Ori Martin sceglie l’Rfid. Così la siderurgia incontra l’identificazione automatica più innovativa

Ori Martin, specialista nella produzione di acciai speciali per il settore automobilistico in particolare e per l’industria meccanica in generale, ha scelto di investire nell’Rfid per un progetto di identificazione automatica, automazione e controllo delle fasi successive alla produzione del tondo in rotoli laminato a caldo. Nell’acciaieria bresciana la tecnologia Rfid per l’identificazione automatica ha rappresentato una sfida impegnativa, superata grazie ad apposite architetture e a specifici posizionamenti di antenne e lettori.

Con 80 anni di storia alle spalle, l’acciaieria Ori Martin fa parte dell’omonimo gruppo di 8 aziende che insieme  nel 2013 hanno fatturato 414 milioni di euro, di cui circa il 40% proveniente dall’export. Ori Martin ha costruito e continua a sviluppare il suo successo su principi come qualità del prodotto, ottenuta attraverso continui investimenti degli impianti e attività di addestramento e formazione dei propri dipendenti; flessibilità e affidabilità del servizio, garantite dall’elevata verticalizzazione delle lavorazioni che vengono eseguite internamente; sensibilità ambientale, attenzione a salute e sicurezza dei lavoratori.

L’importanza dell’identificazione automatica in acciaieria

L’azienda produce più di 200 diverse qualità di acciaio che, attraverso il processo di laminazione a caldo, vengono trasformate in tondo in rotoli in vari diametri (da 5,5 al 42 millimetri). In funzione del diametro, il prodotto viene fabbricato su due linee di produzione: linea vergella per i diametri piccoli e linea bordione per i diametri maggiori. Al termine della laminazione i rotoli o matasse vengono trasferiti su delle bilancelle (ganci appesi a una catena) per essere trasferiti alle successive postazioni di lavoro. In tutte le fasi del processo di produzione è fondamentale mantenere la separazione dei rotoli appartenenti a differenti lotti, la tracciabilità e l’identificazione automatica di ogni singolo rotolo. Questo processo, in passato, era affidato a un numero progressivo assegnato ad ogni bilancella, in modo da identificare e associare, in fase di carico della matassa, la relativa corrispondenza: un’operazione svolta manualmente e pertanto suscettibile di potenziali errori dell’operatore. Un’altra peculiarità del processo è la discontinuità tra i tempi di produzione e quelli di scarico del rotolo a fine linea: vi sono infatti tempi di attesa variabili prima dello scarico dei rotoli dalle bilancelle.

Ori Martin sceglie l'dentificazione automatica Rfid

La risposta tecnologica a base di Rfid

Per gestire con efficienza un simile processo, reso complesso anche dalle elevate temperature (circa 500°C) dei rotoli laminati a caldo che vengono caricati e trasportati sulle bilancelle, Ori Martin ha scelto di puntare già dal 2008 sull’identificazione automatica nelle fasi di avanzamento di lavorazione dei rotoli sulle bilancelle. L’automazione viene garantita dai 6 punti di identificazione e controllo automatico dei rotoli lungo tutto il percorso: i tag Rfid sono apposti alle bilancelle e il codice identificativo del rotolo è associato al codice del tag Rfid (quindi alla bilancella a cui il tag si riferisce). In questo modo è possibile l’identificazione automatica del passaggio della bilancella (e quindi del rotolo ad essa appeso), monitorandone l’avanzamento. L’asse portante della soluzione tecnologica consiste proprio nelle informazioni legate a ciascun rotolo di acciaio, che sono note e rilevabili lungo i vari punti del percorso, in corrispondenza delle varie postazioni di lavoro: questo è reso possibile dai sistemi Rfid in banda Uhf (868 MHz), disseminati in 6 punti della filiera: Mid Range Reader Mru200, antenne 270×270 connesse ai reader tramite cavo coassiale, tag Rfid onmetal apposti sulle bilancelle, rivestiti in resina per resistere alle alte temperature (fino a 220°C).

