La piattaforma di produzione HYROMAN ad Horizon 2020 addittiva sottrattiva e trasformativa

HYROMAN: addizione, sottrazione, e finitura nella stessa piattaforma di Manufacturing

Immaginate questo: supponiamo che si possa costruire un sistema che combina l’addizione  la sottrazione e le tecnologie di produzione trasformative in un’unica piattaforma per costruire la prossima generazione di prodotti multi-metal . Vorreste che fosse interessante? Vorreste che avesse un impatto sul modo in cui progettiamo e realizziamo i prodotti multi-metallo? Vorreste che riducesse i costi e gli sprechi? Vorreste che risparmiasse tempo di produzione? Insieme con capacità di programmazione avanzate, vorreste che ci permettessero  di progettare e produrre prodotti migliori? Possiamo affermare che la prossima generazione di prodotti multi-metallo ha bisogno di un sistema del genere?

La piattaforma HYROMAN cerca di rispondere a tutte queste domande. E ‘stata presentata alla Commissione europea nell’ambito del  programma Horizon 2020, vale a dire la call  FOF-07-2017 (Integrazione di tecnologie non convenzionali per l’elaborazione multi-materiale nei sistemi di produzione), che è una parte del programma H2020 nelle azioni di ricerca e innovazione. L’idea è condivisa da un consorzio di 10 partner, provenienti da istituzioni e aziende che hanno un piano chiaro su come costruire la R & S.

 

Che cosa è HYROMAN?

HYROMAN è una ricerca guidata nella attività di innovazione che intende costruire un dirompente innovativo sistema di produzione (chiamato piattaforma HYROMAN ), che consente una produzione agile ed economica di  nuovi componenti multi-metal  (materiale funzionalmente classificato). Questa piattaforma di produzione creativa è stata progettata sulla base di nuovi approcci e tecnologie allo stato dell’arte di fornire un prodotto privo di difetti, dal buon rapporto costo-efficacia, e dall’elaborazione rapida dei componenti multi-metal .

 

Qual è la piattaforma HYROMAN?

La piattaforma HYROMAN è un sistema robotico avanzato che comprende un utensile di deposizione moderna (additivo) per sagomare un dato componente, dotato di una stazione di lavorazione in-situ (sottrattiva) insieme ad un trattamento superficiale in situ (trasformazione) delle cellule per ridurre al minimo i tempi di produzione,lo spazio officina, e che richieda bassi investimenti.

 

Perché è la piattaforma HYROMAN è innovativa?

Notevoli cambiamenti nel corso degli ultimi anni nel settore manifatturiero sono attesi attraverso l’adozione delle tecnologie spinte  da Industria 4.0, come la produzione di additivi, la digitalizzazione, l’automazione di collaborazione, ecc, dimostra che le soluzioni ancora convenienti all’avanguardia sono in ultima analisi necessarie per espandere la competitività delle industrie europea.

Il consolidamento di tutti i processi di net-shaping rilevanti sarà un passo verso la ripresa one-stop-shop della produzione per i componenti di materiali complessi. Di conseguenza, poiché la piattaforma HYROMAN utilizza tecnologie di net-formatura a basso costo per sostituire i processi convenzionali, si prevede che tale metodo di ingegneria porterà una significativa riduzione dei costi, di consumo energetico e di produzione di rifiuti attraverso l’introduzione di processi ottimizzati e interattivi. Questo può essere considerato un passo avanti nel settore della produzione e del metal .

Il progetto HYROMAN porterà a progressi delle tecnologie di produzione, tra cui la robotica, in maniera sistemica e olistica attraverso le seguenti innovazioni radicali:

1. HYROMAN fornirà una piattaforma operativa che integra i concetti opposti, additivi e sottrattivi, per ottenere un potente strumento per la moderna produzione avanzata di pezzi complessi. Questa è una sfida, in termini di progettazione cellule, ambiente di programmazione e ambiente operativo, poiché HYROMAN vuole liberare appieno il potenziale dell’integrazione dei due precedenti concetti opposti a qualsiasi progettazione e produzione .

