Mercati volatili: la connettività adattiva rende più flessibili le apparecchiature per l'automazione

Autore: Guido Selhorst, direttore Corporate Market Communications, HARTING Stiftung & Co. KG

I 75 anni trascorsi dalla nascita dell'HARTING Technology group hanno visto lo sviluppo, nel mercato dell'automazione, di soluzioni e realizzazioni innovative.

Sebbene HARTING stia collaborando con SEW-EURODRIVE da meno di 75 anni, i decenni scorsi hanno segnato la nascita di numerosi progetti comuni.

Il gruppo di aziende SEW-EURODRIVE, con sede centrale a Bruchsal, nella regione del Baden, e oltre 18.000 addetti, è uno dei leader a livello mondiale nel campo della tecnologia degli azionamenti e dell'automazione degli azionamenti. L'azienda offre un'ampia gamma di prodotti, soluzioni e servizi qualificati.

Dr. Hans Krattenmacher, Geschäftsführe Innovation Mechatronik SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG

Dagli azionamenti singoli fino ai sistemi di azionamento completi, SEW-EURODRIVE fornisce soluzioni complete specifiche per il cliente caratterizzate da un esteso sistema modulare di componenti elettromeccanici, sistemi elettronici di regolazione della velocità e programmi di calcolo assistiti. 17 impianti produttivi e 81 centri dedicati alla tecnologia degli azionamenti in 52 paesi assicurano presenza globale, servizio eccellente e disponibilità in tempi rapidi. Nell'anno di esercizio 2019/2020 l'azienda ha fatturato oltre 3,3 miliardi di euro.

Nell'arco di 75 anni HARTING è cresciuta fino a diventare un'azienda tecnologica di respiro globale.

Il Technology group è infatti il leader di mercato nella tecnologia delle connessioni elettriche ed elettroniche. Le varie divisioni dell'azienda offrono una vasta gamma di soluzioni personalizzate per le applicazioni industriali. Il portafoglio prodotti spazia dai connettori e dalla connettività delle apparecchiature fino ai componenti di reti e ai cablaggi di sistema pre-assemblati. Tutte le soluzioni sono focalizzate sulla creazione di un vantaggio nell'ambito dell'applicazione cui sono destinate. I prodotti HARTING connettono e collegano in rete dispositivi, macchine e impianti fornendo potenza, dati e segnali, generando così soluzioni per il mercato della tecnologia dell'automazione, dell'energia, della tecnologia del traffico, dell'ingegneria meccanica e della applicazioni in campo tecnico-medicale. HARTING inoltre produce componenti elettromagnetici per l'industria automobilistica, tecnologia e cavi di ricarica per i veicoli elettrici e soluzioni per i settori degli involucri e della distribuzione di beni di largo consumo.

La ricetta del successo: HARTING si è sempre adeguata alle esigenze dei mercati e si è costantemente reinventata nel corso dei decenni. Un esempio per tutti: la divisione fondata originariamente per sviluppare juke box e distributori di sigarette negli anni 50, si è sviluppata fino a diventare l'odierno comparto che gestisce l'installazione di interi negozi e sistemi di cassa per la grande distribuzione alimentare. Lo stesso dicasi per lo sviluppo costante nel settore degli attuatori: originariamente i magneti sviluppati da HARTING trovavano impiego nelle macchine tessili, ma successivamente sono entrati a far parte anche del mondo automotive. Grande forza innovatrice, qualità senza compromessi, spiccato orientamento al cliente e responsabilità sociale sono stati tutti fattori decisivi per la storia di successo dell'azienda. Il mondo di domani prende forma e sarà quella di un drive o di un motore di Industry 4.0.

Alla fine degli anni 90 l'industria automobilistica rappresentava il motore di una tendenza che continua anche ai giorni nostri. Ben presto fu chiaro che la disponibilità di una macchina dipendeva molto anche dalla velocità degli interventi di assistenza. Il connettore Han® 10E, una soluzione per connettere azionamenti standard, raggiunse il risultato voluto e di conseguenza un miglioramento significativo.

