Archivio per la categoria Packaging
Benchmarking di piattaforme commerciali per l’automazione: motion control
Scritto da Gianluca Berghella in Automazione, Meccanica, Packaging il 7 maggio 2013
Autori: Matteo Sartini, Consorzio LIAM – Gianluca Berghella, CRIT Research
Articolo pubblicato su Automazione Integrata, Settembre 2012
Le prestazioni di una moderna macchina automatica per il mondo del packaging dipendono in gran parte dalle prestazioni del motion control.
Il motion control è l’insieme delle tecnologie e dei dispositivi che governano gli organi meccanici in movimento. La precisione nel controllo del movimento rappresenta un fattore chiave che influisce fortemente sulle prestazioni della macchina. L’attività di benchmark portata avanti dal laboratorio LIAM intende analizzare le performance del motion control attraverso la definizione e l’esecuzione di un insieme di test che possano confrontare le soluzioni disponibili sul mercato e individuare quelle più adatte a risolvere un determinato tipo di problema. L’analisi del motion control può essere effettuata confrontando le prestazioni delle diverse soluzioni su un carico di riferimento che abbia le stesse caratteristiche (nel caso in esame stesso rapporto tra inerzia del carico ed inerzia del motore) rispetto all’azionamento e al motore preso in considerazione.
Figura 1 - Benchmark meccanico di riferimento
Benchmark meccanico di riferimento
Il benchmark meccanico di riferimento (Figura 1) consiste in un carico collegato per mezzo di un giunto a soffietto (accoppiamento rigido) all’albero del motore della piattaforma con la quale si vogliono eseguire i test. Il carico è costituito da un albero condotto al cui estremo è fissato, stretto fra due dadi, un volano. L’albero condotto è montato su due cuscinetti a sfere (che fanno parte della struttura portante) ed è in grado di ruotare attorno al proprio asse. Per testare lo stesso sistema meccanico su diverse piattaforme al fine di analizzare in maniera accurata il comportamento dell’azionamento è necessario conoscere il modello del carico (modello noto) e tutti i parametri del modello (attriti, inerzie, …). Nel caso dell’inseguimento di traiettoria l’interesse è focalizzato sul fatto che l’inseguimento avvenga rispettando la traiettoria specificata. Nelle situazioni reali l’azionamento inseguirà la traiettoria ideale con un certo errore. In generale, la differenza tra la traiettoria ideale e quella reale può essere causata da:
Grande partecipazione alla sessione plenaria curata da LIAM alla mostra-convegno MC4
Scritto da Gianluca Berghella in Automazione, Packaging il 12 marzo 2013
Alcuni dei beni di consumo più amati nel mondo sono prodotti e confezionati grazie a ingegnose soluzioni progettate e realizzate dai costruttori italiani di macchine automatiche. Il cuore di queste macchine, o meglio il cervello che ne comanda il funzionamento, è rappresentato dalle soluzioni per il controllo del movimento, protagoniste assolute di MC4 – Motion Control for (www.mostreconvegno.it), manifestazione organizzata da Fiera Milano Media che ha chiuso i battenti lo scorso 5 marzo a Bologna.
Giunta alla nona edizione MC4, che affianca a una vetrina di prodotti e soluzioni di eccellenza un ricco programma convegnistico, ha chiamato a raccolta quest’anno circa settecento operatori specializzati, manager, tecnici e progettisti che lavorano nelle aziende che costruiscono macchine e impianti utilizzati in ambito industriale ed energetico.
Particolarmente seguita è stata la sessione plenaria curata da LIAM (Laboratorio Industriale Automazione Macchine per il packaging), il laboratorio industriale localizzato presso CRIT e finalizzato a produrre conoscenza nell’ambito dell’automazione di macchine automatiche per il packaging.
Continua a leggere su Fiera Milano news – n.53 Marzo 2013
CRIT Research nel Comitato Scientifico della Nuova Fiera MECHA-TRONIKA
Scritto da Heiko Seeger in Automazione, Meccanica, Packaging, Visione Artificiale il 14 febbraio 2013
La nuova mostra delle intelligenze per la produzione industriale, MECHA-TRONIKA si terrà a Fieramilano dal 23 al 26 ottobre 2013. Allo scopo di supportare la definizione dell’agenda tecnologica che guiderà la nuova rassegna dedicata a uno dei settori più promettenti per lo sviluppo del manifatturiero, l’organizzazione si è dotata di un Comitato Scientifico in cui fa parte la società vignolese CRIT Research™. Prosegui la lettura »
Quale futuro per l’automazione industriale?
