L’esclusiva piattaforma web e l’approccio di produzione zero-touch consentono la consegna il giorno successivo

Riduzione dei tempi di anticipo per le piccole parti lavorate

YouniQ Machining è stata fondata nel novembre 2017 per affrontare una grave limitazione nella lavorazione di piccole attrezzature e parti che vengono utilizzate principalmente per i test e le misurazioni. La produzione di tali parti è in genere esternalizzata, ma gli impianti di produzione non sono ben attrezzati per gestire le richieste. La produzione di pezzi singoli richiede in genere da otto a 12 settimane se prodotta con processi di lavorazione convenzionali. Al contrario, molte parti possono essere prodotte con processi di stampa 3D che riducono i tempi di anticipo a soli due giorni lavorativi. YouniQ Machining ha valutato se fosse possibile una riduzione dei tempi di anticipo simile per l’industria della lavorazione meccanica.

Le tecnologie di produzione additiva/stampa 3D sono emerse in un periodo in cui le piattaforme online erano comunemente accettate; i modelli di business della maggior parte delle aziende che offrivano servizi di stampa 3D erano molto focalizzati su piattaforme basate sul web fin dall’inizio. La lavorazione industriale è molto più conservativa, ma dopo aver esaminato le possibilità e i limiti, YouniQ Machining non è riuscita a determinare il motivo per cui il time-to-market non poteva essere ridotto in modo significativo.

Gli unici fattori limitanti identificati dall’azienda sono state le tolleranze dimensionali, che in genere sono molto inferiori per la lavorazione. Dopo alcune ricerche, è diventato evidente che queste tolleranze non sono quasi mai un ostacolo: la maggior parte delle officine meccaniche determina le tolleranze sulla base di disegni tecnici 2D che specificano gradi di tolleranza generici ed eccessivamente stretti dal sistema ISO di limiti e accoppiamenti che si traducono in un accoppiamento stretto. Altri motivi per i lunghi tempi di anticipo includono imbuti di produzione sovraccarichi, mancanza di personale qualificato, processi inutilmente conservativi e indisponibilità dei materiali.

Risoluzione del problema attraverso la digitalizzazione

La sfida principale di YouniQ Machining è stata quella di creare un modello di business completamente nuovo per interrompere la produzione di consegne una tantum di pezzi lavorati da un pezzo all’altro. L’azienda ha abbandonato gli approcci tradizionali e ha reinventato l’intero processo da zero, dall’accettazione degli ordini alla valutazione, dalla produzione alla consegna. L’unico modo per realizzare il nuovo approccio era digitalizzare ogni elemento del processo.

Definizione di un’officina meccanica basata sul web

YouniQ Machining ha immaginato un flusso digitale in grado di ottimizzare e accelerare il ciclo dall’ordine alla produzione: un’officina meccanica basata sul web in grado di portare l’efficienza e la velocità dei servizi di stampa 3D nei processi di lavorazione. Il flusso digitale inizia con la preparazione da parte del cliente di un modello 3D del componente desiderato su qualsiasi programma di progettazione assistita da computer (CAD), quindi con il caricamento del file CAD su un portale web. Una volta caricato, YouniQ è in grado di applicare routine automatizzate che analizzano la producibilità del modello e creano un preventivo basato sul tempo di lavorazione e sul materiale simulati. L’azienda poteva fornire al cliente un modello 3D scaricabile della parte con i risultati di lavorazione attesi, che il cliente poteva utilizzare, ad esempio, per verificarne l’adattamento in un assieme. I clienti possono regolare il preventivo in base al materiale, alla quantità, alla consegna e ai requisiti di post-lavorazione, quindi effettuare l’ordine. Quindi, utilizzando programmi generati dal computer, il personale YouniQ e la moderna officina meccanica dell’azienda hanno potuto produrre i pezzi e organizzare la consegna all’ora e nel luogo specificati dal cliente.

Selezione degli strumenti

Una delle sfide principali per la realizzazione dell’officina meccanica basata sul web è stata la connessione dell’ambiente web con le soluzioni di progettazione e produzione assistita da computer (CAD/CAM). Poiché non era disponibile una soluzione pronta all’uso, YouniQ aveva bisogno di programmare tutto manualmente. Una soluzione CAD/CAM con una potente interfaccia di programmazione delle applicazioni (API) era fondamentale.

YouniQ Machining ha inizialmente lavorato con un fornitore di soluzioni CAD/CAM che offriva una buona integrazione web, ma il fornitore non è stato in grado di soddisfare i requisiti API. Un altro fornitore di soluzioni CAM offriva un’API potente, ma non riusciva a integrare il web e la capacità CAD. L’azienda si è quindi rivolta a Siemens Digital Industries Software, che ha offerto soluzioni che soddisfacevano tutti i requisiti di YouniQ Machining.

