ISAF

Fabbrica di montaggio integrata intelligente – Integrated Smart Assembly Factory

Descrizione

Il progetto ISAF–Integrated Smart Assembly Factory nasce dalla problematica dell’accoppiamento di due o più parti anche di grandi dimensioni in materiale composito e affette da naturale variabilità insita nel processo di fabbricazione. Essa porta alla creazione di spazi vuoti tra le parti in accoppiamento (“gap”). L’ applicazione degli organi di collegamento (fasteners) induce tensioni che riducono la resistenza ai carichi statici e a fatica; è quindi necessario compensarlo con riempitivi locali di spessore (shim), forma e materiali adeguati per evitare danneggiamenti. Ciò richiede, ad oggi, una misura manuale del gap, la produzione e l’adattamento in situ degli shim e rende inefficiente per qualità, tempo e costo, l’assemblaggio manuale che, già di per sè, non è considerato ad alto valore aggiunto.

Progetto e Acronimo: ISAF
Polo di riferimento: Mesap
Tematiche: Fabbrica Intelligente

Perché è importante?

Il progetto ISAF esprime il suo potenziale con l’implementazione di strumenti in grado di certificare le attività di assemblaggio e di garantire l’affidabilità del processo produttivo e la qualità di lavorazioni eliminando le non conformità (Fabbrica Intelligente).
Le soluzioni studiate ed implementate presentano diversi livelli di complessità che si dividono in due principali filoni di ricerca:

(1) soluzioni per l’eliminazione della problematica;

(2) soluzioni di compensazione intelligente. Entrambe ricevono come input le informazioni rilevate in modo automatico sulla geometria delle parti e i risultati  algoritmi predittivi di interferenze e gap e di ottimizzazione degli shim e/o delle correzioni attrezzo. I sistemi di rilievo delle geometrie consentono la risoluzione e la precisione sufficiente ad individuare la tipologia di shim e garantire tempi di acquisizione e di analisi rapidi. Gli algoritmi di postprocessing dei dati, analizzano in ambiente virtuale le geometrie di tutte le parti in accoppiamento ottimizzando  scelte di posizionamento reciproco e minimizzando l’utilizzo di shim. Le soluzioni che mirano all’eliminazione della problematica richiedono l’implementazione di algoritmi di machine learning e di individuazione delle correzioni necessarie agli attrezzi di fabbricazione. Sono stati studiati nuovi attrezzi adattativi che introducono correzioni incrementali per produrre parti che inseguono il profilo target in un processo di iterazione asintotica automatica. Per quanto riguarda le soluzioni di compensazioni intelligenti, la tecnologia introdotta è quella dell’additive manufacturing per la realizzazione di shim tridimensionali aventi le dimensioni del gap calcolato a valle del rilievo delle parti prodotte.
Gli Impatti dell’applicazione Digital Twin in termini di conformità dimensionale in fase di assemblaggio si possono individuare in quanto segue:

livello di precisione che permette di avere una linea finale di assemblaggio snella con un numero ridotto di fasi di lavorazione (riduzione di almeno il 20% in meno),il flusso produttivo integrato permette una gestione  della configurazione del prodotto molto più precisa e puntuale, rendendo pertanto possibile creare un network di fabbrica dove il progettista conosce perfettamente il prodotto finale e potrà conseguentemente progettare in un ciclo iterativo in maniera sempre più ottimizzata. Le competenze e metodologie sviluppate in ambito aeronautico (progetto ISAF) sono valide per altri settori ove l’assemblaggio richiede lo sviluppo e applicazione di una tecnologia Digital Twin (Aeronautico, Elettrodomestico, Automotive, Biomedicale, Ferroviario, Navale, etc.)

Impresa capofila: 
EnginSoft S.p.A
www.enginsoft.com |  n.gramegna@enginsoft.com