Scritto da Johanna Ronco in Automazione, Packaging il 6 novembre 2012
Nella città felsinea il primo Benchmark Forum italiano sulle prospettive dell’automazione “made in Italy”. Crit di Vignola e la tedesca Itq gli organizzatori dell’evento.
Dare forma all’automazione “made in Italy” dei prossimi anni: è questo lo scopo del primo Benchmark Forum Italia-Ingegneria Intelligente che si terrà a Bologna il 6 novembre. Il convegno nasce per mettere a confronto i principali fornitori mondiali di soluzioni per l’automazione con i produttori italiani di macchine e impianti operanti sul mercato internazionale e i più noti utilizzatori finali di queste tecnologie. [..]
Continua a leggere su EmmeWeb
Prognostica e Manutenzione Preventiva
Scritto da Gianluca Berghella in Automazione, Elettronica, Packaging il 12 luglio 2012
Autori: Cesare Fantuzzi, Riccardo Rubini, Marco Cocconcelli, Cristian Secchi, Michele Cotogno e Giovanni Prata
Articolo pubblicato su Automazione Integrata, Giugno 2012
La prognostica è la previsione dei guasti basata sulla osservazioni di variazioni di parametri operativi di un sistema industriale durante il suo normale ciclo di funzionamento. L’obiettivo quindi consiste nel predire un guasto incipiente prima che questo provochi un fermo macchina, spesso con conseguenze disastrose sul ciclo produttivo e sulla integrità stessa della macchina.
Tipi di guasti frequenti su cuscinetti
La manutenzione predittiva viene effettuata a seguito dell’individuazione di uno o più parametri della macchina che vengono misurati ed estrapolati utilizzando appropriati modelli matematici allo scopo di individuare il tempo residuo prima del guasto. A tal scopo, nella letteratura corrente, vengono usati diverse metodologie, che possono essere riassunte come segue:
- Analisi tribologiche sui lubrificanti, allo scopo di individuare variazioni di condizioni chimico fisiche (viscosità, acidità, alterazioni chimiche), la presenza di contaminanti (acqua, polveri, fluidi di processo) o la presenza di polveri metalliche provenienti da usura, condizioni quindi che possono essere legate ad un tempo residuo al guasto. Queste tecniche sono però difficilmente automatizzabili e debbono essere fatte a campione e fuori linea.
- La misura delle vibrazioni, allo scopo di individuare componenti meccaniche che si siano usurate, disallineate o danneggiate. Nel caso di azionamenti elettrici, la misura delle vibrazioni possono essere messe in relazione a misure delle correnti degli avvolgimenti. Queste misure possono essere effettuate in linea, e nel caso delle misure di correnti, non necessitano di sensori aggiuntivi, accelerometri nel caso della misura delle vibrazioni, in quanto la misura di corrente è già implicita nella implementazione del sistema di controllo. In questo caso, l’applicazione della metodologia richiede lo sviluppo di algoritmi per l’analisi del segnale, in genere di tipo frequenziale (Trasformate di Fourier), o miste (Wavelets e Trasformate di Hilbert-Hwang), che però, nei casi di movimenti a velocità variabile, tipici del contesto della automazione di macchina, non sono ancora state completamente sviluppate, e mancano reali applicazioni industriali per questa casistica.
- La termografia dei componenti, allo scopo di individuare riscaldamenti prodotti da attriti dovuti a cause analoghe viste al punto precedente, usure e malfunzionamenti meccanici. Tale tecnica però è difficile da usare nel campo della automazione in quanto il riscaldamento può essere causato da fenomeni del tutto normali, quali il naturale riscaldamento insito alle perdite resistive negli avvolgimenti dei motori elettrici. Prosegui la lettura »
LIAM – Benchmarking di piattaforme commerciali per l’automazione
Scritto da Gianluca Berghella in Automazione, Elettronica, Packaging il 24 aprile 2012
Le prestazioni di una moderna macchina automatica, dal punto di vista funzionale e prestazionale, dipendono primariamente dalle scelte progettuali operate in sede di definizione della sua struttura meccanica. Tuttavia, fondamentale è anche il ruolo svolto dal sistema di elaborazione preposto al controllo della macchina, essendo sempre più ampio e rilevante lo spettro dei compiti a esso affidati.
