle segue una traiettoria indipendente e può essere reindirizzato in tempo reale: una caratteristica che rende questi sistemi una soluzione naturale per la produzione personalizzata, dove le linee devono gestire più varianti di prodotto, cambi di formato frequenti e lotti di dimensioni variabili senza fermare la macchina per riconfigurare il layout fisico.

È il caso di Acopos 6D, la piattaforma di movimentazione a levitazione magnetica di B&R, azienda del gruppo ABB specializzata in soluzioni di automazione di macchina. Ma non solo: negli ultimi anni questi sistemi sono diventati parte del catalogo di numerosi player dell’automazione. Ma non tutte le soluzioni sono uguali: se la componente hardware è spesso molto simile, a cambiare è quella che consente di programmare l’applicazione.

Come spiega Hans-Peter Kraft, global product manager della piattaforma B&R, l’errore più comune dei clienti è considerare il software un accessorio rispetto ai segmenti e alle shuttle che compongono fisicamente il sistema. Invece è proprio lì il valore della soluzione.

“Molti clienti guardano inizialmente ad Acopos 6D come a un’innovazione hardware – segmenti e shuttle – e danno per scontato che il software sia solo un accessorio”, spiega Kraft. “In realtà è vero il contrario: il software trasforma una piattaforma hardware flessibile in un concetto di macchina produttivo e scalabile”.

Configure and Run: una configurazione unica per l’intero ciclo di vita

Secondo Kraft il software di Acopos 6D aiuta i clienti a passare più rapidamente dalla prima idea al proof of concept, permettendo di progettare layout e flussi di processo in modo grafico e di validare instradamento e tempi di ciclo già nelle fasi iniziali. Questo riduce il margine di tentativi ed errori tipico dei nuovi concetti di movimentazione.

“Poiché l’hardware si installa rapidamente, il ritorno sull’investimento più alto per il cliente arriva quando il software riduce lo sforzo di ingegnerizzazione lungo l’intero ciclo di vita”, sottolinea il manager. “Invece di ricostruire le stesse informazioni per programmazione, visualizzazione e assistenza, i team possono riutilizzare un’unica configurazione e concentrarsi su ciò che differenzia il loro progetto: il processo, la movimentazione del prodotto e gli obiettivi di performance”.

Il risultato per il cliente finale, spiega ancora Kraft, è l’ingresso in produzione in tempi più rapidi, meno sorprese in fase di commissioning e un sistema che si adatta a nuovi prodotti o formati con tempi di fermo molto ridotti.

B&R definisce questo approccio “Configure and Run”. Attraverso la piattaforma Acopos 6D LaunchPad i clienti creano una sola volta le informazioni chiave del sistema – layout dei segmenti, rete di traffico, ricette e parametri di processo – per poi riutilizzarle lungo tutta la toolchain, dalla visualizzazione all’ingegnerizzazione, senza doverle ricostruire e ritestare a ogni fase. “Questo principio riduce le ore di ingegnerizzazione ed evita le incoerenze tipiche che rallentano il commissioning”, afferma Kraft.

L’impatto maggiore, precisa il manager, si vede quando le macchine diventano più complesse: stazioni multiple, varianti di prodotto numerose, cambi ricetta frequenti o obiettivi di throughput elevati. “In questi scenari la nostra piattaforma aiuta i clienti a iterare più velocemente, testare i cambiamenti in anticipo e implementare aggiornamenti con meno interruzioni”, dice Kraft, aggiungendo che questo non solo accorcia la consegna del progetto iniziale ma riduce anche lo sforzo per le modifiche successive, permettendo di rispondere a nuove esigenze di mercato senza trasformare ogni cambiamento in un progetto di re-engineering.

Dalla vendita al service: la stessa configurazione per ogni ruolo

La piattaforma software di Acopos 6D, spiega Kraft, è pensata per supportare ogni ruolo coinvolto nella realizzazione e nella gestione di una macchina basata su questo sistema di movimentazione, mantenendo tutti allineati sulla stessa configurazione di base.

Per i team di vendita e concept, LaunchPad consente di visualizzare rapidamente i layout e di valutarne la fattibilità, semplificando la comunicazione del valore al cliente finale e la definizione dei requisiti già nelle fasi iniziali. Per i progettisti di macchina lo strumento aiuta a confermare ingombro, posizionamento delle stazioni e flusso prima di passare alla progettazione meccanica di dettaglio.

Per programmatori e ingegneri applicativi il vantaggio, sottolinea Kraft, è il riutilizzo: le configurazioni create in LaunchPad possono essere importate in Automation Studio, la piattaforma di ingegnerizzazione di B&R, ed estese con la logica specifica della macchina – stazioni, attrezzaggio, controlli qualità e connettività. Operatori e tecnici beneficiano invece di una visualizzazione già pronta all’uso e di informazioni di sistema chiare, che riducono lo sforzo di commissioning e formazione e migliorano l’usabilità quotidiana. Per i team di service e supporto, infine, Acopos 6D Monitor fornisce diagnostica e indicatori di performance utili a individuare più rapidamente i problemi, ridurre i fermi macchina e sostenere l’ottimizzazione continua.

“Nel complesso la piattaforma migliora la collaborazione, riduce l’attrito nei passaggi di consegne tra i ruoli e garantisce valore lungo tutto il ciclo di vita, dalla prima conversazione con il cliente al supporto alla produzione nel lungo periodo”, afferma Kraft.

Il software guida anche i cambiamenti dopo l’avvio della produzione

Una volta completato il commissioning, per Kraft il cambiamento è la norma: nuove varianti di prodotto, dimensioni di lotto differenti, nuovi requisiti di qualità o obiettivi di throughput più alti. La piattaforma software di Acopos 6D supporta i clienti in questi cambiamenti rendendo gli adattamenti più rapidi e meno invasivi: grazie allo stesso approccio basato sulla configurazione, ricette, strategie di instradamento e parametri chiave possono essere modificati senza dover riprogettare il layout hardware a ogni nuova esigenza.

“I clienti possono usare simulazione e monitoraggio per validare i cambiamenti prima di applicarli su vasta scala e poi implementare gli aggiornamenti in modo controllato per proteggere l’uptime”, spiega Kraft. Acopos 6D Monitor offre trasparenza operativa, aiutando i team a capire se un cambiamento migliora il throughput, riduce la congestione o incide sui consumi energetici. “Questo chiude il ciclo tra ingegnerizzazione e operations: i miglioramenti possono essere testati, applicati, misurati e affinati”, aggiunge il manager, per cui il risultato finale è un sistema che resta produttivo lungo tutta la sua vita utile e può evolvere insieme al business del cliente.

Guardando al prossimo decennio Kraft è convinto che i salti tecnologici più significativi nei sistemi di movimentazione arriveranno meno dal semplice spostamento di un oggetto da un punto a un altro e più dal modo in cui quel movimento viene progettato e utilizzato. Man mano che i sistemi di movimentazione a levitazione diventano più semplici da integrare dal punto di vista meccanico, la differenziazione competitiva si sposta sul livello software: la velocità con cui un ingegnere riesce a progettare e validare un concetto, l’affidabilità del commissioning e la flessibilità con cui il sistema si adatta in produzione quando cambiano i requisiti di prodotto.

“Il software è ciò che permette ai clienti di guadagnare velocità, flessibilità e valore lungo il ciclo di vita, ed è per questo che sarà il principale motore di innovazione”, conclude Kraft.