Hermos Schaltanlagen GmbH a Mistelgau lavora esclusivamente con gli avvitatori Desoutter.
Con gli avvitatori ergonomici a batteria della gamma Elit, i dipendenti possono avvitare le connessioni sensibili con la coppia esatta specificata dal cliente. La qualità delle connessioni è aumentata da quando vengono utilizzati gli avvitatori Elit.
"Nella nostra azienda vengono assemblati componenti la cui sensibilità non è nota", spiega Armin Birner mentre si aggira per gli impianti produttivi della Hermos Schaltanlagenbau GmbH di Mistelgau. Qui l’azienda produce quadri di distribuzione, distributori di corrente fino a 6.300 ampere (A), quadri elettrici certificati UL e complessi armadi di comando. Il reparto di produzione realizza parte dei quadri elettrici per progetti interni di Hermos AG, che sviluppa soluzioni per l’automazione e la gestione degli edifici, oltre a soluzioni IT per l’industria manifatturiera e di processo.
I clienti esterni ordinano i quadri elettrici per la costruzione di macchinari e impianti, linee di montaggio per l’industria automobilistica o applicazioni robotiche. "Gli ordini spaziano da lotti di produzione singoli a piccoli lotti e fino a diverse migliaia di pezzi", afferma Birner. La pianificazione ha riunito tutte le aree necessarie per la costruzione degli armadi: lavorazione meccanica, assemblaggio, produzione di fili e cavi e marcatura. Molti passaggi sono automatizzati; l’assemblaggio dei componenti, invece, è manuale, indispensabile per garantire la massima flessibilità. "Per quanto riguarda gli utensili, ci affidiamo però all'avanzata tecnologia di avvitatura di Desoutter", dice Birner.
Le connessioni elettriche hanno caratteristiche diverse da quelle meccaniche
Armin Birner è responsabile dell’ottimizzazione dei processi nella progettazione di quadri elettrici di Hermos. Insieme ai colleghi Volker Breit e Ronny Messinger, supervisiona il reparto assemblaggio, che conta circa 180 dipendenti. "La grande differenza rispetto ad altri settori è che non creiamo un collegamento puramente meccanico tra i componenti, ma un collegamento elettrico tra il componente e il conduttore", spiega. Questo collegamento ha caratteristiche completamente diverse. "Non si tratta solo di sapere se la vite tiene o meno. I punti di avvitatura e le superfici sono lisce. La pressione di contatto deve essere sufficiente a lungo termine e la resistenza di contatto non deve essere troppo alta". Alcuni componenti sono molto grandi ma richiedono una coppia minima. "Se, ad esempio, i morsetti vengono avvitati troppo, nel tempo il punto di avvitatura si indebolisce. Il terminale o il conduttore possono danneggiarsi. Se invece il collegamento è troppo allentato, non funziona o, nel peggiore dei casi, può provocare un incendio a causa della resistenza di contatto troppo alta".
La coppia non è nel polso
Per ogni impianto assemblato da Hermos è specificato esattamente quale collegamento deve essere avvitato con quale coppia. "In termini di tecnologia del avvitatura, forniamo ai nostri clienti esattamente ciò che richiede il produttore del componente". Una coppia di 0,5 Newton metro (Nm) "non è nel polso", sottolinea Birner. Con un semplice cacciavite manuale, si tende a superare le specifiche del produttore. "Per questo preferiamo affidarci a una moderna tecnologia di avvitatura".
Il team ha rapidamente concordato la scelta. "Abbiamo testato vari modelli di diversi produttori e poi ci siamo decisi per gli avvitatori della Desoutter GmbH di Maintal". I primi utensili acquistati nel 1995 erano avvitatori pneumatici, ancora oggi in uso. "Quando i pezzi da lavorare sono orizzontali, possono essere assemblati comodamente con gli avvitatori a bastone", afferma Volker Breit. "Il completamento nell'armadio è più complicato. Quando l’armadio entra nella fase di cablaggio finale, è in posizione verticale. Gestire correttamente i punti di avvitamento non è facile con gli avvitatori a bastone. Hermos ha provato gli avvitatori angolari pneumatici Desoutter, ma anch’essi hanno il limite dell’aria compressa. "Il funzionamento è relativamente faticoso e devo applicare molta forza per inserire la punta e tenerla in posizione corretta", spiega Birner. La velocità può essere troppo elevata, la presa della punta non è ottimale e, nel peggiore dei casi, si scivola e si danneggiano i componenti. E c'è sempre un tubo d’intralcio.
Gli avvitatori a batteria permettono un lavoro ergonomico negli armadi elettrici
Hermos ha iniziato a utilizzare gli avvitatori a batteria Desoutter della gamma Elit qualche anno fa. Ora fanno parte integrante del processo di assemblaggio. Gli avvitatori ergonomici e silenziosi con impugnatura a pistola hanno convinto il team fin dal primo utilizzo: "Non ho più il tubo d’intralcio, la macchina è più ergonomica, il pulsante è più comodo da premere, posso bloccare il settaggio della coppia e ridurre la velocità – è un modo completamente diverso di lavorare", confermano Ronny Messinger e Volker Breit. Due posizioni sono possibili per le batterie agli ioni di litio per un accesso ottimale al punto di avvitatura.