Oltre alle attività strettamente inerenti l’automazione dei cicli di lavorazione della macchina, esso è tipicamente chiamato a espletare altre funzionalità complementari, ma non meno importanti, come l’emulazione del comportamento di tradizionali organi meccanici o l’adattamento dinamico delle strategie e dei parametri di controllo in relazione a differenziate esigenze produttive.
Le moderne architetture. Dal punto di vista hardware, la progettazione del sistema di controllo può avvalersi di un mercato ricco di risorse tecnologicamente avanzate, scalabili e interoperabili. La rapida crescita delle funzioni presenti nei moderni sistemi di controllo rende sempre più complessa per il progettista la scelta dell’architettura hardware più adatta in termini di:
– scelta di un’architettura centralizzata o distribuita;
– scelta del fieldbus di cui avvalersi per il collegamento dei dispositivi;
– scelta del motion control;
– scelta dell’ambiente di sviluppo.
Spesso queste scelte vengono effettuate in maniera separata e indipendente senza analizzare gli effetti della loro integrazione.
L’attività di benchmarking nasce con lo scopo di analizzare e valutare le principali soluzioni tecnologiche dei maggiori fornitori presenti sul mercato. I fornitori che stanno collaborando con il laboratorio LIAM per questa attività sono: B&R, Beckhoff, Mitsubishi, Omron, Rockwell, Schneider, Siemens. L’attività è focalizzata sull’analisi di soluzioni di controllo PLC-based, PCbased e di architetture multicore. Il benchmarking non deve essere interpretato solo come una mera attività di misurazione, bensì come un’attività che, partendo dallo studio della tecnologia, vuole analizzare le moderne architetture per l’automazione con un approccio metodologico.
Creazione di posti di lavoro e nuove attività di ricerca industriale: LIAM chiude positivamente il primo anno di attività
Scritto da Marco Baracchi in Automazione, Packaging il 9 febbraio 2012
A distanza di circa un anno dall’inaugurazione, il laboratorio LIAM è entrato pienamente nella fase operativa con lo sviluppo delle prime attività di ricerca industriale per le imprese aderenti (le aziende socie IMA SpA, SITMA SpA, SACMI SC, SELCOM SpA e l’azienda cliente Tetra Pak Packaging Solutions SpA): Virtual commissioning, Diagnostica predittiva di malfunzionamenti, Sviluppo librerie ed applicazioni software per il controllo macchina e Sviluppo di una piattaforma per il benchmarking di architetture commerciali (www.liamlab.it)
Parallelamente, come previsto, sono state sviluppate nuove competenze professionali grazie all’inserimento di giovani laureati e laureandi in discipline tecniche.
Attualmente sono occupati presso LIAM:
- 3 laureati assunti direttamente dal LIAM come dipendenti (due Ingegneri dell’Automazione e un Ingegnere Meccatronico)
- 4 laureati assunti dal LIAM tramite assegno di ricerca (due Ingegneri Informatici, un Ingegnere dell’Automazione e un Ingegnere Meccanico)
- 6 laureandi che svolgono tesi sperimentali (quattro laureandi in Ingegneria dell’Automazione, uno in Ingegneria Elettronica e uno in Ingegneria Meccatronica).
Al via un ciclo di incontri sulla sicurezza nel mondo delle macchine automatiche
Scritto da Gianluca Berghella in Automazione, Packaging il 29 novembre 2011
Parte il 6 Dicembre 2011 un ciclo di incontri sul tema della Sicurezza nel mondo delle macchine automatiche, organizzato dal consorzio LIAM (Laboratorio Industriale Automazione Macchine per il packaging) di Vignola.
Il primo incontro del ciclo, intitolato “Le Norme sui Circuiti di Sicurezza: il Punto della Situazione”, si propone di delineare lo stato dell’arte delle normative sui circuiti di sicurezza, un argomento introduttivo necessario per approfondire in seguito problematiche più strettamente progettuali. “Durante il seminario affronteremo l’argomento delle Norme sui circuiti di Sicurezza”, spiega Marco Baracchi, vice direttore di LIAM. “Insieme alle aziende cercheremo di fare il punto sulla normativa attuale e di illustrare le nuove norme che si stanno affacciando nel panorama internazionale.” Il relatore sarà l’Ing. Federico Dosio, Membro UNI e CEI in materia di Sicurezza dei macchinari ed Equipaggiamento elettrico delle macchine.