Adesso gli azionamenti potevano essere sostituiti semplicemente da un meccanico, senza l'intervento di un elettrotecnico. Un evidente vantaggio in termini di costi: da un lato perché vengono risparmiate risorse di personale tecnico, dall'altro perché per la sostituzione è necessario solo una minima parte del tempo necessario in precedenza. Il connettore Han® 10E è divenuto così lo standard dei connettori per motori. Con un'apposita soluzione per la custodia ecco che nasce Han-Drive®, lo standard per gli azionamenti collegabili.

SEW-EURODRIVE ha contribuito in maniera massiccia allo sviluppo di questa soluzione.

Anche perché molti dei loro motori erano destinati ad applicazioni per i produttori di automobili. Gli azionamenti di SEW-EURODRIVE trovano impiego un po' ovunque: nella tecnica della movimentazione merci, nelle linee di montaggio o nelle applicazioni per la verniciatura.
Questa flessibilità è stato il fattore alla base del successivo passo in avanti della tecnologia: la tecnologia degli azionamenti distribuiti. Si è subito notato che con numerosi azionamenti simili in impianti dalla struttura lunga, un'unica linea di alimentazione si sarebbe rivelata molto vantaggiosa. Erano necessari quindi sia una topologia di linea munita di connettori (e quindi versatile), sia un sistema di comando intelligente per gli azionamenti distribuiti.

Soluzioni SEW-EURODRIVE MOVIMOT® con infrastruttura di cablaggio a connettori

Questa soluzione alla SEW-EURODRIVE fu chiamata MOVIMOT® e in seguito anche MOVIPRO®. I dispositivi di commutazione erano passati dal quadro centralizzato alle unità distribuite, sul motore o nelle adiacenze dello stesso. Un'iniziativa dal nome DESINA, lanciata dall'associazione tedesca dei costruttori di macchine utensili (VDW), ha spinto questo concetto ancora più avanti, anche se dalla prospettiva odierna quella tecnologia non era ancora perfettamente matura e il settore delle macchine utensili non gli ha decretato il successo che meritava. Tuttavia l'idea è stata portata avanti con determinazione in altre applicazioni e settori industriali, motivo per cui la tecnologia distribuita è divenuta oggi uno standard assoluto.

Connettore della serie Han® Q 4/2

Nonostante il crescente fabbisogno di energia, si stavano contemporaneamente riducendo le dimensioni degli azionamenti e delle unità distribuite, mettendo in luce un'evidente tendenza alla miniaturizzazione anche nel settore dell'automazione: ecco perché era necessario trovare nuove soluzioni anche in questo campo.

Sono state sviluppate quindi nuove interfacce standard (Han® Q 8/0 e Han® Q 4/2), anch'esse incorporate nello standard DESINA e che trovarono impiego in numerose soluzioni di SEW-EURODRIVE. Con Han® Q 4/2 era possibile fornire energia sufficiente a un nodo distribuito, addirittura a flussi bidirezionali e a prova di contatto accidentale. Han® Q 8/0 invece serviva a garantire l'alimentazione diretta dell'azionamento dal convertitore di frequenza distribuito.

Presto venne sviluppata anche la soluzione schermata, per fare fronte alle problematiche legate all'EMC. Le apparecchiature per automazione, quali ad es. le unità di azionamento distribuite, devono comunque confrontarsi sul mercato con soluzioni a struttura centralizzata. L'integrazione efficiente e flessibile dell'interfaccia nell'apparecchio ha in questo caso un compito importante da svolgere. Per poter automatizzare il più possibile i processi manifatturieri è stato pensato un adattamento per CS che riduce al minimo il dispendio di tempo.  

La miniaturizzazione ha avuto un impatto anche sulla progettazione dell'elettronica all'interno delle apparecchiature. har-flex® THR era una soluzione progettata per il nuovo sistema elettronico modulare MOVI-C® che soddisfaceva i requisiti di robustezza e di minor ingombro all'interno dell'apparecchiatura. La necessaria modularità dell'interfaccia, legata al principio modulare della nuova famiglia di convertitori, è stata resa possibile dalla nuova soluzione.

