Logistica
e automazione, fabbriche innovative con scelte in ottica Industria 4.0
Nella sede principale della divisione
Vision Care di Zeiss è stata implementata un’interessante applicazione
per la gestione automatizzata delle lenti prodotte e delle successive fasi di
packaging e smistamento per l’invio al cliente: alta efficienza con i robot
Racer 7 di Comau integrati da Siscodata.
Ristampato e
tradotto da https://www.thenextfactory.it/logistica-e-automazione-fabbriche-innovative-con-scelte-in-ottica-industria-4-0/ .Scritto da di Ernesto Imperio ed Ezio Zibetti
Nella sede principale della divisione Vision Care di Zeiss
è stata implementata un’interessante applicazione per la gestione
automatizzata delle lenti prodotte e delle successive fasi di packaging e
smistamento per l’invio al cliente: alta efficienza con i robot Racer 7 di
Comau integrati da Siscodata.
di
Ernesto Imperio ed Ezio Zibetti
.
Senza
dubbio, l’implementazione crescente dell’automatizzazione e della
digitalizzazione in fabbrica ha favorito lo sviluppo del paradigma Industria
4.0. I sistemi d’informazione, le macchine, i processi e gli uomini possono
essere interconnessi e interagire; ciò permette un’organizzazione ispirata ai
ben consolidati principi della Lean Production per realizzare fabbriche più
flessibili e più agili, offendo l’opportunità di pianificare e prendere
decisioni in tempo reale.
Non
sfugge a questa lettura l’aspetto della logistica di fabbrica che contribuisce significativamente
sul lead-time. Da un lato, il sistema informativo è ormai in grado di
identificare l’avvio di un ordine di fabbricazione, di calcolare i tempi del
ciclo di produzione e di prevedere la disponibilità dei prodotti finiti per
anticipare l’ordine di trasporto. Dall’altro, è possibile avere una migliore
previsione dei livelli di stock, della loro localizzazione e, quindi, una
maggiore qualità del servizio al cliente.
Questi
semplici concetti, qui fin troppo sintetizzati, sono alla base di una
interessante applicazione implementata presso la sede principale della
divisione Vision
Care di Zeiss con base a Castiglione Olona (VA), finalizzata alla
ottimizzazione delle attività logistiche attraverso la gestione automatizzata
delle lenti prodotte e delle successive fasi di packaging e smistamento delle
stesse per l’invio al cliente. Una applicazione che ha visto al fianco
dell’azienda varesina, due protagonisti di riferimento nel campo della
automatizzazione di fabbrica: Comau, specializzata nello sviluppo
sistemi, prodotti e servizi compatibili con l’Industria 4.0 e Siscodata, integratore di linee automatizzate
che seguono la produzione di prodotto fino all’assemblaggio, all’imballaggio e
alla pallettizzazione. Nell’applicazione specifica, Comau ha fornito 3 robot antropomorfi a 6 assi
Racer7 e Siscodata ha sviluppato 2 celle robotizzate, integrate con un sistema di
movimentazione automatica.
Zeiss Vision Care
Come
noto Zeiss è un’azienda tecnologica, fondata in Germania nel 1846, leader a
livello mondiale nei settori dell’ottica e dell’optoelettronica: sviluppa,
produce e distribuisce soluzioni innovative per la metrologia industriale e la
garanzia di qualità, per i microscopi usati nelle scienze biologiche e nella
ricerca sui materiali e per le tecnologie medicali dedicate alla diagnosi e al
trattamento delle malattie nelle specializzazioni di oftalmologia e
microchirurgia. Il nome Zeiss è conosciuto nel mondo anche come sinonimo di
litografia ottica, strumento usato dall’industria dei chip per la produzione di
componenti semiconduttori. Con oltre 32.000 collaboratori, l’azienda opera a
livello mondiale in quasi 50 paesi con circa 30 stabilimenti produttivi, 60
sedi di distribuzione e assistenza e 27 centri di ricerca e sviluppo. In
Italia, la divisione Vision Care, rappresentata da Carl Zeiss Vision Italia
SpA, ha come principale oggetto di business la commercializzazione e parziale
produzione di lenti da vista, lenti da sole e strumenti di misurazione per
ottici e optometristi. L’azienda conta circa 400 collaboratori distribuiti tra
la sede centrale di Castiglione Olona e le 6 filiali sul territorio.