La coppia viene impostata esattamente secondo le specifiche del produttore
Ogni stazione di montaggio dei quadri è solitamente dotata di almeno tre avvitatori Elit. Questi hanno impostazioni di coppia diverse per coprire quanti più punti di avvitatura possibile. "In questo modo possiamo coprire circa l'80-90% dei valori richiesti", afferma Volker Breit, che lavora con questi utensili. I produttori specificano di solito un intervallo di tolleranza. Alcuni componenti devono essere avvitati con coppie comprese tra 1 e 1,5 Nm, altri tra 0,8 e 1,2 Nm. "In tal caso impostiamo un cacciavite a 1 Nm per rispettare entrambe le specifiche", spiega Breit. Per i casi speciali vengono aggiunti avvitatori dedicati. "Gli utensili sono contrassegnati con anelli colorati – e vi è indicata la coppia", afferma. "Questo elimina quasi completamente ogni possibilità di confusione".
Due terzi di tutte le connessioni sono avvitate con strumenti Elit
Oggi, Hermos Schaltanlagen GmbH utilizza 60 avvitatori a batteria Elit. E la tendenza è in crescita. "Se investiamo in utensili, sono solo avvitatori Elit", concorda il team. Anche 190 avvitatori pneumatici vengono ancora utilizzati regolarmente per l’assemblaggio di componenti orizzontali. In alcuni casi vengono usati per connessioni con coppie più elevate, come interruttori di carico o conduttori di sezione maggiore. Le coppie superiori a 6 Nm vengono anche avvitate manualmente con chiavi dinamometriche – riguarda circa il 10% delle connessioni. "Di solito usiamo gli avvitatori a pistola ELB e ELS della Desoutter con coppie da 0,4 a 6 Nm", afferma Volker Breit. "Questo copre circa due terzi di tutte le connessioni". Con una produzione giornaliera di 10.000-15.000 punti di avvitatura, quasi tutti gli avvitatori sono costantemente in uso nei rispettivi gruppi di lavoro. Per garantire processi privi di errori, tutta la produzione è strutturata per gruppi di lavoro dedicati a uno stesso cliente o stile, per una maggiore competenza sui processi.
La velocità può essere regolata tramite un modulo
Gli utensili vengono regolarmente ricalibrati e assegnati ai team insieme al progetto. "Gli avvitatori Elit si adattano in modo flessibile a ciascun progetto", dice Birner. Che si tratti di soluzioni speciali o linee complete. Dodici degli avvitatori sono modelli ELB con velocità fissa. Nei modelli ELS, la velocità è regolabile tramite modulo. "Per coppie superiori a 2,2 Nm lavoriamo a 900 giri/min, oltre 3 Nm con 650 giri/min. Per coppie inferiori, si resta tra 1.150 e 1.500 giri/min", spiega Breit. Ogni punto di avvitatura ha così il suo settaggio ideale. "Quando un progetto entra in produzione di serie, vengono eseguiti test e valutazioni per trovare i parametri ottimali".
Tasso di errore e scostamenti pari a zero nei test degli avvitatori
La qualità delle connessioni è migliorata sensibilmente da quando Hermos utilizza gli avvitatori Elit. I reclami sono quasi inesistenti e in alcuni casi sono arrivati addirittura complimenti. "Con gli avvitatori pneumatici può capitare che la punta non si agganci perfettamente per via dell’avvio immediato. Con gli avvitatori a batteria, questo succede raramente", spiega Birner. Gli avvitatori ELS forniscono anche un segnale ottico (verde = OK) quando si raggiunge la coppia corretta.
Tutti gli utensili vengono verificati annualmente. "All’inizio li testavamo ogni sei mesi", racconta Messinger. Ma poiché il tasso di errore era sempre nullo, l’intervallo è stato allungato. "Cosa che non è ideale per Desoutter", sorride Birner. "Se gli utensili funzionano sempre, non ne compriamo di nuovi". Anche manutenzione e riparazioni sono minime, grazie al motore brushless e al pulsante senza usura.
La spedizione documenta l'avvitatore "responsabile"
A seconda delle richieste del cliente, i punti di avvitatura vengono controllati a campione o al 100% con un misuratore di coppia. Viene anche registrato il numero di serie dell’avvitatore utilizzato. "Con il controllo annuale, abbiamo la prova che l’utensile era a posto al momento dell’uso", dice Messinger.
Un grado più alto di automazione e documentazione sarebbe possibile e sarà preso in considerazione con l’aumento delle esigenze di alcuni clienti, ma "non vogliamo rendere la produzione più complicata del necessario", sottolineano i tre. Così com'è, è possibile intervenire con flessibilità nel processo di miglioramento continuo. "Se in futuro avremo progetti che renderanno sensata l’implementazione di soluzioni Industria 4.0, saremo sempre pronti. E saremo felici di farlo con Desoutter".
