HMI sotto vetro come vantaggio competitivo
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- 29.6.2023
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Si chiamano technology people perché sono appassionati di tecnologia, pongono costantemente in discussione lo stato attuale del tecnicamente possibile e, partendo da questo presupposto, sviluppano soluzioni smart sempre nuove per la produzione. Stiamo parlando dei circa 1400 dipendenti della società tedesca SW di Schramberg – Waldmössingen, contraddistinti da una forte passione per i dettagli. Quanto importanti siano per SW il design e l’easy to use come “concept”, lo si nota durante la visita dei luminosi capannoni dedicati alla produzione, presso il modernissimo stabilimento: design sviluppato con coerenza, dal ricevimento delle merci, fino all’imballaggio delle macchine.
La gamma dei prodotti di SW spazia dal centro di lavoro CNC multi mandrino, con automazione a struttura modulare, alle celle di produzione stand alone, fino a sistemi di produzione completi e le relative soluzioni software.
Il portafoglio macchine di SW comprende sia macchine mono postazione per la lavorazione di pezzi complessi e voluminosi, sia macchine a due postazioni per la lavorazione di alta precisione di componenti complessi. L’impiego di un doppio supporto girevole consente il carico e lo scarico in parallelo e quindi tempi passivi minimizzati ed una maggiore produttività. La struttura monoblocco brevettata garantisce a tutte le macchine di SW un’elevata rigidità meccanica. In tale contesto SW punta, oltre che su attuatori a ricircolo di sfere, anche sui motori lineari che trovano applicazione nei centri di lavoro altamente performanti di tutto il mondo. Dall’acquisizione, risalente ad alcuni anni fa, della Bartsch GmbH è sorta la SW Automation e così l’azienda è ora in grado di offrire sistemi produttivi completi.
L’allontanamento progressivo dai motori a combustione e il crescente orientamento verso i motori elettrici, gioca senz’altro a favore della SW. Poiché l'azienda ha solo alcuni clienti che producono componenti per motori a combustione, è in grado di coprire entrambi i settori in modo ottimale. La tendenza verso l’e-mobility ha dato un grande impulso all’attività di SW. I principali clienti di nuova acquisizione si collocano in questo segmento di mercato.
L’azienda genera gran parte del proprio fatturato con commesse del settore automotive, con particolare focalizzazione sulle autovetture e, da alcuni anni, registra una crescita annua superiore al 20%.
Innovazione autentica che ci fa emergere sul mercato
“Per quanto riguarda il comando dei macchinari volevamo percorrere strade completamente nuove, pur con la consapevolezza della probabile resistenza che, da parte di alcuni utilizzatori, avremmo dovuto affrontare. Ciò che ci prefiggevamo di realizzare era una vera e propria rottura rispetto agli HMI convenzionali: volevamo portare l’intero comando “sotto vetro”, racconta Peter Siegel, Project Manager della divisione Sviluppo, in risposta alla domanda sull’inizio della collaborazione con KEBA. Ne è seguita un’intensa attività di ricerca di mercato per vedere quale fosse lo stato dell'arte, quali i fornitori e con quali tecnologie o nuovi sviluppi in corso. I fornitori che avevamo allora non ci hanno persuaso in quanto l’asticella che avevamo posto era particolarmente alta. Siegel: “Con i fornitori precedenti non avremmo potuto sviluppare nuove funzionalità proprietarie, ma utilizzare unicamente le funzionalità disponibili nel loro framework, con un’inevitabile limitazione in termini di usability.” Ricreare ciò che avevamo in mente avrebbe richiesto una dispendiosa programmazione, il che avrebbe influito in modo incalcolabile sulle risorse di controllo. Siegel prosegue: “Anche l’esperienza relativa alle applicazioni touch per contesti “sporchi” era un presupposto fondamentale per SW e KEBA ci ha dimostrato di avere già realizzato con successo dei progetti simili in ambienti particolarmente gravosi".
Moritz Ragg, Teamleader User Interface Development di SW: “KEBA aveva un’idea concreta e anche il concetto migliore. Il nostro obiettivo era riprodurre, a livello software, quanto più possibile era in passato realizzato in hardware, per essere in grado di reagire con la massima flessibilità alle esigenze del cliente e agevolarlo così nell’uso delle macchine, ad esempio, nascondendo i comandi non necessari in determinate situazioni operative, sempre nel rispetto delle disposizioni normative”.