«Il
nostro target di riferimento è il mercato dell’ottica e dell’occhialeria, che
copriamo con le due divisioni rappresentate – esordisce il direttore
Operations Roberto Baldan – e che serviamo quotidianamente con
singole coppie di lenti costruite e preparate qui in base alle necessità visive
del portatore finale degli occhiali. Ai 4500 ottici inviamo, per quasi 365
giorni all’anno, una media di 13.000 lenti al giorno che si traduce in 6500
spedizioni. Si tratta di lenti che, in alcuni casi, sono già pronte a magazzino
e le trasformiamo in base alla richiesta, in altri casi vengono realizzate ad
hoc presso nostri stabilimenti sulla base di una specifica prescrizione inviate
a noi per le successive fasi di lavorazione, di packaging e smistamento ai
trasportatori. Le prime, in genere, vengono consegnate all’ottico nell’arco di
24 ore, le seconde possono richiedere fino a una settimana per la consegna. Si
può comprendere facilmente la forte attenzione che noi rivolgiamo alla qualità
del prodotto e al servizio; serve una organizzazione logistica molto efficiente
in grado di coordinare al meglio le movimentazioni della merce e adeguarsi
tempestivamente alle richieste del mercato, che naturalmente evolvono o possono
subire le conseguenze di eventi inattesi. legate ai parametri ottici della
lente e alle caratteristiche delle montature. Entro sera i nostri operatori
devono essere in grado di preparare per i trasportatori tutti i prodotti
ordinati, pronti ad essere consegnati suddivisi per linee di spedizione e per provincie
di destinazione con relativo invio dei dati ai sistemi informativi dei vettori
per le consegne del giorno dopo».
Questa
organizzazione logistica, sebbene da anni collaudata, lasciava intravedere dei
margini di miglioramento che potevano essere raggiunti soltanto attraverso
interventi di automatizzazione nel flusso delle operazioni, abitualmente
affidate all’uomo. È nata così la decisione d’intervenire sull’area logistica
in favore di una robotizzazione delle attività e di una maggiore flessibilità
delle stesse; il tutto per conseguire livelli di efficienza maggiori.
Dall’esigenza alla soluzione
«Da
qualche anno– spiega Baldan – avevamo maturato la consapevolezza che le
dinamiche di mercato stavano cambiando e, da un punto di vista strategico,
avevamo capito che era necessario incrementare il livello di automatizzazione
delle attività per tutto ciò che rappresentava movimentazione, smistamento e
confezionamento dei prodotti. Ci era chiaro che dovevamo perseguire tre
obiettivi principali: sperimentare al nostro interno l’utilizzo di robot che
superassero la rigidità delle automazioni già esistenti, peraltro onerose in
termini di cambi di produzione; introdurre soluzioni rapidamente rimodulabili;
diminuire i costi della manodopera diretta. In estrema sintesi, avevamo bisogno
di raggiungere elevati livelli di flessibilità e di efficienza, accompagnando
il nostro personale a un cambiamento nel modo di lavorare, molto più improntato
ai concetti di Industria 4.0 e, in generale, di innovazione tecnologica».
«Abbiamo
voluto automatizzare – aggiunge Edoardo Rama, responsabile Lean & Industry
4.0 della divisione oftalmica di Carl Zeiss Vision Italia – alcune fasi del
processo, come il packaging, che non aggiungevano valore dal punto di vista del
cliente e risultavano dispendiose in termini di tempo e di costi, aggiungendo
peraltro elementi di errore. L’obiettivo non era rinunciare alla componente
umana, ma utilizzarla solo dove fa la differenza, lasciando alla componente
automatica le attività più ripetitive».
Questo
graduale avvicinamento alle tematiche di automatizzazione flessibile, ha
portato a un processo di trasformazione delle attività step-by-step, affidando
lo sviluppo dell’applicazione alla società Siscodata, di Arcisate (VA).
