High Performance Manufacturing

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1 Cluster Tecnologico Nazionale Fabbrica Intelligente Imprese, università, organismi di ricerca, associazioni e enti territoriali: insieme per la crescita del Manifatturiero High Performance Manufacturing Auditorium Gio Ponti - Assolombarda via Pantano 9 - Milano Michele Monno Responsabile info@fabbricaintelligente.it Scientifico

2 CLUSTER Fabbrica Intelligente #4: High Performance Manufacturing Inizio attività: 1 Gennaio 2014 Durata (mesi): 36

3 Decreto di FinanziamentoD.D del

4 Obiettivi generali del progetto Migliorare le prestazioni della macchina utensile in termini: Economici minori costi di progettazione, produzione, gestione e manutenzione della macchina. Ambientali minimizzazione dell impatto ambientale, consumi energetici, e costi derivanti dalla mancata ottimizzazione. Produttivi tempi e costi delle lavorazioni, ottimizzazione delle condizioni di lavoro, possibilità di operare in un contesto non presidiato. Sensorizzazione e monitoraggio in-process Controllo adattativo e modelbased Collaudo e correzione degli errori Nuove tecnologie e scelte progettuali Ri-progettazione e nuovi materiali

5 Work Packages (WP) e Soggetti Proponenti WP1 Sviluppo ed applicazione di metodologie orientate al miglioramento di macchine e processi. Mandelli, Almag, PoliMi, UniBo WP4 Elevate prestazioni nei sistemi per la deformazione della lamiera. Amada, Gigant, Fabrica Machinale, PoliMi, UniBo, WP2 Centri di lavoro e componenti ad elevate prestazioni e costi ridotti. HSD Biesse, Jobs, Ferraioli, GTS, PoliMi High Performance Manufacturing WP5 Sistemi di produzione per il packaging ad alte prestazioni. SIPA, Veneto Nanotech WP3 Data fusion per la supervisione di sistemi flessibili. MCM, PoliMi WP6 Soluzioni performanti per la fabbricazione additiva e di micro/nano sistemi - linee customizzate per collaudo di dispositivi MEMS. SPEA, PoliTo

6 Distribuzione geografica dei Soggetti Proponenti SPEA PoliTo PoliMi Almag Fabrica Machinale Ferraioli SIPA Veneto Nanotech Mandelli Amada Jobs MCM Gigant UniBo HSD Biesse GTS

7 WP1: Sviluppo ed applicazione di metodologie orientate al miglioramento di macchine utensili e processi tecnologici Partners: Mandelli, Almag, PoliMi, UniBo Obiettivo: Sviluppo di soluzioni di monitoraggio e controllo avanzate per le macchine utensili.

8 WP1: Sviluppo ed applicazione di metodologie orientate al miglioramento di macchine utensili e processi tecnologici Processi primari Monitoraggio continuo e previsione della qualità di profili estrusi (leghe di ottone). Ottimizzazione dei parametri di processo per le leghe senza piombo. Processi secondari Definizione indicatori tecnologici Sensorizzazione macchina e stima inprocess dello stato. Controllo model-based per ottimizzazione di processo.

9 WP2: Centri di lavoro e componenti ad elevate prestazioni e costi ridotti Partners: HSD Biesse, Jobs, Ferraioli, GTS, PoliMi Obiettivo: Sviluppo della struttura e dei sottosistemi critici per un centro di lavoro di grandi dimensioni adatto a lavorazioni leggere ad elevata velocità orientato al mercato delle PMI. Progettazione integrata / materiali avanzati Mandrini ad alta efficienza

10 WP2: Centri di lavoro e componenti ad elevate prestazioni e costi ridotti Struttura: progettazione ottima parti mobili con materiali innovativi smorzanti leggeri. Mandrino: sviluppo gamma di mandrini ad elevata efficienza e bassi costi di esercizio. Movimentazione assi lineari: progettazione e realizzazione trasmissioni con accoppiamento diretto motore-vite o motore-chiocciola.

11 WP3: Data fusion per la supervisione di sistemi flessibili Partners: MCM, PoliMi Obiettivo: Studio e sviluppo di un sistema di monitoraggio delle condizioni utensile e componenti macchina che sia integrabile con architettura gerarchica di gestione e supervisione per sistemi flessibili. LEVEL 3 Monit or Officina 1 LEVEL 2 Monit Officina 2 LEVEL 2 or Monit or LEVEL 1 Monit LEVEL 1 Monit LEVEL 1 Monit or or or CN PL DA CN PL DA CN PL DA C C C C C C C C C Macchina 1 Macchina 2 Macchina n

12 WP3: Data fusion per la supervisione di sistemi flessibili Livelli più alti Livello intermedio Livello di controllo più basso

13 WP3: Data fusion per la supervisione di sistemi flessibili Monitoraggio delle condizioni utensile (evoluzione livello usura vita residua) utilizzando sensori già presenti in macchina. Monitoraggio stati di comportamento degradato ed eventi inattesi componenti macchina. Studio di nuove strategie di monitoraggio. Sviluppo banco prova per monitoraggio elementi automazione. Eseguiti test per caratterizzare evoluzione usura in fresatura e foratura.