La famiglia di apparecchiature e dispositivi MOVI-C® di SEW-EURODRIVE

I requisiti di sicurezza e resistenza non potevano essere rispettati con i contati SMD esistenti. Per questo si sono cercate, di comune accordo, nuove soluzioni, approdando così, con l'integrazione della tecnologia THR, alla soluzione ricercata per un'opportuna tecnica dei collegamenti. A quel punto eravamo in grado di installare uno slot opzionale con il quale soddisfare le esigenze dei clienti.

Dobbiamo rendere i nostri dispositivi più modulari e flessibili, in modo da poter rispondere più rapidamente alle esigenze dei nostri clienti. I mercati si sviluppano lungo direttive diverse, in particolare in Asia e negli Stati Uniti. Questo ci spinge a costruire apparecchiature più modulari per poter soddisfare tutte le singole esigenze.

Dr. Hans Krattenmacher, Managing Director and Head of Electronics Development at SEW-EURODRIVE GmbH Co. KG
SEW-EURODRIVE meccatronica

Il ricorso sempre più massiccio all'elettronica e a dispositivi sempre più piccoli innalza in maniera costante il grado di complessità che arriva sul campo. In futuro saranno necessari sistemi intelligenti per poter gestire questo grado di complessità. Indipendentemente dal fatto che siano monitorati in maniera centralizzata tramite sistemi bus su base Ethernet o con un semplice display in loco, è necessario adottare misure chiare per la sicurezza operativa. La manutenzione predittiva, i requisiti per la sicurezza funzionale e la gestione energetica integrata sono solo alcuni degli esempi.

La domanda sempre più crescente, associata alla digitalizzazione, di analizzare al meglio i dati dei sensori, la necessità di ottenere più flessibilità nell'utilizzo di apparecchiature mediante sistemi modulari e la capacità di adattarsi a un'integrazione sempre più spinta dell'elettronica rappresentano le sfide che negli anni passati SEW-EURODRIVE e HARTING hanno affrontato con successo per poter offrire al mercato soluzioni ottimali.

Intervista al Dott. Hans Krattenmacher, amministratore delegato e direttore dello sviluppo elettronica di SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG

"Prima dare una mano, poi chiedere!" – Il Dott. Hans Krattenmacher, amministratore delegato e direttore dello sviluppo elettronica alla SEW-EURODRIVE GmbH Co. KG, ritiene che questo motto centri appieno la questione del rapporto perfetto fra cliente e fornitore. Il produttore di tecnologia degli azionamenti ha trovato nell'HARTING Technology group un partner all'altezza del motto: "Nel nostro settore questa è la cosa più importante! Affidabilità e disponibilità sono due fattori fondamentali: i sistemi produttivi devono funzionare", ci spiega Krattenmacher. L'azienda, fondata nel 1931 con sede centrale a Bruchsal, nello stato federale del Baden Württemberg, si affida al produttore di connettori della Westfalia occidentale oramai da molti anni. Il Dott. Hans Krattenmacher, che inizialmente lavorava come ingegnere nel reparto sviluppo, venne a conoscenza del portafoglio prodotti sulla connettività all'inizio della sua carriera alla SEW-EURODRIVE e ricorda: "I connettori HARTING che installavamo nel nostri prodotti erano caratterizzati da velocità di collegamento ed eccellente qualità. In seguito, divenuto responsabile del dipartimento per la tecnologia distribuita, ho sempre apprezzato le caratteristiche e le proprietà di queste soluzioni nel campo della connettività, dato che rappresentavano l'interfaccia diretta fra noi e i clienti". SEW-EURODRIVE e HARTING hanno molto più in comune che la loro dedizione a qualità, innovazione e comprensione del cliente. Entrambe le aziende sono a conduzione familiare sin dalla loro fondazione e rappresentano valori condivisi. Ma in particolare mettono avanti a tutto l'affidabilità nei confronti del partner. "Solo così è possibile mantenere la nostra promessa ai clienti", ci dice Krattenmacher. "Utilizzo prodotti HARTING perché so che non mi pianteranno in asso!"