Il ciclo di incontri, intitolato “Le architetture Safety nel mondo delle Macchine Automatiche”, è gratuito ed aperto a tutti i progettisti che operano nel settore, ed ha lo scopo di promuovere la conoscenza delle normative e delle buone pratiche di progettazione in materia di sicurezza.
LIAM è un laboratorio industriale di proprietà congiunta di diverse imprese (Sitma, Ima, Sacmi, Selcom), con il supporto di Tetra Pak Packaging Solutions e il coinvolgimento dell’Università di Bologna, dell’Università di Modena e Reggio Emilia e di CRIT. “Il nostro obiettivo è sviluppare progetti mirati alla soluzione di problemi specifici ed è finalizzato alla ricerca e allo sviluppo di tecnologie, strumenti e attrezzature innovative per l’automazione nel packaging”, prosegue Baracchi. “Il programma di questo ciclo di incontri prevede infatti che si svolgano altri otto seminari, in collaborazione con nomi del calibro di B&R, Beckhoff, Lenze, Mitsubishi Electric, Omron, Rockwell Automation, Schneider Electric e Siemens”.
Fin dalla sua costituzione, all’inizio del 2011, il laboratorio LIAM si è occupato di sviluppo di prototipi virtuali, diagnostica predittiva, librerie e applicazioni software per il controllo macchina, e infine dello sviluppo di una piattaforma per il benchmarking di architetture commerciali.
È quest’ultima attività ad aver dato vita alla stretta collaborazione tra il laboratorio LIAM e le aziende coinvolte nel ciclo di incontri. L’attività di benchmarking di LIAM nasce con lo scopo di analizzare e valutare le principali soluzioni tecnologiche dei maggiori fornitori presenti sul mercato. Questa attività viene portata avanti dal laboratorio con un approccio metodologico, partendo dall’analisi della tecnologia e successivamente misurando le prestazioni dei sistemi tramite prove sperimentali.
In questa prima fase dell’attività di benchmarking le architetture Safety non vengono ancora analizzate con test, ma si stanno valutando in via preliminare le varie architetture proposte dai principali fornitori. In quest’ottica il ciclo di incontri si propone di dare spazio alle stesse aziende produttrici per presentare, dal punto di vista tecnologico, il loro approccio alla Safety.
Dopo la prima fase di avviamento, LIAM comincerà a lavorare non solo per le imprese aderenti, ma anche per clienti esterni, ponendosi come un soggetto di riferimento nazionale e internazionale per la risoluzione dei problemi tecnologici nel settore delle macchine automatiche per il packaging.
La partecipazione agli incontri è gratuita, previa registrazione. Per maggiori informazioni: LINK
LIAM (Laboratorio Industriale Automazione Macchine per il packaging)
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LIAM è un laboratorio di Ricerca Industriale focalizzato sugli aspetti di automazione di macchine automatiche per il Packaging. Le imprese che hanno dato vita al Laboratorio sono: IMA SpA, SITMA SpA, SACMI SC, SELCOM SpA e Tetra Pak Packaging Solutions SpA. Le attività di cui si occupa il laboratorio nei primi suoi due anni di vita (2011-2012) sono:
Sito web: http://www.liamlab.it/ |
Valutazione della sostenibilità degli imballaggi in legno
Scritto da Johanna Ronco in Green technologies, Materiali, Packaging il 30 settembre 2011
Come è noto, la Comunità Europea ha definito come linea guida per la sostenibilità degli imballaggi la Strategia delle 4 R:
- Riduzione delle quantità (volume e peso) dei materiali impiegati nella realizzazio-ne di confezioni.
- Riutilizzo, ove possibile, di alcuni imballaggi dopo opportuna sterilizzazione (es: vuoto a rendere per le bottiglie di vetro in Germania)
- Riciclaggio
- Recupero dell’energia durante i processi di combustione.
La Direttiva Packaging dell’UE richiede che gli Stati Membri emettano programmi per ridurre i rifiuti da imballaggio, stabilisce le quantità di materiale da recuperare e riciclare, richiede di ridurre il contenuto di metalli pesanti negli imballaggi e obbliga gli stati membri a promuovere e sviluppare campagne di educazione al riciclaggio.
