Articolo da  "PROGETTARE", di VNU Business Pubblications, del mese di Ottobre 2002

Sistemi robotizzati per l'aeronautica

Di Attilio Alessandri

Bisiach & Carrù si è specializzata anche nell'assemblaggio automatico di alcune parti d'aereo. Ecco come vengono progettati i robot e le attrezzature che raggiungono dimensioni di decine di metri. Le precisioni di lavoro sono centesimali

Ogni volta è una scommessa. Non c'è costruttore, né progettista che non accetti la sfida nel risolvere un problema di natura tecnica. Il mercato è sempre più esigente. Le variabili in gioco sono tante. Ma intuire, analizzare, progettare e realizzare prodotti ad hoc è sempre stato il punto forte dell'industria manifatturiera italiana. Insomma, il made in Italy si è affermato nel mondo per creatività e soluzioni tecnologiche all'avanguardia.

A questa logica non è potuta sfuggire un'azienda storica del comparto dei sistemi per produrre: Bisiach e Carrù.

Specializzata nella progettazione e costruzione di sistemi robotizzati per saldatura e assemblaggio nel settore ferroviario e automobilistico, l'azienda piemontese, oggi, ha individuato un mercato in grado di garantire nuovi successi. Si tratta di fornire sistemi automatici per l'assemblaggio di componenti d'aereo per il consorzio europeo Airbus, per Alenia e Boeing. Assemblare in automatico, con precisione centesimale, carlinghe e fusoliere di decine di metri non è proprio facile. Tutto inizia da un buon progetto.

Dal progetto alla costruzione

Per la progettazione dei sistemi di produzione, l'ufficio tecnico Bisiach & Carrù si avvale di due software CAD: Robcad di Tecnomatix e Solidworks. Dopo un'analisi simulata del robot con Robcad, avviene, con Solidworks, la progettazione dell'attrezzatura con i relativi accessori, i dettagli, i cinematismi e i movimenti della macchina.

Uno dei parametri più importanti per la progettazione di questi sistemi è la precisione. "Per rivettare sei-settemila punti di un componente d'aereo con tolleranze centesimali è necessario utilizzare robot antropomorfi molto precisi -ci ha detto Francesco Di Monte, responsabile dell'ufficio tecnico-. Fondamentale è anche la struttura che lo sorregge che deve essere altrettanto precisa e rigida. Recentemente abbiamo realizzato una macchina con corse in lunghezza di decine di metri e altezza che supera i tre metri, con precisione di ripetibilità di lavoro pari a pochi centesimi di millimetri.

Per realizzare strutture di questo tipo utilizziamo il software di progettazione 3D  Solidworks". E ha continuato: "Dopo avere realizzato i modelli siamo in grado di fare un'analisi strutturale con il modulo FEM Cosmos. In questo modo riusciamo ad ottenere la massima rigidità della struttura senza sovradimensionarla".

Nell'ufficio tecnico sono presenti sei stazioni dotate del software CAD 3D Solidworks. Si tratta di personal computer con microprocessore Pentium III di Intel a 750 Mhz. Robcad, invece, è utilizzato su workstation Silicon Graphics modello Indigo2 e Octane.

I vantaggi del CAD 3D

"Grazie a Solidworks -ha sostenuto Claudio Viano, responsabile dell'ufficio commerciale- possiamo gestire grandi assiemi, verificarli, renderci conto di eventuali punti di collisione, modificare velocemente il progetto, aggiornare senza errori l'idea iniziale. Con i moderni sistemi CAD si è ridotto il time to market dei nostri sistemi automatici. Oggi riusciamo a progettare e produrre un sistema in sei mesi. Prima, il tempo di consegna, superava i dodici mesi".

Il CAD è stato fornito all'azienda piemontese da Solid Technology, del Gruppo Soft People. Essa è specializzata nell'offerta di prodotti CAD, CAM, CAE e PDM fornendo alle aziende anche una consulenza sulle principali evoluzioni di questo mercato.

Da sempre la filosofia di chi ha sviluppato Solidworks è stata quella di abbattere i tempi di progettazione, ridurre i costi e gli errori di produzione. Il prodotto integra una serie di strumenti per incrementare la produttività, per la progettazione di parti, disegni e assiemi complessi, innovazioni in campo di conversione 2/3D.

Dallo sviluppo di assiemi grandi costituiti da migliaia di parti ai componenti di accoppiamento, gli strumenti di Solidworks sono semplici da utilizzare e consentono di completare le operazioni in modo preciso.

"Per esempio -ha continuato Di Monte- il programma CAD è in grado di simulare il cinematismo dei componenti solidi e le loro interazioni. Questo strumento ci permette di simulare il movimento dinamico e la collisione degli assiemi. Consente di animare i componenti di una progettazione 3D per rendersi conto delle loro interazioni fisiche in un'applicazione reale".

Progettare robot antropomorfi

Il mercato dei sistemi CAD è decisamente vasto. Quali sono stati allora i criteri di scelta?

Viano ci ha detto che la prima volta che vide un progettista utilizzare Solidworks era presso l'ufficio tecnico di Comau. Riteniamo importante segnalare che le due aziende collaborano per ottimizzare al meglio i propri prodotti, soprattutto nel realizzare robot speciali. Recentemente Bisiach & Carrù ha sviluppato alcuni componenti del nuovo robot di Comau, che ha una portata di 500 kg.

Il programma CAD è stato ritenuto idoneo, dai responsabili di Bisiach & Carrù, per l'integrazione con il software Robcad, già da tempo presente in ufficio tecnico, per la facilità d'uso e per la possibilità di interagire con il Web. "Non abbiamo difficoltà nell'importare file di disegno inviati da alcuni nostri fornitori o clienti. Insomma, il sistema è flessibile in grado di integrarsi con altri prodotti CAD in un brevissimo tempo. Non ultimo la velocità di implementazione del software e la facilità di utilizzo da parte dei nostri progettisti. In pochi giorni eravamo operativi". Ha proseguito Viano.

Oltre alla progettazione dell'attrezzatura, Solidworks risulta essere vantaggioso anche per il progetto del robot. "Quando dobbiamo gestire l'ingranaggeria, i riduttori, gli assi, le viti, i pattini e le guide del robot questo programma CAD risulta essere potente e flessibile in grado di generare disegni tecnici completi e creare entità complesse". Ha concluso Di Monte.

Infine, ma non per questo meno importante, la possibilità di trasmettere i file di disegno 3D tramite la rete Internet. Si tratta del modulo eDrawings compreso nella soluzione standard di Solidworks. I file eDrawings sono completi di visualizzatore per consentire a chiunque li riceva di poter utilizzare immediatamente i dati di disegno. Inoltre, date le dimensioni ridotte dei file eDrawings, il trasferimento dei disegni è decisamente rapido.

Cosa dire

L'ultima versione di Solidworks consente di creare assiemi completi, anche aventi più di 10.000 parti. Le relazioni tra le parti di un assieme sono associative, in modo che in seguito a una rettifica tutte le parti si aggiornano automaticamente.

La progettazione e l'ingegnerizzazione di prodotti complessi passa attraverso anche software CAD di semplice utilizzo, ma in grado di abbattere i tempi di progettazione e ridurre errori e costi.