2. HYROMAN è veramente un progetto multidisciplinare che fornirà motivi per spingere i confini della tecnologia in diverse aree di competenza facilitando l’integrazione dei processi;

3. La piattaforma HYROMAN migliorerà ulteriormente la versatilità e flessibilità di progettazione e produzione di pezzi complessi, semplicemente perché i processi additivi, sottrattivi, e i processi di trasformazione sono completamente combinati. La piattaforma HYROMAN è tra i primi a consentire l’elaborazione multi-materiale e la finitura;

4. La sfida per la produzione flessibile e agile si basa su interfacce uomo-macchina semplici e naturali. Vogliamo essere in grado di dire semplicemente, o mostrare loro, quello che vogliamo che facciano. Ciò significa che, a livello di HYROMAN, la possibilità di programmare le piattaforme complesse utilizzando strumenti che qualsiasi ingegnere sia in grado di utilizzare: come i pacchetti CAD, per esempio. Questa soluzione è un approccio interessante in quanto i pacchetti CAD sono disponibili presso le PMI e gli utenti di solito sono già abituati aa usarli. La generazione del codice può essere disponibile (preferibilmente), ma potrebbe anche essere basata sui servizi, o chiamate RPC / XIRP;

5. ad alto livello di programmazione (HLP) le tecnologie sono esplorate per nascondere da parte degli utenti la complessità di come le cose sono fatte, consentendo loro di concentrarsi pienamente sul compito operativo che bisogna gestire. Come parte di un HLP, il percorso automatico di pianificazione (cioè gli strumenti) che prende i dati geometrici per generare un percorso utensile è anche esplorato e implementato. Questo ridurrà il tempo tra la progettazione dei componenti e la produzione di componenti e consentirà prodotti metallici altamente personalizzati e parte di una produzione multi-metal. In altre parole, l’ambiente di programmazione della piattaforma HYROMAN è stato progettato per consentire agli utenti di esplorare interattivamente la combinazione  additiva, la produzione sottrattiva e quella trasformativa nei processi di progettazione e produzione di una nuova componente, integrando strumenti software esistenti (ad esempio, pacchetti CAD) con le interfacce uomo-macchina avanzate e costrutti software. Questo efficace intrecciarsi di diverse operazioni darà una flessibilità senza precedenti per le nuove impostazioni di produzione. ? Quali sono gli obiettivi della piattaforma HYROMAN l’obiettivo principale di questo progetto è quello di progettare, sviluppare e dare prova di una piattaforma robotica completamente automatico che possa essere utilizzato per la produzione multi-metallica (MGF) delle parti, integrando i seguenti tre diversi processi di produzione: 1 ) tecnologia di deposizione di produzione (processo additivo ); 2) la fresatura robotica (processo sottrattivo); 3) e una serie di (opzionali) metodi di trattamento delle superfici modulari per modificare la microstruttura della superficie (il processo di trasformazione); Questa piattaforma è un sistema complesso, mantenendo il lead-time, i rifiuti, e così i costi inferiori a quelli offerti dalla routine di produzione convenzionali. Quali sono gli impatti previsti della piattaforma HYROMAN . La piattaforma HYROMAN è progettata per avere un effetto potente : Riduzione di almeno il 20% del tempo di produzione, attraverso l’integrazione e l’ottimizzazione delle operazioni e la riduzione del tempo tra le fasi di fabbricazione minime. La Riduzione di almeno il 25% del costo di produzione, attraverso l’integrazione di processo, che riduce le operazioni, e migliore la qualità di fabbricazione per i disegni semplici e del 50% per i disegni complicati. Migliore utilizzo delle risorse di almeno il 50%, semplicemente a) con la riduzione dell’uso di materie prime; b) la riduzione del consumo energetico; c) la riduzione dei rifiuti, e d), eliminando la necessità di trasportare le parti da una stazione di lavorazione ad un’altra. Lo sviluppo di   una configurazione di produzione per soddisfare la crescente domanda di flessibilità di produzione mediante l’attuazione di programmazione ad alto livello (HLP) . Lo sviluppo  e l’integrazione di un controllo di qualità come meccanismo nella piattaforma, che utilizza i sistemi in tempo reale la visione robotica e un sistema multi-sensoriale per ottenere alta qualità nel processo. Superare il gap conoscenze tecnologiche in questo tipo di operazioni di produzione ibrida, vale a dire in termini di a) interoperabilità; b) sistemi di interfacciamentoCAD ; c) materiali tecnologicamente avanzate. Rafforzare la posizione globale dell’industria manifatturiera europea, e la catena di valore associato, attraverso l’attuazione intensivo delle tecnologie innovative. Sviluppo innovativo e non convenzionale atta ad esplorare l’innovazione dirompente come una soluzione ragionevolmente a basso investimento di capitale adeguato per le PMI.