Attualmente, il progetto si è concretizzato nell’implementazione successiva di
due celle robotizzate. In ordine di realizzazione, la prima cella, che utilizza
un robot Racer7 della Comau, è destinata allo smistamento delle confezioni di
lenti ai vari corrieri destinazione; la seconda, che utilizza altri due robot
Racer7, provvede all’imbustamento delle lenti con relativa identificazione dei
vari prodotti raggruppati in vassoi, poi trasferiti alla cella precedentemente
citata tramite AGV.
Siscodata e Comau, binomio
vincente
«Grazie
a un contatto con un responsabile Comau – ricorda Rama – che teneva una lezione
per un Master in Lean e Industria 4.0 organizzato in Università LIUC, è
nata la nostra attenzione verso queste tematiche e siamo venuti a conoscenza
delle attività di Siscodata. Con loro è nata subito una sintonia sulle
problematiche che intendevamo affrontare e ci hanno accompagnato nella scelta
della soluzione migliore, convincendoci che la strada della robotizzazione era
quella ideale. La scelta del robot antropomorfo Racer7 risponde a una serie di
valutazioni legate alla sua elevata velocità, alla taglia e al payload di 7 kg
adeguati alle esigenze di movimentazione, alla lunghezza maggiorata del braccio
e alla destrezza dei movimenti».
Qui
di seguito una sintetica descrizione del funzionamento delle celle, presentate
in ordine d’installazione.
«La
prima cella – spiega Roberto Brambilla, titolare di Siscodata – riguarda l’automazione della
fase logistica di smistamento per una linea di spedizione buste formato A4 e
contenenti lenti realizzate su ricetta personalizzata dal singolo ottico. Il
sistema controlla l’ingresso delle cassette, in arrivo dalla cella precedente,
al cui interno sono posizionate le buste da spedire le quali hanno il barcode
rivolto verso l’alto. Un piano inclinato dentro la cassetta consente un miglior
posizionamento delle buste all’interno della stessa. La cassetta, caricata in
ingresso su un accumulo, raggiunta la fine del nastro trasportatore, viene
spinta e successivamente tenuta nella zona di presa del robot dove lo scanner
ID legge il codice a barre presente sulla busta. Il sistema centralizzato di
gestione delle spedizioni invia al robot una stringa per specificare la baia
corrispondente al corriere che ha in gestione determinate località e il robot
procede di conseguenza al prelievo della busta e al suo rilascio sullo scivolo
della baia corrispondente. Le buste vengono gestite una dopo l’altra in
sequenza fino ad esaurimento della cassetta, esaurimento controllato tramite il
catarinfrangente posto sul fondo della scatola».
«La
cassetta vuota – continua Brambilla – viene poi trasferita tra la macchine a
CNC per la formatura delle lenti e la seconda cella Siscodata/Comau: la coppia
di lenti lavorate è posizionata su un vassoio, corredato di etichetta
elettronica intelligente con barcode e scritte riprogrammabili, che entra nella
cella dove due Racer7 manipolano le lenti; queste vengono inserite in bustine
identificabili e impilate in buste A4 su cui è scritto il nome del cliente e le
caratteristiche ottiche delle lenti. Tutte le buste, riempite con istruzioni
d’uso e garanzia, vengono chiuse e impilate nella cassetta che verrà inviata
alla cella di smistamento, descritta prima».
«Si
tratta di una serie di operazioni logistiche molto semplici – conclude Rama –
che con la loro automatizzazione ci hanno consentito di ottenere una serie di
vantaggi quali: il rispetto dei tempi di esecuzione delle attività,
annullamento degli errori, riduzione dei costi del servizio e dei costi diretti
e, oggi particolarmente importante, rispetto del distanziamento sociale grazie
alla riduzione della presenza di personale».
Oltre 40 anni di tecnologia
Siscodata è stata fondata nel 1974 e ha
iniziato la sua attività producendo sistemi per Siemens e Philips.