14 WP4: Elevate prestazioni nei sistemi per la deformazione della lamiera Partners: Amada, Gigant, PoliMi, UniBo, Fabrica Machinale Obiettivo: Incremento delle performances di processo e di sistema attraverso soluzioni in grado di elevare il grado di intelligenza ed automazione delle macchine per taglio e piegatura della lamiera. Modello previsionale di piegatura lamiera. Correzione automatica del ritorno elastico. Monitoraggio avanzato dei parametri di produzione. Sistemi di autocorrezione nei processi di pressatura.

15 WP4: Elevate prestazioni nei sistemi per la deformazione della lamiera Algoritmi di autoapprendimento per robot di posizionamento. Visione artificiale. Magazzino intelligente. Loading e dispatching integrati con sistemi di pianificazione.

16 WP5: Sistemi di produzione per il packaging ad alte prestazioni Partner: SIPA, Veneto Nanotech Obiettivi: Realizzare una piattaforma integrata modulare per la produzione sostenibile di packaging destinato al settore beverage, food, customer care, detergenza. Ottimizzazione consumo energia. Alte prestazioni. Materiali avanzati.

17 WP5: Sistemi di produzione per il packaging ad alte prestazioni Ottimizzazione consumo energia: Strutture a multistrato da depositare sulle lampade IR. Ricoprimento di substrati in acciaio, a base di carburi e di solfuriodi molibdeno via magnetron sputtering. Precursori per schiume metalliche base Al, ottenibili da forgiatura di polveri. Alte prestazioni: Ruota di stiro-soffiaggio utilizzando nuovi concetti e materiali speciali. Soluzioni progettuali attraverso simulazioni FEM, analisi cineto-dinamiche e delle vibrazioni. Materiali avanzati: Verranno progettate e costruite 10 cavità di soffiaggio.

18 Partners: SPEA, PoliTo WP6: Obiettivi: Ottimizzazione dei flussi di processo per la fabbricazione di componenti per linee customizzate per il collaudo dei MEMS. Ri-progettazione e integrazione di sottogruppi per linee customizzate di collaudo MEMS da realizzare mediante fabbricazione additiva. Sviluppo di materiali per la produzione di componenti mediante fabbricazione additiva. Micro- e nano- tecnologie per la realizzazione di nuovi sensori e attuatori finalizzati alla ottimizzazione degli impianti di fabbricazione additiva. Soluzioni performanti per la fabbricazione additiva e di micro/nano sistemi - linee customizzate per collaudo di dispositivi MEMS

19 WP6: Soluzioni performanti per la fabbricazione additiva e di micro/nano sistemi - linee customizzate per collaudo di dispositivi MEMS Sviluppo di coating nanostrutturati per rivestimenti multifunzionali di superfici di componenti per i sistemi di fabbricazione additiva. Ottimizzazione di sistemi di fabbricazione additiva e integrazione con le metodologie convenzionali per la produzione di sottogruppi ri-progettati per le linee customizzate di collaudo MEMS. Sviluppo di micro e nano sistemi per le linee customizzate dei collaudo dei MEMS. Realizzazione del dimostratore di linee customizzata per il collaudo dei dispositivi MEMS che implementa i risultati ottenuti.

20 Progetto formativo (Veneto Nanotech) Effettuato un incontro di coordinamento tra Università di Bologna, PoliMi, PoliTo, Veneto Nanotech. Effettuati incontri di sensibilizzazione e di illustrazione delle finalità del progetto formativo presso: IUAV di Venezia; Università Ca Foscari di Venezia; Facolta di Ingegneria di UNIPD. Attività di formazione (PoliMi) Sono state bandite ed assegnate due borse di dottorato di ricerca (1 borsa Dip. Mecc, 1 borsa DEIB). Attività di formazione (PoliTo) Sono state bandite ed assegnate: due borse di dottorato di ricerca; due assegni di ricerca. Attività di formazione (UniBo) Bandite e attivate tre borse di dottorato di ricerca, presso DIMSAI.

21 Cluster Tecnologico Nazionale Fabbrica Intelligente Imprese, università, organismi di ricerca, associazioni e enti territoriali: insieme per la crescita del Manifatturiero High Performance Manufacturing Auditorium Gio Ponti - Assolombarda via Pantano 9 - Milano Michele Monno Responsabile info@fabbricaintelligente.it Scientifico