Progetti

  • Monitoraggio online dell’usura degli utensili / il caso Giacomo Martinelli S.r.l.

    PROGETTO
    Il progetto, realizzato dall’HUB tecnologico di CSMT con il concorso di risorse di Unione Europea, Stato italiano e Regione Lombardia nell’ambito del Programma Operativo Regionale sul Fondo Europeo di Sviluppo Regionale 2014-2020 (Bando INNODRIVER - S3), prevede il monitoraggio in tempo reale dello stato di usura dell’utensile durante lavorazioni meccaniche e si basa sullo sviluppo di un sistema di sensori e algoritmi avanzati, al fine di migliorare la qualità del prodotto, aumentare la vita utile degli utensili, ridurre i costi delle analisi sui pezzi prodotti e quindi i tempi dell’intero processo produttivo.

    Un progetto che ha richiesto oltre un anno di attività, partito nel 2020 e terminato nel 2021, nato dal fabbisogno di un’importante azienda del territorio che opera nel settore delle lavorazioni a freddo di rullatura: Giacomo Martinelli S.r.l. / https://www.giacomomartinelli.it/it/

    FABBISOGNO DEL CLIENTE
    Migliorare la qualità dei pezzi prodotti, riducendo gli scarti, i fermi macchina e il numero di test di qualità condotti da operatori, sviluppando un sistema online in grado di determinare lo stato di usura dell’utensile e quindi la bontà della lavorazione meccanica realizzata.

    DEFINIZIONE DELL’OBIETTIVO
    Sviluppare e validare sul campo un algoritmo di AI in grado di elaborare gli sforzi della lavorazione di rullatura, misurati mediante quattro celle di carico installate sull’utensile, e determinare in tempo reale lo stato percentuale di usura dell’utensile stesso. L’algoritmo deve essere robusto alle diverse tipologie di pezzi prodotti, fornendo una stima accurata in grado di indicare indirettamente la qualità dei pezzi prodotti.

    COME RAGGIUNGERE L’OBIETTIVO 
    È necessario elaborare i segnali di sforzo rilevati da quattro sensori di forza durante le lavorazioni di rullatura, al fine di estrarre un indice che sia significativo per valutare l’usura dei pettini. Questo indice deve avere un trend monotono rispetto al numero di pezzi prodotti per poter descrivere accuratamente il fenomeno fisico dall’usura. Sfruttando questo indice, si va a definire una metodologia rigorosa per stimare l’usura e prevedere un modello matematico in grado di descrivere il processo in analisi. L’algoritmo finale deve risultare adattativo, ovvero essere capace di tararsi in base alla lavorazione in esame e allo specifico pezzo in produzione, e di fornire sempre in uscita un grado di usura percentuale accurato.

    FASI DEL PROGETTO

    1 - RACCOLTA E ANALISI PRELIMINARE DEI DATI ACQUISITI DAL SISTEMA DI MONITORAGGIO
    In una prima fase ci si focalizza sulle analisi preliminari degli sforzi rilevati dalle quattro celle di carico installate, al fine di capire l’andamento della forza in funzione della posizione del pezzo da lavorare e della quantità di pezzi prodotti. Gli sforzi vengono analizzati in funzione delle varie fasi di produzione, ovvero si cercano correlazioni tra forza misurata e cambi operatore, attrezzaggi o altre situazioni note dalle schede di produzione.

    2 - DEFINIZIONE DI UN POSSIBILE INDICE DI USURA
    Dai dati analizzati in fase 1 si cerca di estrarre gli sforzi di ciascun data-set, corrispondente ad un pezzo prodotto, un indice che sia significativo per valutare l’usura dei pettini. Questo indice deve avere un trend monotono rispetto al numero di pezzi prodotti per poter descrivere accuratamente il fenomeno fisico dell’usura.

    3 - DEFINIZIONE DI UN ALGORITMO PER LA STIMA DELL’USURA
    Sfruttando l’indice messo a punto in fase 2, si va a definire una metodologia rigorosa per stimare l’usura attraverso un modello matematico capace di descrivere il processo in analisi. Questo algoritmo deve essere in grado di tararsi in base alla lavorazione in esame e fornire in uscita il grado di usura. 

    4 - VALIDAZIONE DELL’ALGORITMO 
    L’algoritmo messo a punto viene validato in una campagna di test in cui vengono raccolti i dati di sforzo di diverse produzioni di pezzi diversi. Esso deve essere in grado di descrivere l’usura dei pettini nelle diverse condizioni al fine di superare la fase di validazione.

    5 - SVILUPPO DI UN SOFTWARE PROTOTIPALE PER IL TEST SUL CAMPO 
    Una volta validato, l’algoritmo viene implementato in un software che verrà rilasciato al cliente al fine di essere testato sul campo durante la normale produzione di pezzi con tutte le specifiche concordate.



    CONTATTI:
    Alberto Martinelli | T. 030.6586650 - E. commerciale@giacomomartinelli.it

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