Architettura dei sistemi flessibili di assemblaggio

I prodotti fabbricati a livello industriale sono di regola composti da un certo numero di singoli pezzi, creati in momenti e con processi produttivi diversi. E’ compito del montaggio fornire in un momento determinato un prodotto di maggiore complessità e con funzioni prestabilite, tramite l’assemblaggio dei diversi elementi che lo compongono. L’assemblaggio richiede grande flessibilità e integrazione ed è per questo che in esso svolge ancora un ruolo importante la manodopera, mentre nei metodi tradizionali di fabbricazione si è raggiunto da tempo un elevato livello di automazione, che permette di ottenere prodotti con costi molto contenuti. Le cause che ostacolano il miglioramento della razionalizzazione del montaggio e che creano la necessità di flessibilità e integrazione sono:
- La durata del prodotto più breve e la riduzione dei lotti;
- L’esigenza da parte del montaggio di adattarsi alle richieste del mercato;
- Il fatto che i prodotti non vengono progettati tenendo conto delle esigenze di assemblaggio;
- La maggiore complessità del problema rispetto alla lavorazione;
Negli ultimi anni si è cercato di ovviare a questi problemi e si sono sviluppati e si stanno tuttora sviluppando dei sistemi di montaggio automatico che permettano, come nel caso dei sistemi di lavorazione dei prodotti, di ottenere delle forti riduzioni dei costi.
Nell’assemblaggio automatico le operazioni di montaggio vengono realizzate non più da operatori, bensì da macchine di funzionalità generica (robot), che vengono di volta in volta “personalizzate” per mezzo di un programma software, che guida la sequenza dei movimenti, e mediante opportuni sistemi di presa, che permettono di manipolare oggetti differenti. I robot possono realizzare diverse operazioni, sia di assemblaggio, sia di supporto, quali ad esempio alimentazione dei componenti.
Rispetto ai sistemi rigidi, è allora possibile realizzare la produzione di un numero relativamente elevato di prodotti diversi, caricando di volta in volta il nuovo programma di assemblaggio e modificando il sistema di presa del robot.
I sistemi flessibili di assemblaggio si possono realizzare in linea, in cui si hanno in sequenza diverse stazioni, collegate da un sistema di movimentazione. Lungo la linea è anche possibile avere alcune stazioni in cui sono presenti macchine rigide (quando, anche al variare del prodotto che si realizza sulla linea, alcune operazioni da eseguire sono le stesse), oltre alle stazioni robotizzate. In alternativa si può avere una configurazione a cella, in cui più robot realizzano in modo coordinato il montaggio del prodotto. Una terza alternativa è costituita dall’assembly shop, che è un po’ il corrispondente del job shop nell’assemblaggio...