Perché l’Additive Manufacturing (AM) è così importante?

1. Le fabbriche intelligenti AM-driven offrono una soluzione di prospettiva eccitante per limitare l’impronta di carbonio in tutti i settori industriali, senza compromettere la competitività. In attività industriali quali la produzione, le tecnologie additive forniscono la capacità di produrre una versione complessa dei prodotti finali, che possono permettere la riduzione fino al 96% nell’uso di materia prima rispetto ai metodi sottrattivi  tradizionali.

2 Dal 95 al 98% di materiali additivi prefabbricati sono riciclabili, si può sostenere che esiste una relazione correlata tra performance economica e ambientale dei sistemi di produzione. Anche se manca la giustificazione empirica, gli scenari ipotetici per quanto riguarda l’impatto della Am sulla sostenibilità in logistica, nelle catene di distribuzione e nella fornitura suggerisce che il passaggio da un sistema centralizzato ad un modello di produzione decentrata e regionale, l’impronta di carbonio diminuisce attraverso la diminuzione dei trasporti.

3. Dal punto di vista della pura sostenibilità, la creazione di fabbriche intelligenti dedicate alla produzione di attrezzature metal o in lega per l’industria dovrebbe chiaramente beneficiare di una transizione dalla fabbricazione tradizionale di elevata complessità, con parti distinte, che richiedono più iterazioni a  un materiale quasi impossibile da raggiungere con i metodi tradizionali. Inoltre, aggiungendo ad esso il punto di vista economico, è evidente che la strada futura nella competitività di fabbricazione arriva  diretta attraverso la sostenibilità piena, esiste la possibilità di scuotere le infrastrutture operative nel settore manifatturiero, dove la performance di sostenibilità ambientale è parte integrante del perseguimento strategico del costo efficiente

4. L’Additive Manufacturing, a differenza degli approcci convenzionali, è più probabile che accentui la cooperazione di più ampio spettro nel mercato del lavoro. Il collegamento di routine di produzione che porta il prodotto più vicino all’idea sradicando le fasi di produzione intermedie, presenta un ambiente entusiasta per chi partecipa alla progettazione

.5- La Fabbricazione Additiva è in crescita per mezzo del “cambiamento di paradigma” che questa tecnologia offre. E ‘la fusione di diversi elementi di design, tra cui unnuovo concetto, l’ambizione, la percezione intellettuale, e la competenza. La corretta applicazione di questa tecnologia si tradurrà in prodotti radicalmente migliorati. L’AM tiene a distanza la progettazione di produzione guidata e si apre a nuove possibilità.

6 illimitata. Le stime (Wohlers Report6) del mercato di produzione di additivi è di oltre 20 miliardi di dollari entro il 2020. Siemens prevede chela stampa 3d diventerà il 50% in meno come costi  e fino al 400% più veloce nei prossimi cinque anni.

7. La Combinazione di produzione di additivi con la produzione sottrattiva nella stessa piattaforma, come proposto dal progetto HYROMAN, ha il potenziale per portare ad una flessibilità senza precedenti per le nuove impostazioni di produzione. Ciò avrà un impatto importante nella produttività e nella competitività degli impianti di produzione attuali.

Qual è la composizione e la distribuzione geografica del consorzio HYROMAN? Il consorzio HYROMAN è composto da 10 partner (Immagine con cartina), che sono leader nella ricerca, nella progettazione e nella produzione di sistemi di produzione che includono tecnologie di produzione tradizionali e additive.

 

 

 

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