Caldaie ecologiche e intelligenti - Meccanica Plus

Caldaie ecologiche e intelligenti

Dalla rivista:
Progettare

 
Pubblicato il 11 giugno 2002

Negli ultimi anni l’impegno dell’industria del bianco europea e, in particolare, quella italiana sul fronte della protezione dell’ambiente, ha portato risultati invidiabili. Gli elettrodomestici fabbricati in Europa sono i più efficienti, i più avanzati e i meno inquinanti. I maggiori progressi sono stati ottenuti migliorando l’aspetto tecnologico dei prodotti. Sensori, automatismi, controlli remoti, autodiagnostica, software di gestione, insomma, la domotica (l’automazione applicata alla casa) inizia ad avere una certa importanza. Essa permette di utilizzare elettrodomestici intelligenti e rispettosi dell’ambiente. Da anni si muove in questa logica MTS (Merloni Termo-Sanitari) per lo sviluppo dei propri prodotti. Nello stabilimento di Osimo, in provincia di Ancona, abbiamo incontrato Marco Montalto dei sistemi informatici di supporto. «I prodotti che realizziamo nello stabilimento di Osimo, ha esordito Montalto, sono complessi e hanno un andamento stagionale. Picchi di produzione per le caldaie murali nella stagione invernale e un calo nella stagione estiva. Viceversa la produzione dei condizionatori». Una caldaia per uso civile è complessa sia per quanto riguarda il numero dei componenti che la costituiscono, sia per la miniaturizzazione degli stessi, oltre a un design esterno accattivante per l’utilizzatore finale. Infatti, una caldaia deve integrarsi nell’arredamento di un appartamento in modo gradevole e funzionale. Come progettare al meglio un prodotto così complesso? MTS si è affidata al software CAD 3D Solidworks 2001 plus. Uno strumento di progettazione flessibile, con un buon rapporto costo/prestazioni e facile da utilizzare. Per capire meglio l’importanza della progettazione è fondamentale descrivere, in modo sintetico, i reparti produttivi altamente automatizzati. La produzione è efficiente solo se si parte da un buon progetto. Quando si producono 1.100 caldaie al giorno, un errore progettuale può costare caro.

Assemblaggio delle parti

Il corpo della caldaia murale, costituito dagli elementi di base, viene fornito a MTS da subfornitori esterni, che lavorano in codesign con Solidworks. I contoterzisti si dividono in due grosse categorie: preassemblatori e stampisti. Come abbiamo accennato, il particolare preassemblato è la camera di combustione della caldaia costituita da: bruciatore, scambiatore di calore primario, aspiratore, pressostato.
Successivamente, tramite un sistema automatico a robot cartesiano progettato e realizzato in MTS, la camera di combustione viene assemblata, tramite toxatura (non è una rivettatura e neanche una saldatura, ma una deformazione plastica del materiale) al telaio della caldaia. La movimentazione degli assi del robot avviene con componentistica pneumatica SMC, le barriere di sicurezza sono della tedesca Siemens, l’aria compressa viene convogliata grazie ai moduli in alluminio Teseo. In questi sistemi automatici vengono assemblate sia le camere di combustione stagne sia quelle aperte. Montato il telaio, la caldaia viene collocata su una linea di assemblaggio lunga settanta metri. Sulla linea vengono montate valvole gas e un pannello in plastica con il gruppo di controllo della caldaia con i relativi collegamenti elettrici. Inoltre, è presente una stazione di collaudo completamente automatizzata. Qui viene simulato il funzionamento a regime e controllati tutti i parametri di sicurezza, sia dell’impianto gas sia dell’impianto idraulico, temperatura, tenute, parti elettroniche, ecc. Infine, avviene il montaggio della carrozzeria costituita da tre pannelli. Tutto il ciclo di produzione è registrato tramite codice a barre. Nello stabilimento di Osimo, che occupa una superficie di 20.000 m2, sono presenti quattro linee di produzione. Grazie a un carrello AGV filo guidato è possibile convogliare la produzione su linee di assemblaggio diverse, secondo le esigenze del singolo momento produttivo.

Tutto inizia da un buon progetto

MTS ha ritenuto che le capacità di progettazione del proprio ufficio tecnico siano strategiche per il giro d’affari e ha scelto con cura il pacchetto CAD da utilizzare, essendo uno degli strumenti di progettazione fondamentali. Un’elevata produzione inizia da un progetto ben definito. «Dalla progettazione bidimensionale –ha proseguito Montalto- per esigenze di ammodernamento, complessità dei progetti, precisione, design e diminuzione del time to market è sorta, in azienda, la necessità di passare alla progettazione in 3D. Inoltre, la progettazione 2D non ci permetteva di verificare tutto il progetto della caldaia con i suoi componenti, sia quelli standard sia quelli personalizzati. Gli accoppiamenti dei tubi non erano precisi, era d’obbligo realizzare un campione fisico, la configurazione dell’insieme era approssimativa».
Per ovviare a queste problematiche la società marchigiana ha analizzato alcuni software CAD 3D presenti sul mercato. Adage Solid Solution, di Busto Arsizio, presente da oltre vent’anni nel mercato CAD/CAM e PDM, si è sempre proposta alle imprese manifatturiere fornendo soluzioni informatiche complete, efficaci ed all’avanguardia. La presenza e l’abitudine a lavorare su tutto il territorio nazionale ha portato Adage ad avere più di tremila installazioni presso le più prestigiose aziende italiane. Il team di Adage Solid Solutions, con SolidWorks ed i prodotti delle aziende da questa certificate come GoldPartner, si propone per risolvere le problematiche relative alla progettazione ed alla produzione delle imprese italiane. Per sua missione nel 1997, ha proposto Solidworks ai tecnici di MTS. Grazie a questo CAD è stato sostituito il precedente software e contemporaneamente migliorata e velocizzata la progettazione delle caldaie e dei condizionatori targati Ariston. L’azienda non solo ha accertato la funzionalità del software, ma ha anche verificato la sua facilità di utilizzo da parte dei progettisti. In azienda sono presenti 24 stazioni CAD «Con l’utilizzo di Solidworks 2001 plus –ha asserito Montalto- possiamo facilmente gestire tutto l’insieme del progetto, ma anche realizzare particolari dalle geometrie complesse, realizzarne un file .Stl per prototipi rapidi in stereolitografia oppure matematiche per percorsi utensili (CAM) da inviare nel CNC di una macchina utensile. Quindi, grazie a Solidworks, le performance progettuali sono aumentate diminuendo notevolmente il tempo di sviluppo di una caldaia». Attualmente MTS riesce a progettare, realizzare e presentare sul mercato un nuovo prodotto in un tempo che si aggira attorno all’anno. Prima dell’utilizzo di questo software i tempi erano notevolmente superiori. I vantaggi sono stati a cascata. Non solo nell’ufficio progettazione interno all’azienda, ma anche con i fornitori, dotati dello stesso strumento CAD. I dati vengono trasmessi con precisione via Internet, eventualmente elaborati e successivamente eseguita la produzione con un grado di affidabilità molto elevato.

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