L’obiettivo globale minimo di recupero è ora del 60%. I nuovi obiettivi globali di riciclo sono stati fissati tra il 55% e l’80%. Gli obiettivi minimi di riciclo per materiale, da raggiungere entro il 2008 (2011 per Grecia, Irlanda e Portogallo), sono stati così definiti:
- 60% per la carta e il vetro;
- 50% per l’acciaio e l’alluminio;
- 22,5% per la plastica;
- 15% per il legno.
Molte aziende europee e internazionali hanno accolto le normative e il crescente interesse delle persone per l’ambiente come stimolo positivo per riguardare i propri processi produttivi in chiave sostenibile. A testimonianza della diffusione di comportamenti particolarmente virtuosi.
Nel caso del legno, trattandosi di un materiale per sua natura rinnovabile, la principale preoccupazione degli organismi internazionali è relativa alla sostenibilità della filiera produttiva, ovvero allo sfruttamento razionale delle foreste e alla sicurezza dei luoghi di lavoro.
A tale scopo, il marchio PEFC (Programme for Endorsement of Forest Certification), garantisce che il legno utilizzato dai produttori di imballaggi è ottenuto da foreste con i più elevati standard di eco-sostenibilità; attraverso uno specifico procedimento di rintracciabilità (Catena di custodia) è inoltre possibile certificare il percorso del legname certificato dalla foresta al prodotto finito.
A livello Europeo, la Forest-Based Sector Technology Platform (FTP) ha definito una roadmap per lo sviluppo sostenibile e la ricerca nel settore dello sfruttamento delle foreste in Europa. Secondo la Vision della FTP per il 2030, il settore giocherà un ruolo essenziale per lo sviluppo di una società sostenibile nella comunità europea.
Filiera dello sfruttamento del legno (Courtesy FTP)
Il cammino della “società del riciclaggio”
Scritto da Eleonora Bongiovanni in Green technologies, Packaging il 25 luglio 2011
Negli ultimi trent’anni si è assistito ad una crescente produzione di rifiuti, indice di una società sempre più orientata verso i consumi e verso la modalità “usa e getta” degli articoli di uso quotidiano.
La gestione dei rifiuti è diventata un problema di carattere ambientale che risulta tangibile ovunque, sia nei paesi industrializzati che in quelli in via di sviluppo. Questi ultimi, in particolare, sono spesso oggetto d’importazione e di smaltimento illegali di rifiuti, nonché di tecnologie produttive ad alto impatto sia sanitario che ambientale.
Tutto ciò nonostante le indicazioni dell’Unione Europea, la quale, già nella Comunicazione della Commissione europea del 1996, prevedeva che la prevenzione e la minimizzazione delle sostanze pericolose dovevano essere i punti chiave per una strategia sulla gestione dei rifiuti. In attuazione delle direttive europee su questo tema, con l’entrata in vigore del D.lgs. n. 22/97, conosciuto come Decreto Ronchi (e sue modifiche e integrazioni), il nostro Paese si è dotato di un sistema legislativo avanzato che pone l’accento sulla necessità di utilizzare il meno possibile le risorse non rinnovabili; pertanto il rifiuto deve essere gestito in modo da ridurne la produzione e la pericolosità, nonché da incentivare il suo riutilizzo al fine di inquinare meno e ridurre il flusso avviato allo smaltimento.
In sintesi il suddetto decreto pone i seguenti obiettivi:
- Salvaguardare la fauna e la flora e ridurre il degrado ambientale;
- Incentivare la raccolta, il recupero, il riciclo della materia prima e seconda, nonché i sistemi che tendono a limitare la produzione dei rifiuti;
- Disciplinare la modalità di controllo, utilizzo, trasporto e trattamento delle materie prime secondarie;
- Favorire: la cooperazione tra pubblico e privato nonché la trasparenza, la legalità, l’economicità e l’efficienza dei servizi;
- Applicare il principio fondamentale secondo il quale “chi inquina paga”.
Il Decreto ha delegato il CONAI, Consorzio Nazionale Imballaggi, quale organismo che garantisca il passaggio da un sistema di gestione basato sulla discarica a un sistema integrato di gestione basato sul recupero e sul riciclo dei rifiuti di imballaggio. Il CONAI è una delle realtà consortili più grandi ed efficienti d’Europa, con 1.400.000 aziende iscritte, tra produttori e utilizzatori di imballaggi con la finalità di perseguire gli obiettivi di recupero e riciclo di materiali di imballaggio previsti dalla legislazione. Prosegui la lettura »
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