Nuovi spazi di misura consentono la verifica delle valvole con una precisione di ± 5 µm

2015, la Festo AG & Co. KG ha aperto la Technologiefabrik di Scharnhausen: come l'azienda definisce il "stimolatore per l'automazione del futuro", presso questa sede vengono sviluppate le tecnologie più avanzate con mezzi all'avanguardia. Il focus dello stabilimento è sulla produzione di valvole e insiemi di valvole. (Fonte: Festo AG & Co. KG)

Per garantire la qualità dei prodotti, vengono sottoposti a test approfonditi di funzionalità e durata prima ancora di essere consegnati, eseguiti in ambienti di misurazione appositamente progettati a questo scopo. (Fonte: Festo AG & Co. KG)

L'impianto dovrebbe essere installato sotto una piattaforma per visitatori e il sovrastante dovrebbe essere dotato di un tetto inclinato per motivi estetici. Inoltre, era prevista una grande area di visualizzazione, con l'aiuto della quale gli interessati possono avere una panoramica dell'impianto. (Fonte: Festo AG & Co. KG)

L'impianto dovrebbe essere installato sotto una piattaforma per visitatori e il sovrastante coperto con un tetto spiovente per motivi estetici. Inoltre, era prevista una grande area di visualizzazione, grazie alla quale gli interessati possono avere una panoramica dell'impianto. (Fonte: Festo AG & Co. KG)

Per garantire una stabilità climatica continua, sono state integrate anche chiuse percorribili. Attualmente è possibile raggiungere una precisione di misurazione di 5 – 7 µm. (Fonte: Festo AG & Co. KG)

Nel contesto della realizzazione della sala di misurazione nel cantiere 55 – la nuova costruzione – si è verificato un nuovo fabbisogno nel cantiere 50. Così Nerling ha ricevuto un ulteriore incarico per una sala di misurazione. (Fonte: Festo AG & Co. KG)

«La nostra forza risiede nel comprendere a tutto tondo i problemi dei clienti, sviluppare soluzioni insieme al cliente e implementarle con la nostra tecnologia collaudata», conferma Olaf Nerling, amministratore delegato di Nerling Systemräume GmbH. (Fonte: Nerling Systemräume GmbH)

Per garantire la qualità delle sue valvole, Festo AG & Co. KG esegue test completi di funzionamento e durata su tutte le sue gamme di prodotti. Tuttavia, affinché gli strumenti di misura altamente sensibili possano raggiungere i valori di precisione richiesti di ± 5-7 µm, sono ammesse solo variazioni minime di temperatura e umidità relativa nell'ambiente di misurazione immediato. Per questo motivo, nel 2014 Festo ha incaricato Nerling Systemräume GmbH della costruzione di due camere di misurazione appositamente adattate, nonché di un locale di misura collegato per la conservazione di piccoli componenti. Per una delle installazioni, conforme ai requisiti della classe di qualità 2, era prevista un'integrazione in un capannone già esistente. L'altra doveva – per ottenere un impatto esterno il più possibile grande – essere integrata, con i colori dell'identità aziendale, sotto una piattaforma per visitatori nel nuovo edificio principale. La camera di misura con classe di qualità 3 doveva inoltre essere dotata di un ampio campo visivo, rendendo necessaria una pianificazione precisa delle linee di alimentazione. Gli ambienti si sono dimostrati affidabili dal 2015 e garantiscono condizioni climatiche stabili con una deviazione massima di ± 1,0 K/h e un'umidità relativa tra il 40 e il 60 percento.

Nel "stimolatore per l'automazione del futuro", come l'azienda definisce la sede, viene sviluppata la tecnologia più recente con mezzi all'avanguardia. Il focus dello stabilimento è sulla produzione di valvole e insiemi di valvole. Per garantire la qualità dei prodotti, vengono sottoposti a test completi di funzionamento e durata direttamente sul posto, eseguiti in camere di misura appositamente costruite. "In passato utilizzavamo camere parzialmente climatizzate per questo scopo. Tuttavia, il flusso d'aria causato dai sistemi di climatizzazione influenzava i risultati delle misurazioni", spiega Rainer Hermann, responsabile tecnica di misurazione e collaudo a Scharnhausen presso Festo. "Per questo motivo, abbiamo deciso di commissionare una camera di misura alla Nerling Systemräume GmbH."

