Eaton supporta la produzione di mascherine in risposta alla crisi della pandemia globale di COVID-19
“Questo progetto richeideva la massima rapidità. Con l’aiuto dei componenti di automazione di Eaton e grazie all’assistenza diretta fornita dall’azienda, siamo stati in grado di trasformare una semplice idea in una nuova attività in pochissimo tempo.”
L’idea di partenza
Cucitura, taglio, movimentazione: tutti i processi di produzione tessile si basano su questi tre processi fondamentali.
Beckmann Automation GmbH, con sede a Ochtrup nella regione di Münsterland, ha costruito la sua reputazione sulla propria esperienza questi tre processi di produzione chiave nel corso di 30 anni. L’azienda sviluppa e costruisce macchine automatiche per la produzione di materassi, cinture e cinture di sicurezza per auto. Questa azienda a conduzione familiare si è affermata come leader nel proprio campo e i suoi clienti includono i principali produttori di materassi e cinture da tutto il mondo ed è attualmente supportata da 22 partner di assistenza a livello globale.
Tuttavia, Beckmann Automation GmbH ha sentito l’impatto della crisi del Coronavirus: “A marzo 2020, la prima azienda produttrice di materassi ha deciso di chiudere a causa della pandemia”, ricorda Kevin Beckmann, amministratore delegato junior presso Beckmann Automation GmbH. “Le macchine per la produzione che avevamo già prodotto non venivano più accettate semplicemente perché molti degli impianti dei nostri clienti erano stati costretti a fermarsi.” Anche Beckmann Automation GmbH ha corso il rischio di chiudere e l’azienda è stata costretta a decidere il futuro sia della sua attività che dei propri dipendenti. “Tuttavia, questo è qualcosa che volevo evitare a tutti i costi: i nostri dipendenti sono davvero eccellenti e non volevo sottoporli allo stress di dover essere impiegati a tempo ridotto.”
La sfida
Riconfigurazione dei processi consolidati nel minor tempo possibile
I team di Beckmann Automation GmbH si sono riuniti per considerare le alternative disponibili. “All’epoca, la carenza di mascherine protettive era già ampiamente segnalata tra i media, quindi aveva senso analizzare più in dettaglio i processi di produzione richiesti”, ricorda Kevin Beckmann. I tecnici si sono rapidamente resi conto che il processo di cucitura impiegato nella produzione di materassi è praticamente lo stesso del processo di produzione delle mascherine. Di conseguenza, l’azienda ha deciso di compensare almeno una parte del deficit nelle vendite delle sue macchine per la produzione di materassi producendo mascherine sanitarie. Beckmann Automation GmbH è stata in grado di progettare e costruire in modo efficiente la linea di produzione necessaria in modo da poter produrre fino a 100 mascherine al minuto, il tutto utilizzando esclusivamente risorse interne.
La soluzione
XV300 e XN300 consentono un rapido adattamento
Poiché Beckmann Automation GmbH poteva contare su una già vasta esperienza nella progettazione di macchine modulari, i singoli processi non richiedevano nessuna nuova progettazione o pianificazione, come spiega Kevin Beckmann: “I processi come la saldatura a ultrasuoni, l’erogazione di cinghie o la goffratura non sono nuovi per noi: abbiamo dovuto semplicemente strutturarli in un modo diverso.”
L’HMI/PLC XV300 e il sistema I/O XN300 di Eaton svolgono un ruolo cruciale in questo processo: L’interfaccia HMI/PLC combinata monitora l’intero sistema, raccoglie ed elabora le informazioni dai vari sensori e attiva i servocontrollori dei motori passo-passo. La potente tecnologia di XV300 attiva anche tempi di ciclo rapidi nei sottoprocessi dei sistemi Beckmann. “Rispetto ai controller motore passo-passo dedicati che abbiamo utilizzato in passato, il che richiedeva di smontare l’intero programma durante le regolazioni, la combinazione di XV300 e del software di programmazione XSOFT-CODESYS ci permette di implementare le modifiche dei controller in modo rapido e semplice”, ha aggiunto Kevin Beckmann.
Beckmann Automation GmbH utilizza un bus CAN per collegare il sistema I/O XN300 ultracompatto al pannello multitouch, la cui comunicazione rapida sul backplane supporta tempi di risposta inferiori a 1 ms. Inoltre, l’ampia gamma di funzioni e modelli disponibili del sistema I/O permette di ridurre i costi delle apparecchiature e consente la creazione di soluzioni di sistema mantenendo l’ingombro al minimo.
Grazie allo strumento XN300-Assist, è possibile configurare e collaudare il sistema in modo rapido, mentre la combinazione di sistema di montaggio e tecnologia di collegamento push-in semplifica il cablaggio e la messa in servizio. "In totale, il sistema controlla due servocontrollori, elabora i segnali provenienti da almeno 12 ingressi e invia i comandi a 18 uscite", riassume Beckmann. “E questo numero aumenterà significativamente integrando la tecnologia di sicurezza che stiamo pianificando di integrare in futuro.”
Grazie a questa soluzione di ingegneria di controllo, Beckmann Automation GmbH è stata in grado di riconfigurare facilmente i suoi sottoprocessi per riadattarli alla produzione completamente automatizzata di mascherine a tre strati. In una prima fase, il sistema unisce gli strati di tessuto non tessuto superiori e inferiori e inserisce un cosiddetto tessuto soffiato a fusione come filtro intermedio. Successivamente, il materiale inferiore viene piegato in modo da racchiudere saldamente il filtro e viene inserito un ferretto nasale. La maschera piatta risultante viene saldata insieme per mezzo della saldatura a ultrasuoni e poi passa attraverso un dispositivo pieghevole che crea le tre pieghe orizzontali caratteristiche delle mascherine protettive. Con un processo di saldatura a ultrasuoni separato, le pieghe vengono fissate in posizione, andando a definire la lunghezza delle maschere. Al termine del processo, un tagliarotoli separa le maschere prima che un cinturino pretagliata venga fissata e le maschere siano erogate tramite un dispositivo di sovrapposizione.
Risultati
Beckmann Automation GmbH non fornisce solo le mascherine, ma anche i nuovi macchinari di produzione
“Siamo riusciti a mettere in servizio la macchina in sole sei settimane”, afferma Beckmann. “Attualmente produciamo 20.000 mascherine per ogni turno di produzione, che aumenteranno a 40.000 nella prossima fase di espansione.” Ogni maschera è certificata e approvata per l’utilizzo nelle strutture sanitarie dal German Institute for Drugs and Medical Devices.
Beckmann Automation GmbH ha ora prodotto un totale di circa 800.000 mascherine a un prezzo competitivo sul mercato globale, almeno in base alle condizioni attuali. Ma questo non è tutto: “Abbiamo ricevuto numerose domande sulla nostra nuova macchina da tutto il mondo”, riferisce Kevin Beckmann. Da allora, Beckmann Automation GmbH ha venduto sette delle nuove macchine, ciascuna delle quali può adattabile alle esigenze dei singoli clienti grazie al design modulare e alla tecnologia di automazione flessibile. Ad esempio, è possibile integrare unità per la goffratura delle mascherine applicando un logo personalizzato. “Originariamente volevamo solo produrre le mascherine per compensare il peggioramento delle nostre prospettive di vendita. Il fatto che la macchina per la produzione di mascherine stia ora vendendo così bene è una sorpresa gradita", afferma Kevin Beckmann. Ad oggi, Beckmann Automation GmbH è riuscita a mantenere le sue vendite complessive all’incirca allo stesso livello degli anni precedenti, nonostante la crisi del causata dal Coronavirus.
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