Convincenti: KeWheel e Force Feedback
Determinanti per la decisione sono stati il KeWheel e il concetto del Force Feedback di KEBA. Per quanto riguarda il KeWheel di KEBA, si tratta di un comando rotante interamente adattivo sviluppato come elemento operativo principale. Con il KeWheel è possibile combinare in un unico dispositivo svariate funzionalità come override, volantini, selettori di modalità, comandi di jog per lo spostamento degli assi, nonché le impostazione dell’user interface. Il KeWheel fornisce all’operatore, tramite un ampio spettro di riscontri tattili, ulteriori informazioni sullo stato della macchina. Siegel: “Quando abbiamo visto il KeWheel abbiamo capito subito che era esattamente ciò di cui avevamo bisogno, un’autentica caratteristica distintiva mai vista prima d’ora sul mercato”.
Il Force Feedback ha aiutato SW a far fronte alla sfida di portare tutto “sotto vetro”, soprattutto per quanto riguarda gli ostacoli relativi al tema della sicurezza. Ragg: “Dal momento che la nostra soluzione di remote service accede anche all’interfaccia utente e che, indipendentemente da questo, nei sistemi HMI con touch screen può succedere che si attivino comandi involontariamente, ci occorreva una soluzione tecnica che consentisse l’attivazione di determinate funzionalità, solo a fronte di un comando consapevole da parte dell’operatore, per esempio tramite il superamento di un punto di forza durante la pressione del comando”. SW voleva che anche questa funzione fosse implementata sul touch screen – quindi “sotto vetro” - e soluzioni hardware, come pulsanti a pedale, o l'aggiunta di tasti ridondanti, erano fuori discussione. Ragg: “Eravamo alla ricerca di una soluzione che, pur nel rispetto della norma, consentisse il comando consapevole con una mano sola. Da questo punto di vista la tecnologia Force-Feedback-Touch di KEBA è stata la soluzione giusta per noi”.
Integrazione verticale con sicurezza
Per prima cosa il team ha avviato lo sviluppo dell’hardware in collaborazione con KEBA e con una società esperta in UX design. Per la progettazione dell’interfaccia utente si è quindi puntato fin dall’inizio su un partner che aveva già realizzato con successo altri progetti con KEBA e si è quindi sviluppato il concetto generale per l’innovativa interfaccia utente di SW.
Ragg: “Ci siamo accorti relativamente presto di quanto fosse profondo il know-how di KEBA, anche per quanto riguarda la produzione. Da nessun altro fornitore abbiamo visto sviluppi di questo tipo realizzati autonomamente e con tale flessibilità per quanto riguarda gli aggiornamenti in corso d’opera”. Aggiunge Siegel al riguardo: “Il fatto che KEBA faccia tutto internamente, dallo sviluppo hw e sw, fino alla produzione, e che in virtù di ciò sia in grado di realizzare re-design in modo rapido e flessibile, ha influito fortemente sulla nostra decisione”. Ignara di ciò che l’industria recentemente ha dovuto affrontare per quanto riguarda la disponibilità dei componenti, SW già allora puntava molto sulla integrazione verticale, Il team SW è stato anche fortemente motivato da fattori legati alla qualità. “KEBA ci offre sicurezza per quanto riguarda la qualità perché detiene molto know-how nelle proprie mani”, spiega Siegel. “Nel caso di altri fornitori invece, c’è una forte dipendenza da terzi.. Con KEBA, in caso di re-design, possiamo agire molto più in fretta - circostanza questa in cui ci siamo trovati prima di quanto avessimo previsto. Fino ad allora non c’erano mai stati ritardi nelle consegne dei componenti”. Quando nel 2022 il fornitore di allora, all’improvviso, ha smesso di ricevere i componenti dalla Cina, SW ha corso il rischio di non poter consegnare le proprie macchine a causa dei pannelli mancanti. Siegel: “KEBA ci ha così fornito, su due piedi, 100 pannelli in più, corrispondenti più o meno ad un aggiunta del 25-30% sulla fornitura prevista”.
