Produzione lean di prodotti in ghisa

La pressofusione in fonderia, uno dei molti processi di produzione del metallo, è in grado di produrre forme complesse difficili o costose da realizzare con altri processi. Il metallo fuso viene versato in uno stampo della forma desiderata, lasciato raffreddare e poi rimosso per l’ulteriore elaborazione come necessario.

Un grande consorzio di 14 partner provenienti da 5 paesi dell’Unione europea ha lanciato il progetto FLEXICAST (Robust, and flexible cast iron manufacturing), finanziato dall’UE, per trasformare il processo convenzionale (a lotti) della fonderia in un processo flessibile (a stampi).

Il team sta sfruttando i principi della produzione lean in cui le macchine sono raggruppate nella produzione di celle, secondo le parti o i prodotti che producono. Tali celle migliorano l’efficienza creando percorsi brevi e concentrati in un piccolo spazio fisico. Possono anche ridurre gli scarti e la rielaborazione perchι i problemi possono essere scoperti vicino al processo della loro creazione.

Gli scienziati stanno approfittando dei progressi nelle tecnologie di fusione e automazione. I sensori e altra strumentazione saranno integrati per il monitoraggio della qualità della ghisa prodotta. L’integrazione di un sistema di controllo basato sull’intelligenza artificiale che analizza i dati chimici e microstrutturali avrà maggiore impatto. Una cella robotizzata compirà i processi di finitura automatizzati.

Il team ha consegnato un progetto dettagliato di cella di produzione della ghisa e la maggior parte delle apparecchiature e la strumentazione è in uno stato avanzato di progettazione e messa in servizio. Sono stati preparati in più oltre 100 esemplari di prove di fusione. I modelli numerici stanno sostenendo il lavoro di progettazione e ottimizzazione.

La tecnologia sarà dimostrata in un impianto pilota di dimostrazione in contesti industriali reali. Si prevede di ridurre i consumi energetici di almeno il 30 %, migliorare l’uniformità della temperatura fusione durante lo stampaggio, ridurre il surriscaldamento e minimizzare i difetti e i pezzi scartati.

FLEXICAST sta attuando pratiche di produzione lean in una cella di produzione della ghisa con i progressi nelle tecnologie di riscaldamento e versamento e controllo automatico computerizzato. La valutazione del ciclo di vita farà in modo che la tecnologia aumenti il vantaggio competitivo delle fonderie delle PMI dell’UE in modo sostenibile. I risultati potranno essere formalizzati nelle linee guida e supportano potenzialmente la normalizzazione europea nel campo.