Le tappe operative della soluzione tecnologica

Ecco nel dettaglio il work-flow della soluzione completa di identificazione automatica firmata Rfid Global by Softwork, lungo la catena del laminatoio:

– Punto di carico dei rotoli
Nei 2 punti di carico un robot (alle fine delle 2 linee di produzione rotoli), gestito da un sistema automatico con Plc, posiziona il rotolo ancora caldo, evitando di squilibrare la bilancella, ed associa il codice del rotolo (noto al sistema automatico) al codice identificativo del tag Rfid apposto alla bilancella: da questo momento in poi, alla bilancella risulterà associato il codice del rotolo, fino a che questi non verrà scaricato dalla catena, che quindi viaggerà lungo la linea di lavorazione assieme alle sue informazioni, tra cui la qualità dell’acciaio, il lotto di produzione e il codice cliente.
– Controllo qualità
Con il supporto di un apposito software, viene qui controllata la qualità del prodotto: qui avviene l’identificazione automatica del passaggio della bilancella, con tutte le informazioni collegate al rotolo su di essa trasportato, assicurando così la tracciabilità del prodotto e di tutte le relative informazioni.
– Pesatura e confezionatura del singolo rotolo
Il singolo rotolo è qui confezionato e pesato; il punto di identificazione Rfid permette di tracciare in automatico questa fase, inviando poi l’informazione del transito e relativo peso al Pc posto vicino alla bilancia.
– Punto di scarico del rotolo e confezionatura del pacco (2 rotoli legati insieme)
Il passaggio del rotolo è rilevato dalle fotocellule e l’informazione è inviata al sistema per la fase scarico dalla bilancella e successiva fase di legatura, in cui 2 rotoli appartenenti al medesimo lotto vengono confezionati insieme. La tracciabilità automatica con la tecnologia RFID operativa anche in questo punto permette di evitare che rotoli appartenenti a differenti lotti vengono confezionati insieme, creando così inesatte mescolanze. Tramite l’identificazione del singolo rotolo, il programma di gestione dell’impianto è inoltre in grado di identificare se il prodotto è di prima o di seconda scelta, e conseguentemente informare gli operatori (tramite un messaggio a video e/o tramite l’accensione di una luce e/o di un buzzer) dove scaricare le diverse tipologie di rotolo.

Ostacoli, soluzioni… risultati!

Durante i test la sfida maggiore che l’Rfid ha affrontato per garantire un’ottimale identificazione automatica riguardava il difficile ambiente operativo del laminatoio, tra cui le temperature elevate e l’abbondante presenza di metallo, con conseguente riflessione delle onde elettro-magnetiche. Oltre alle peculiarità tecniche dei dispositivi Rfid, progettati appositamente per simili contesti industriali, anche la scelta del tag ha permesso di superare queste difficoltà: i tag, ad esempio, sono rivestiti di un’apposita resina e separati dalle bilancelle con un materiale refrattario. Per garantire al sistema Rfid una migliore performance di rilevazione e identificazione automatica, a ogni bilancella sono stati apposti 2 tag Rfid, prevenendo così l’eventuale mancata rilevazione in caso di guasto di uno di questi. Inoltre la vicinanza delle bilancelle ha richiesto prove e collaudi per individuare l’esatto posizionamento delle antenne Rfid per l’identificazione automatica, affinché sia rilevato da una distanza di circa 1,5 metri un solo transponder (quindi una sola bilancella alla volta) lungo il processo di lavorazione, evitando così i falsi positivi. Rispetto al precedente sistema elettro-meccanico, il nuovo sistema di tracciabilità automatica Rfid ha permesso di ridurre drasticamente gli interventi manutentivi sul sistema di riconoscimento bilancella, è risultato più affidabile e garantisce la tracciabilità dei rotoli caricati sulle bilancelle evitando mescolanze di lotti costituiti da rotoli di differenti qualità di acciaio (problema da cui, altrimenti, potrebbero scaturire contestazioni dal cliente, con danni economici importanti oltre che danni all’immagine e alla reputazione aziendale).