Siegel prosegue: “Ciò che noi volevamo assolutamente evitare era avere una costellazione di troppi partner: avere un fornitore per l’hardware, un altro per il software e magari dover aggiungere altro realizzato da noi .... Per noi tutto questo era un no-go. Acquistare solo l’hardware e fare tutto internamente per noi non era fattibile e non avevamo il tempo per farlo. L’esperienza pluriennale di KEBA, proprio in questo campo, ci ha offerto il framework che stavamo cercando”.
Ragg: “Il Framework per progettare l’interfaccia utente è stata sviluppata direttamente da KEBA. Con altri fornitori, che invece si avvalgono di società esterne per l’integrazione del software, in caso di problemi ci sarebbe lo svantaggio derivante dalla difficoltà di trovare una soluzione. Con KEBA abbiamo invece un referente unico per l’intera tecnologia”.
La differenza principale rispetto ad altri fornitori consiste nella possibilità di interloquire direttamente con gli sviluppatori
La collaborazione: rapida, semplice e da pari a pari.
“Naturalmente in ogni rapporto d’affari vi sono alti e bassi, a volte anche differenze e situazioni in cui le opinioni divergono. Se dovessi descrivere la nostra collaborazione con la KEBA Industrial Automation, direi che è soprattutto molto dinamica”, sottolinea Ragg. “Spesso nel processo di sviluppo si incontrano degli ostacoli imprevisti. Ma quando si affronta un problema con KEBA si arriva presto ad una soluzione, grazie all’autonomia decisionale di ogni team. Con altri fornitori invece spesso occorre spendere molte energie e tempo prima di riuscire a parlare di nuove idee e strategie con i detentori del potere decisionale. E prima di arrivare alla realizzazione di un nuovo prodotto i tempi sono ulteriormente dilatati... Questo con KEBA non accade”. Siegel aggiunge: “Soprattutto in fase di sviluppo le “change request” da parte nostra sono state frequenti. Quando ciò è accaduto, KEBA è stata in grado di implementare le nuove funzionalità già nella versione successiva”.
Un altro aspetto positivo della collaborazione tra SW e KEBA sono anche i canali di comunicazione brevi e diretti e l’agilità con cui si affrontano le cose. Siegel: “Gli sviluppatori si coordinano tra loro velocemente. Si possono fare domande, esporre direttamente perplessità e proposte che trovano sempre ascolto. Questo è certamente uno dei punti che ci ha permesso di procedere speditamente durante nell’intero processo di sviluppo. Possiamo relazionarci direttamente con le persone che portano avanti il progetto, senza intermediari”.
“La differenza principale rispetto ad altri fornitori consiste nella possibilità di interloquire direttamente con gli sviluppatori”, spiega Ragg. “Recentemente mi sono incontrato di persona con gli sviluppatori di KEBA, cosa che non mi era mai riuscita prima altrove”. E che questo tipo di collaborazione possa essere senz’altro definita “agile” lo si vede anche nel dinamismo che la caratterizza: dalla prima bozza alla presentazione del prototipo dell’interfaccia utente sono passati solo sei mesi. Ciò che contribuisce a tale dinamismo è anche il fatto che KEBA Industrial Automation non fornisca una soluzione standard, ma che sviluppi concetti su misura per le necessità dei singoli clienti.
KEBA è molto più di un semplice specialista di HMI.
“Successivamente all’acquisizione di LTI Motion, KEBA Industrial Automation si è sviluppata ulteriormente nella direzione dell’ingegneria meccatronica, rafforzando la propria posizione anche in questo settore”, aggiunge Siegel. SW ravvisa anche al di fuori dell’HMI il potenziale per una collaborazione più intensa con KEBA. Siegel prosegue: “Abbiamo considerato con interesse, ad esempio, l’elettromandrino con cuscinetti magnetici con tecnologia 6D, per le applicazioni con sforzi di asportazione contenuti”. Anche lo sviluppo di soluzioni di condition monitoring è considerato da SW una sfida interessante per un possibile futuro comune. Infine l’approccio di Drag & Bot GmbH, società recentemente acquisita da KEBA, specializzata nella semplice integrazione di robot, potrebbe essere una ulteriore area di interesse comune.