Attraverso il suo software di sviluppo prodotti NX™, Siemens ha offerto le migliori capacità della categoria nell’integrazione CAD/CAM e nella programmazione delle applicazioni che hanno rapidamente superato quelle degli altri fornitori e dispone di infinite possibilità. Le funzionalità di NX che hanno colmato tutte le lacune sono state l’integrazione web del formato dati JT™ e l’NX Open API per la programmazione e la personalizzazione. L’insieme di questi elementi chiave offriva un ambiente aperto, grandi possibilità di programmazione e una connessione CAD molto forte, la cui importanza è cresciuta sempre più nel tempo.

Realizzazione della visione attraverso la digitalizzazione

YouniQ ha utilizzato la soluzione Siemens per riprogettare i processi convenzionali attraverso la digitalizzazione end-to-end. Il risultato è un processo che offre ai clienti prezzi trasparenti, feedback diretto sulla producibilità, alternative di finitura e modifiche al design che riducono i costi e i tempi di anticipo. Soprattutto, il processo ottimizzato e digitalizzato ha ridotto i tempi di consegna di otto-dodici settimane a soli due giorni. Inoltre, il processo non richiede ai clienti di fornire ampi disegni tecnici 2D.

La modellazione sincrona accelera le modifiche di progettazione

Una funzionalità chiave della soluzione NX che ha reso possibile il processo reinventato è la modellazione sincrona, una tecnologia che consente la modifica diretta della geometria dei componenti indipendentemente dal sistema CAD di origine. La modellazione sincrona ha eliminato la necessità di modificare manualmente il progetto CAD originale; con NX, YouniQ Machining può facilmente riprogettare la parte per assicurarsi che tutte le specifiche e le tolleranze corrispondano ai requisiti.

Automazione della programmazione NC con la lavorazione

Anche le funzionalità di lavorazione basate sulle feature di NX CAM sono state fondamentali per il flusso digitale. Con la lavorazione basata sulle feature, i programmi a controllo numerico (NC) possono essere creati automaticamente in base alle feature del modello del componente. Una funzionalità chiamata machine knowledge editor (MKE) ha permesso agli ingegneri di YouniQ di registrare tutte le regole e gli strumenti utilizzati nella lavorazione delle funzioni per acquisire conoscenze e dati che guidano la programmazione NC automatizzata.

Risultati

Grazie alla capacità dell’officina meccanica basata sul web e al flusso di lavoro automatizzato e manuale, YouniQ Machining è stata in grado di ridurre il time-to-market dalle tipiche 8-12 settimane dei concorrenti a due giorni (consegna rapida). L’azienda offre anche opzioni di consegna aggiuntive che riducono i costi: consegna normale di cinque giorni lavorativi e consegna preventivata di 15 giorni lavorativi.

Con il suo flusso di lavoro completamente digitalizzato, YouniQ Machining ha anche realizzato margini più elevati rispetto ai concorrenti, consentendo investimenti in innovazioni future. L’azienda ha anche ridotto la sua dipendenza da esperti altamente qualificati e ha diminuito il suo carico amministrativo, consentendo all’azienda di concentrarsi sul suo core business di lavorazione. Con i processi definiti e programmati in NX, l’azienda ha standardizzato i processi di sviluppo e ha consentito la standardizzazione dell’hardware di produzione.

Sebbene la soluzione Siemens NX CAM sia stata un elemento chiave per il raggiungimento di questi notevoli risultati, anche il supporto e la consulenza altamente professionali di Emixa Industry Solutions hanno dato un grande contributo. Grazie alla sua profonda conoscenza del CAD/CAM NX di Siemens, dell’automazione e della post-elaborazione e alle sue profonde conoscenze del settore, il business partner Platinum di Siemens è stato in grado di tradurre le esigenze aziendali di YouniQ Machining in proposte e soluzioni concrete e tangibili. Grazie alla sua vasta esperienza nel supportare i clienti in ambienti esigenti con soluzioni tecniche di fascia alta, Emixa Industry Solutions è stata in grado di realizzare un’implementazione rapida e senza attriti, limitando i tempi di inattività e altre interruzioni. Inoltre, Emixa Industry Solutions offre un ciclo di feedback continuo al fine di identificare e risolvere eventuali sfide e sviluppi futuri.

Piani futuri

In futuro, YouniQ Machining cercherà di aggiungere maggiore interattività al suo ambiente web, inclusa la capacità dei clienti di aggiungere tolleranze senza disegni 2D e di eliminare l’approvazione manuale del prodotto attraverso l’uso di algoritmi avanzati. L’azienda mira, inoltre, ad automatizzare l’elaborazione delle informazioni di prodotto e di produzione (PMI – annotazioni 3D nei modelli delle parti) per supportare la progettazione basata su modelli e offrire una più ampia varietà di materiali.