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La logistica si dà una mossa
Articolo tratto da "Automazione Industriale", numero 112 - Dicembre 2003 - Gennaio 2004

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Sistema Multistep  

Grazie al sistema di sviluppo di Automa, Azzali Elettronica ha realizzato un software di supervisione e controllo che gestisce in modo sicuro e affidabile i magazzini automatici di Metalmeccanica Spaggiari.

A cura della Redazione

Metalmeccanica Spaggiari opera fin dal 1976 nel settore metalmeccanico, in particolare in quello del sollevamento, stoccaggio e movimentazione di materiale pesante e voluminoso. Pur mantenendo dimensioni ridotte (circa 20 persone) per una precisa scelta di flessibilità, l'azienda è all'avanguardia per la grande importanza data alla ricerca. In questo contesto ha collaborato, ad esempio, con e per conto di ENEA allo sviluppo di tecnologie per la movimentazione di componenti di un futuro reattore termonucleare in supporto al progetto internazionale ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), nell'ambito dell'accordo europeo EFDA (European Fusion Development Agreement). Per soddisfare le esigenze del mercato in tema di sicurezza degli operatori e di immagazzinamento dei materiali pesanti e voluminosi, Metalmeccanica Spaggiari negli ultimi anni si è specializzata con successo nella progettazione, realizzazione, commercializzazione, assistenza e certificazione di sistemi di stoccaggio automatico che gestiscono i profili in barre e, in generale, i materiali lunghi e ingombranti. I benefici apportati al ciclo produttivo dall'utilizzo di tali soluzioni sono evidenti: l'abbattimento dei tempi e dei rischi di movimentazione delle materie per le risorse dedicate a questa fase lavorativa; l'aggiornamento automatico delle giacenze, che permette di ottenere piani di riordino dei materiali e situazioni di inventario sempre aggiornate con precisione; la razionalizzazione e la maggiore velocità di approntamento delle commesse che favorisce un veloce ritorno dell'investimento; il recupero delle aree dedicate allo stoccaggio. I magazzini automatici, infatti, si sviluppano in altezza, mentre in quelli tradizionali i materiali lunghi e ingombranti sono di solito disposti a livello operatore per essere gestiti in modo sicuro. Il nuovo Systema AS Multistep è costituito da una struttura composta da incastellature (telai) modulari collegate tra loro e gestite da una gru automatica di impilaggio. Ogni telaio ha numerosi cassetti o unità di carico che possono contenere fino a 4.000 Kg e 4 diversi tipi di materiale tutti gestiti e riconosciuti in base al peso e alla tipologia. L'impianto è stato studiato per facilitare al massimo gli operatori nelle operazioni di carico/scarico e per assicurare l'incolumità degli stessi e del materiale. Grazie al software HMI è possibile controllare lo stato avanzamento lavori e il buon funzionamento dell'impianto, prendere in carico gli ordini emessi dal sistema gestionale, ottimizzarli e completarli con il peso reale del materiale effettivamente scaricato dal magazzino. Il software user friendly stabilisce il tipo, il codice e la quantità di materiale da prelevare. A questo punto la gru preleva il cassetto contenente il prodotto richiesto e lo posiziona nella baia operativa che può gestirne 4 contemporaneamente, in modo da abbattere i tempi necessari per rendere disponibili le unità di carico.

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Particolare baia di lavoro

La baia di lavoro, inoltre, è equipaggiata con servomeccanismi che sollevano il materiale contenuto nel cassetto oltre l'ingombro dello stesso e, contemporaneamente, ne permettono l'accatastamento sul pacco in preparazione, senza l'ausilio di mezzi di sollevamento. Il software è in grado di definire il peso del materiale prelevato e aggiornare automaticamente le giacenze, grazie all'integrazione con un sistema di pesatura che riconosce automaticamente le operazioni di carico/scarico dei materiali e aggiorna di conseguenza le quantità stoccate. Numerose le caratteristiche peculiari di Systema AS Multistep. L'impianto è dotato di 150 cassetti che possono contenere fino a 4.000 Kg ognuno, per un totale di 600 tonnellate: un peso notevole per una struttura che non ha nemmeno bisogno di opere murarie accessorie (plinti di fondazione). Il software di supervisione e controllo è affidabile e semplice da utilizzare. L'impianto ha un sistema di riferimento assi assoluti che rende la macchina immediatamente attiva all'accensione senza che gli operatori siano costretti ad attendere lunghi tempi di reset. Grazie a particolari accorgimenti, il sistema è molto silenzioso. Oltre alla gestione dei profili in barre, è possibile utilizzare lo stesso sistema per lo stoccaggio di materiale in pezzi: in questo caso ogni cassetto è suddiviso in 25 macrosettori di forma quadrata e rettangolare la cui dimensione può essere definita dall'operatore direttamente da video tramite touch-screen.

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Stoccaggio materiale in pezzi

Il ruolo strategico del supervisore
Il dialogo tra utente e macchina è facilitato da un software di supervisione e controllo, collegato ad una stampante per emettere rapporti d'inventario. Sono utilizzati i PLC SLC-504 32K dell'Allen Bradley, che attraverso fieldbus Device-net comunicano con il supervisore. Nel realizzare questo software Azzali Elettronica ha tenuto conto sia delle esigenze dell'azienda (affidabilità, flessibilità e comunicazione con il sistema gestionale), sia delle esigenze dell'operatore addetto al magazzino (facilità di utilizzo e immediata comprensione). Numerose, infatti, le pagine grafiche che, attraverso immagini e tabelle, riportano esattamente la struttura del sistema: i cassetti e il loro contenuto, il posizionamento della gru, l'intero impianto.
Il sistema di sviluppo a 32 bit utilizzato per creare il software di supervisione è Super-Flash, che consente di generare applicazioni HMI e SCADA per gli ambienti operativi Windows e DOS, mentre tutta la gestione e l'organizzazione del database è stata implementata in MicroC, il compilatore di linguaggio C di Automa che, grazie ad un'ampia libreria di funzioni, permette di estendere le potenzialità di Super-Flash. Con MicroC, Azzali Elettronica ha potuto utilizzare la tecnica dei "driver" per velocizzare la lettura, la scrittura e lo scorrimento del database, oltre a predisporre un programma che aggiorni in ogni momento lo situazione reale del magazzino.
Systema AS Multistep di Metalmeccanica Spaggiari è stato dotato di un software di supervisione molto particolare perché è in grado di esercitare le funzioni tipiche di controllo e di svolgere attività che di solito si integrano con il software gestionale: pianificazione operazioni del magazzino, feed-back dei pesi movimentati per commessa alla contabilità e aggiornamento automatico delle giacenze. Azzali Elettronica, grazie all'utilizzo di Super-Flash e di MicroC, che si caratterizzano per l'elevata affidabilità e flessibilità, è riuscita con successo ad integrare in un solo software tre livelli dei sistemi informativi aziendali: PBC (PLC Based Control), HMI (Human Machine Interface) e EPS (Enterprise Production System).
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