Setup dima di saldatura
Automazione industriale, Consulenza ingegneristica, Efficientamento R&D
Standardizzazione del Setup di Saldatura per Incrementare Efficienza e Ripetibilità Produttiva
Progettazione meccanica e del processo di dime di saldatura a setuèp rapido e standardizzato, per efficientamento del processo produttivo e riduzione degli scarti.
La sfida: trasformare un’attività artigianale in un processo ripetibile
Nelle lavorazioni di carpenteria e assemblaggio saldato, la qualità del risultato finale dipende spesso dall’esperienza degli operatori e dalla loro capacità di posizionare correttamente i componenti prima delle operazioni di saldatura. Questo approccio, pur consentendo una notevole flessibilità produttiva, può introdurre variabilità nei tempi di lavorazione e nella qualità del prodotto finito, soprattutto quando aumentano i volumi produttivi o si rende necessario coinvolgere più operatori sullo stesso processo, non sermpe adeguatamente formati o competenti.
Per un’azienda manifatturiera dell’area di Bassano del Grappa (VI) è emersa l’esigenza di migliorare la gestione di una specifica fase di assemblaggio saldato, con l’obiettivo di ridurre i tempi di setup e aumentare la ripetibilità delle operazioni, rendendole anche eseguibili da personale non formato. Il progetto non si è limitato alla progettazione di un’attrezzatura dedicata, ma ha riguardato la revisione completa delle modalità operative utilizzate durante la preparazione e la saldatura del componente.
Analisi del processo esistente
La prima fase del lavoro è stata dedicata all’osservazione e alla misurazione diretta delle attività svolte in reparto, mediante registrazioni video e verifiche metrologiche. Attraverso il confronto con operatori, responsabili di produzione e personale tecnico è stato possibile ricostruire l’intero flusso operativo, individuando le attività che generavano maggiore variabilità e assorbivano una quota significativa del tempo ciclo. Ogni operazione svolta è stata separata in funzione dell’obiettivo dell’azione e del’importanza all’interno del processo industriale.
L’analisi ha evidenziato come molte operazioni fossero affidate all’esperienza del singolo operatore, in particolare per quanto riguarda il posizionamento dei componenti, la verifica degli allineamenti e il mantenimento delle tolleranze richieste durante le fasi preliminari alla saldatura. Inoltre, numerose operazioni sono risultate non direttamente correlate alla produzione del componente, dunque sprechi operativi da ridurre. Pur trattandosi di una metodologia consolidata, la presenza di attività manuali ripetitive e controlli frequenti rappresentava un’opportunità concreta di miglioramento. Sono stati quindi raccolti dati relativi a:
- Tempi di preparazione;
- Numero di controlli richiesti;
- Possibili errori di posizionamento;
- Rilavorazioni necessarie;
- Produttività giornaliera..
Dalla progettazione dell’attrezzatura alla progettazione del processo
Uno degli aspetti più interessanti del progetto è stato il cambio di prospettiva adottato durante lo sviluppo. Invece di progettare semplicemente una dima capace di mantenere in posizione i componenti, l’obiettivo è diventato quello di progettare un vero e proprio sistema di lavoro, ampliabile ad ogni nuovo componente attuale e futuro.
La nuova attrezzatura è stata sviluppata per guidare naturalmente l’operatore durante le diverse fasi di posizionamento, riducendo al minimo la possibilità di errori grazie a Poka Yoke e rendendo immediatamente evidente il corretto posizionamento dei componenti. Particolare attenzione è stata dedicata alla definizione dei riferimenti funzionali, dei punti di appoggio e dei sistemi di bloccaggio, così da garantire una procedura operativa intuitiva e facilmente replicabile.
Parallelamente sono state riviste le sequenze operative e le modalità di utilizzo dell’attrezzatura, introducendo una logica maggiormente standardizzata e facilmente trasferibile ad altri operatori. L’unificazione dei sistemi di fissaggio della dima ha anche semplificato le operazioni di setup, rendendo non possibile il posizionamento errato della stessa.
Il risultato non è stato soltanto una nuova attrezzatura, ma una nuova metodologia di lavoro: un flusso chiaro ed intuitivo, che minimizzi spostamenti fisici sia delle attrezzature che degli operatori.