Specializzatasi, inizialmente, nella produzione di strumentazione nucleare e
terminali data capture per laboratori di fisica nucleare e industrie
aeronautiche, successivamente, a partire dal 1978, sviluppò automazioni di
processo applicate al campo dell’industria tessile, crescendo prima nel mercato
nazionale e per poi aprirsi ai mercati esteri, arrivando ad installare impianti
in ogni parte del mondo. Negli ultimi 20 anni una grossa parte della produzione
ha riguardato la robotica applicata al packaging e al fine linea. Società di
riferimento da più di 40 anni, offre soluzioni robotizzate chiavi in mano per
diverse industrie, quali: farmaceutica, alimentare, tessile, movimentazione di
materiale, logistica e così via. Gli impianti automatici di packaging,
pallettizzazione ed assemblaggio, realizzati sulle specifiche del cliente, sono
frutto di una particolare attenzione alla personalizzazione con un post-vendita
accurato. Siscodata ha sede a nord di Milano, a ridosso della Svizzera, ed è
organizzata nelle seguenti divisioni: R&S ed engineering; Software ed
elettronica; Progettazione meccanica. Software, progettazione e assemblaggio
sono svolti internamente fino al chiavi in mano.
Un robot veloce… ed elegante
Prestazioni,
design, interfaccia utente, software: queste sono le caratteristiche alla base
del robot Racer-7-1.4, il più veloce della sua categoria.
Con portata di 7 kg e sbraccio di 1400 mm, il Racer-7-1.4 di Comau garantisce
prestazioni e precisione in una meccanica compatta, dal design evoluto e
ricercato, dalle forme studiate nei minimi dettagli: eleganza e potenza in 180
chilogrammi di tecnologia e passione italiana. Questa nuova unità racchiude in
sé tutte le caratteristiche necessarie per prestazioni all’altezza delle
richieste di aziende e integratori. La base è realizzata con un design
innovativo e slanciato che assicura la massima stabilità del robot. E-motion,
la nuova release del software per i robot Comau, è il cervello in grado di
ottimizzare e rendere più fluidi i movimenti. Velocità e precisione, ma non a
discapito della robustezza e dei consumi: Racer-7-1.4 infatti è qualificato con
classe IP65 che permette una protezione dagli ambienti più ostili e garantisce
consumi ridotti grazie alla minor potenza installata secondo i principi
individuati da Comau.
Per ulteriori informazioni rivolgersi a info@siscodata.com oppure chiamare il +39 0332.472471
Logistics
and automation, innovative factories with Industry 4.0 choices
At the headquarters of Zeiss' Vision
Care division, an interesting application has been implemented for the
automated handling of the lenses produced and the subsequent packaging and
sorting stages for dispatch to the customer: high efficiency with Comau's Racer
7 robots integrated by Siscodata.
Reprinted and translated by
https://www.thenextfactory.it/logistica-e-automazione-fabbriche-innovative-con-scelte-in-ottica-industria-4-0/
.Written by Ernesto Imperio and Ezio Zibetti
At the
headquarters of Zeiss' Vision Care division, an interesting application has
been implemented for the automated management of the lenses produced and the
subsequent packaging and sorting stages for dispatch to the customer: high
efficiency with Comau's Racer 7 robots integrated by Siscodata.
by Ernesto
Imperio and Ezio Zibetti
.
Undoubtedly,
the increasing implementation of automation and digitization in the factory has
fostered the development of the Industry 4.0 paradigm. Information systems,
machines, processes and people can be interconnected and interact; this allows
an organization inspired by the well-established principles of Lean Production
to create more flexible and agile factories, offering the opportunity to plan
and make decisions in real time.
Not escaping
this reading is the aspect of factory logistics that contributes significantly
to lead-time. On the one hand, the information system is now capable of
identifying the start of a manufacturing order, calculating production cycle
times and forecasting the availability of finished products to anticipate the
transport order. On the other, it is possible to have a better prediction of
stock levels, their location and, therefore, a higher quality of customer
service.
These simple
concepts, summarized here, form the basis of an interesting application
implemented at the headquarters of the Vision Care division of Zeiss based in
Castiglione Olona (VA), aimed at optimizing logistical activities through the
automated management of the lenses produced and their subsequent packaging and
sorting for dispatch to the customer. An application that saw, alongside the
Varese-based company, two key players in the field of factory automation:
Comau, specialized in the development of systems, products and services
compatible with Industry 4.0, and Siscodata, integrator of automated lines that
follow the production of products through to assembly, packaging and palletizing.
In the specific application, Comau supplied 3 Racer7 6-axis anthropomorphic
robots and Siscodata developed 2 robot cells, integrated with an automatic
handling system.