Progettazione con considerazione delle esigenze individuali

"Festo ci ha coinvolti precocemente nella pianificazione, poiché la camera di misura faceva parte del nuovo concetto di stabilimento", ricorda Olaf Nerling, amministratore di Nerling Systemräume GmbH. Per lo spazio destinato alla gestione di serie della produzione e dell'assemblaggio, sono state poste richieste specifiche: la camera di misura di classe di qualità 3 doveva essere realizzata nel nuovo complesso edilizio di Scharnhausen. L'incarico comprendeva anche un locale di strumenti di misura, in cui vengono conservate anche palline di prova fini (diametro minimo di 0,25 mm) o elementi di prova, utilizzati ad esempio per misurazioni in fori, su superfici e anche su superfici di forma libera tramite scansione.

"L'installazione doveva essere integrata sotto una piattaforma per visitatori e l'avanzo doveva essere coperto con un tetto spiovente per motivi estetici. Ciò ha reso necessaria una pianificazione precisa dei mezzi, per ospitare tutte le componenti e le linee di alimentazione nel controsoffitto", nota Nerling. Inoltre, era prevista una grande area visiva, che permettesse agli interessati di avere una panoramica sull'impianto. Per un impatto esterno più grande, Festo desiderava anche che le camere fossero realizzate nei colori dell'identità aziendale.

Strumenti di misura sensibili richiedono camere di misura climaticamente stabili

"I nostri strumenti di misura richiedono condizioni ambientali precise: necessitano di una temperatura di riferimento di 19 – 21 °C e di un'umidità relativa tra il 40 e il 60 percento", spiega Hermann. Questi requisiti corrispondono alla classe di qualità 3 della VDI/VDE 2627. Pertanto, sono stati adottati per la camera di misura i seguenti gradienti di temperatura: 1 K/h, 2 K/d e 0,5 K/m. Inizialmente, Nerling aveva pianificato di utilizzare una rete di acqua fredda installata nel nuovo capannone. Tuttavia, durante la consegna e l'installazione programmate nella primavera del 2015, si è scoperto che le caratteristiche promesse presso il punto di consegna non potevano essere realizzate, causando problemi di temperatura all'interno della camera di misura. "Insieme a tutti i soggetti coinvolti, siamo riusciti a sviluppare soluzioni che garantiscono oggi un comportamento termico stabile", spiega Nerling. Per assicurare una stabilità climatica continua, sono state integrate anche delle camere di passaggio accessibili. Attualmente, si può raggiungere una precisione di misurazione di 5 – 7 µm.

In totale, sono stati impiegati esclusivamente sistemi e componenti Nerling collaudati, che però hanno dovuto essere adattati alle condizioni locali. "Il nostro punto di forza è la capacità di comprendere approfonditamente i problemi dei clienti, di sviluppare soluzioni congiunte e di realizzarle con la nostra tecnologia collaudata", conferma Nerling. Ciò include anche il PLC installato: a causa delle elevate esigenze non solo riguardo alla costanza della temperatura, ma anche alla gestione dell'umidità, era necessaria una regolazione individuale. Per questo, l'esperto di sistemi di misura ha optato per un PLC centrale programmabile liberamente con software Nerling. Tramite un display touch da 15 pollici, integrato in una parete dell'impianto e che mostra i parametri rilevanti, è possibile regolare comodamente tutte le componenti climatiche, inclusa l'aria di alimentazione. Inoltre, è possibile visualizzare messaggi di allarme e eseguire manutenzione remota tramite un modulo dedicato. "Finora, il sistema di controllo si è dimostrato a bassa manutenzione e affidabile", afferma Hermann con soddisfazione.

Seconda camera di misura incaricata

Prima che il primo progetto fosse completato, Nerling poteva già contare su un ulteriore incarico: "Durante la realizzazione della camera di misura nel costruendo 55 – il nuovo edificio – si è presentata una nuova esigenza nel costruendo 50", racconta Nerling della situazione dell'epoca. Anche per questo problema, si è cercata insieme la soluzione ottimale e si è trovata rapidamente una posizione adatta: questa non era idonea come area di produzione, ma poteva essere facilmente utilizzata per l'ampliamento della camera di misura. Così è stato realizzato un ulteriore locale di misura, questa volta di classe di qualità 2. "La sfida in questo caso è stata quella di dover ospitare tutta la tecnologia dietro rivestimenti all’interno della camera di misura stessa", prosegue il direttore. Alla fine, si è deciso di posizionare tutte le componenti necessarie su un pannello tecnico all’interno della stanza.

Le camere di misura hanno superato una fase di test di quattro settimane senza problemi. Festo valuta positivamente la collaborazione nel progetto comune: "Particolarmente il servizio orientato al cliente e le soluzioni tempestive rimarranno nella nostra memoria in modo positivo", conclude Hermann.