Ridurre i tempi senza compromettere la qualità
In molti contesti produttivi esiste la convinzione che una maggiore qualità richieda inevitabilmente tempi più lunghi, ma l’esperienza maturata durante questo progetto ha mostrato il contrario. Grazie alla standardizzazione del setup e alla riduzione delle verifiche intermedie, è stato possibile diminuire il numero di operazioni necessarie prima della saldatura mantenendo, e in alcuni casi migliorando, il livello qualitativo del prodotto finito.
L’eliminazione di attività ridondanti ha consentito agli operatori di concentrarsi sulle lavorazioni a valore aggiunto, riducendo le interruzioni e aumentando la fluidità dell’intero processo. Le misurazioni effettuate hanno confermato la validità dell’approccio adottato e l’importanza della standardizzazione nelle attività manifatturiere, i principali KPI risultati sono stati:
- Riduzione del tempo medio di setup pari a circa 12%;
- Incremento della produttività pari a circa 8%;
- diminuzione delle rilavorazioni pari a circa 17%;
- riduzione delle non conformità dimensionali pari a circa 25%.
Uno degli effetti più interessanti del progetto è stato osservato sul piano organizzativo.
La presenza di procedure più semplici e ripetibili ha ridotto la dipendenza dalle competenze individuali e ha reso più rapido l’inserimento di nuovi operatori all’interno del processo produttivo. Le attività di formazione sono risultate più efficaci grazie alla disponibilità di riferimenti chiari e procedure definite, riducendo il tempo necessario per raggiungere la piena autonomia operativa.
Anche la pianificazione della produzione ha beneficiato della maggiore prevedibilità dei tempi ciclo, consentendo una gestione più accurata delle risorse e delle consegne. In un contesto manifatturiero sempre più orientato alla competitività, questi aspetti possono generare benefici economici rilevanti tanto quanto i miglioramenti tecnici ottenuti sulla singola lavorazione.
Considerazioni finali
Questo progetto dimostra come l’ottimizzazione di un processo produttivo non richieda necessariamente investimenti complessi o soluzioni altamente automatizzate.Spesso infatti i risultati più significativi derivano dall’analisi approfondita delle attività esistenti, dalla comprensione delle esigenze degli operatori e dall’applicazione di principi di progettazione orientati alla semplicità e alla ripetibilità. Le metodologie Lean e Six SIgma permettono di raggiungere obiettivi di miglioramento semplicemente osservando i processi.
La standardizzazione del setup di saldatura ha consentito di trasformare una fase fortemente dipendente dall’esperienza individuale in un processo strutturato, controllabile e facilmente replicabile. L’introduzione della nuova attrezzatura ha rappresentato il punto di partenza di un miglioramento più ampio, capace di coinvolgere qualità, produttività, organizzazione e gestione delle competenze all’interno del reparto produttivo. Anche a livello di progettazione CAD, la realizzazione di un attacco rapido standardizzato ha permesso di ridurre il tempo di sviluppo di nuove dime ed al tempo stesso di beneficiare di economie di scala di approvvigionamento.
Tecnologie e metodologie applicate
Per lo sviluppo del progetto sono stati utilizzati strumenti di progettazione e metodologie orientate al miglioramento continuo:
- Solidworks 2025 – modellazione CAD 3D parti, assiemi e tavole tecniche
- Peel 2 e Peel 3D CAD – scansione macchina per ingombro CAD
- Microsoft PowerPoint – presentazione clienti, milestones e diagrammi
- Microsoft Excel – analisi dei processi produttivi e calcoli KPI
- Strumenti di misura vari per rilievi e dimensionamenti
- Lean Manufacturing, standardizzazione operativa e documentazione tecnica
L’integrazione tra progettazione meccanica e ottimizzazione dei processi ha permesso di ottenere una soluzione concreta, immediatamente applicabile e misurabile attraverso indicatori oggettivi di prestazione.
Nota: Le immagini presenti in questo articolo hanno finalità puramente illustrative e potrebbero non rappresentare il prodotto o il sistema effettivamente sviluppato. Alcuni contenuti sono stati adattati o semplificati al fine di garantire la riservatezza delle informazioni tecniche e commerciali del cliente.
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