Zeiss Vision Care
As is well
known, Zeiss is a technology company, founded in Germany in 1846, and a world
leader in the fields of optics and optoelectronics: it develops, produces and
distributes innovative solutions for industrial metrology and quality
assurance, for microscopes used in life sciences and materials research, and
for medical technologies dedicated to the diagnosis and treatment of diseases
in the specializations of ophthalmology and microsurgery. The Zeiss name is
also known around the world as a synonym for optical lithography, a tool used
by the chip industry for the production of semiconductor components. With over
32,000 employees, the company operates worldwide in almost 50 countries with
around 30 production facilities, 60 distribution and service locations and 27
research and development centres. In Italy, the Vision Care division,
represented by Carl Zeiss Vision Italia SpA, has as its main business object
the marketing and partial production of prescription lenses, sunglass lenses
and measuring instruments for opticians and optometrists. The company has about
400 employees distributed between the headquarters in Castiglione Olona and the
6 branches in the region.
‘Our target
market is the optical and eyewear market, which we cover with the two divisions
we represent,’ began Operations Director Roberto Baldan, ’and which we serve on
a daily basis with individual pairs of lenses built and prepared here according
to the visual needs of the end spectacle wearer. For almost 365 days a year, we
send an average of 13,000 lenses per day to the 4500 opticians, which
translates into 6500 consignments. These are lenses that, in some cases, are
already in stock and we process them according to demand, in other cases they
are made ad hoc at our factories on the basis of a specific prescription sent
to us for further processing, packaging and sorting to the carriers. The former
are usually delivered to the optician within 24 hours, the latter can take up
to a week for delivery. It is easy to understand the strong focus we place on
product quality and service; we need a very efficient logistics organization
that is able to co-ordinate the movement of goods in the best possible way and
adapt promptly to market demands, which naturally evolve or may be affected by
unexpected events. related to the optical parameters of the lens and the
characteristics of the frames. By the end of the evening, our operators must be
able to prepare all the ordered products for the carriers, ready to be
delivered by shipping lines and by destination provinces and send the data to
the carriers‘ information systems for the next day's deliveries’.
This
logistical organization, although tried and tested over the years, left room
for improvement, which could only be achieved by automating the flow of
operations, usually entrusted to humans. This led to the decision to intervene
in the logistics area in favour of robotizing activities and making them more
flexible, all in order to achieve levels of efficiency.
From need to solution
For a few
years now,’ explains Baldan, ’we had become aware that market dynamics were changing,
and, from a strategic point of view, we realized that we needed to increase the
level of automation of activities for everything related to product handling,
sorting and packaging. It was clear to us that we had to pursue three main
objectives: to experiment internally with the use of robots that would overcome
the rigidity of the existing automation, which was costly in terms of
production changes; to introduce solutions that could be quickly remodelled;
and to reduce direct labour costs. In a nutshell, we needed to achieve high
levels of flexibility and efficiency, accompanying our staff to a change in the
way of working, much more in line with the concepts of Industry 4.0 and, in
general, technological innovation'.
‘We wanted to
automate,’ adds Edoardo Rama, Head of Lean & Industry 4.0 at the ophthalmic
division of Carl Zeiss Vision Italia, ’some process steps, such as packaging,
that did not add value from the customer's point of view and were
time-consuming and costly, and also added elements of error. The objective was
not to give up the human component, but to use it only where it makes a
difference, leaving the more repetitive tasks to the automatic component'.
This gradual
approach to flexible automation issues led to a step-by-step activity
transformation process, entrusting the development of the application to the
company Siscodata, of Arcisate (VA). Currently, the project has resulted in the
successive implementation of two robot cells. In order of realization, the
first cell, which uses a Racer7 robot from Comau, is destined for the sorting
of lens packs to the various destination couriers; the second, which uses two
other Racer7 robots, provides for the bagging of the lenses with the relative
identification of the various products grouped in trays, which are then
transferred to the previously mentioned cell by AGVs.
Siscodata
and Comau, a winning partnership
‘Thanks to a
contact with a Comau manager,’ recalls Rama, ‘who was giving a lecture for a
Master's course in Lean and Industry 4.0 organized at LIUC University, our
attention to these issues was aroused and we came to know about Siscodata's
activities. With them, we were immediately in tune on the issues we wanted to
tackle and they accompanied us in choosing the best solution, convincing us
that the path of robotization was the ideal one. The choice of the Racer7
anthropomorphic robot responded to a series of evaluations linked to its high
speed, its size and payload of 7 kg suited to the handling requirements, the
increased length of the arm and the dexterity of movements.
Below is a
brief description of how the cells work, presented in order of installation.
‘The first
cell,’ explains Roberto Brambilla, owner of Siscodata, ’concerns the automation
of the logistics phase of sorting for an A4 envelope shipping line containing
lenses made to a customized prescription by the individual optician. The system
controls the entrance of the cassettes, arriving from the previous cell, inside
of which are placed the envelopes to be sent, which have the barcode facing
upwards. An inclined plane inside the cassette allows better positioning of the
envelopes inside the cassette. The cassette, loaded at the infeed on a buffer,
reaches the end of the conveyor belt, is pushed and then held in the robot's
pick-up area where the ID scanner reads the barcode on the envelope. The centralized
dispatch management system sends the robot a string to specify the bay
corresponding to the courier handling certain locations and the robot proceeds
accordingly to pick up the envelope and release it onto the chute of the
corresponding bay. The envelopes are handled one after the other in sequence
until the box is exhausted, exhaustion controlled by means of the reflector on
the bottom of the box'.
‘The empty
cassette,’ continues Brambilla, ’is then transferred between the CNC lens
moulding machine and the second Siscodata/Comau cell: the pair of processed
lenses is placed on a tray, equipped with an intelligent electronic label with
barcode and reprogrammable wording, which enters the cell where two Racer7s
handle the lenses; these are placed in identifiable envelopes and stacked in A4
envelopes on which the customer's name and the optical characteristics of the
lenses are written. All the envelopes, filled with instructions for use and
warranty, are closed and stacked in the box that will be sent to the sorting
cell, described earlier’.
‘These are a
series of very simple logistical operations,’ concludes Rama, ’which, by
automating them, have enabled us to achieve a series of advantages such as:
respecting the execution time of activities, eliminating errors, reducing
service costs and direct costs and, particularly important today, respecting
social distancing thanks to the reduction of staff presence.
Over 40 years of
technology
Siscodata was
founded in 1974 and began its business by producing systems for Siemens and
Philips. Specializing, initially, in the production of nuclear instrumentation
and data capture terminals for nuclear physics laboratories and aeronautical
industries, it later, starting in 1978, developed process automations applied
to the field of the textile industry, growing first in the domestic market and
then opening up to foreign markets, coming to install systems in all parts of
the world. In the last 20 years, a large part of production has been in
robotics applied to packaging and end-of-line. A reference company for more
than 40 years, it offers turnkey robotic solutions for various industries, such
as: pharmaceutical, food, textile, material handling, logistics and so on. The
automatic packaging, palletizing and assembly systems, made to the customer's
specifications, are the result of special attention to customization with
accurate after-sales. Siscodata is based north of Milan, close to Switzerland,
and is organized into the following divisions: R&D and engineering;
Software and electronics; and Mechanical design. Software, design and assembly
are carried out in-house up to turnkey.
A fast
-- and elegant – robot
Performance,
design, user interface, software: these are the features behind the Racer-7-1.4
robot, the fastest in its class. With a load capacity of 7 kg and a reach of
1400 mm, Comau's Racer-7-1.4 guarantees performance and precision in a compact
mechanical unit, with an advanced and refined design, and shapes studied down
to the smallest details: elegance and power in 180 kilograms of Italian
technology and passion. This new unit encompasses all the features necessary
for performance that lives up to the demands of companies and integrators. The
base is made with an innovative and slender design that ensures maximum
stability of the robot. E-motion, the new software release for Comau robots, is
the brain that can optimize and smooth movements. Speed and precision, but not
at the expense of robustness and consumption: in fact, Racer-7-1.4 is qualified
with IP65 class that allows protection from the most hostile environments and
guarantees reduced consumption thanks to the lower power installed according to
the principles identified by Comau.
For more
information, please contact info@siscodata.com or call +39.0332472471
Posts
