Impianto di verniciatura 5.0 per supportare la crescita produttiva e gestire la produzione diversificata di WAMGROUP

Visa Impianti ha progettato e realizzato il nuovo impianto di verniciatura a polvere installato presso l’headquarter di WAMGROUP. La linea, sviluppata secondo i principi dell’Industria 5.0, integra le tecnologie Wagner per l’applicazione della polvere e il convogliatore Power&Free di Futura, e consente di aumentare la capacità produttiva e gestire una gamma molto ampia di componenti industriali.

Negli ultimi anni il dibattito sull’evoluzione dell’industria manifatturiera si è progressivamente spostato dal paradigma della digitalizzazione spinta, tipico dell’Industria 4.0, verso un modello più ampio e articolato: quello dell’Industria 5.0. Si tratta di un concetto che non riguarda soltanto l’adozione di tecnologie avanzate, ma che introduce una visione più equilibrata del sistema produttivo, capace di integrare innovazione tecnologica, sostenibilità ambientale ed efficienza energetica, senza perdere di vista il ruolo centrale delle persone nei processi industriali. Se la quarta rivoluzione industriale ha posto l’accento sulla connettività dei sistemi, sull’automazione e sulla gestione dei dati, l’Industria 5.0 aggiunge un ulteriore livello di complessità: quello della fabbrica intelligente e responsabile, in cui digitalizzazione, monitoraggio energetico e integrazione dei processi diventano strumenti per migliorare la competitività e allo stesso tempo ridurre l’impatto ambientale delle attività produttive.

Anche i processi apparentemente più consolidati della manifattura, come la fase di verniciatura, stanno vivendo una fase di profonda trasformazione. Oggi le linee di verniciatura diventano impianti intelligenti, capaci di dialogare con i sistemi informatici aziendali, monitorare i consumi energetici, ottimizzare l’uso delle materie prime e garantire standard qualitativi sempre più elevati. È in questa prospettiva che si inserisce l’investimento realizzato da WAMGROUP, multinazionale italiana con sede in provincia di Modena e specializzata nello sviluppo di tecnologie per la movimentazione delle polveri e il trattamento delle acque. Con quasi sessant’anni di storia, oltre 2.500 dipendenti e una presenza produttiva e commerciale distribuita in più di 50 Paesi, il gruppo rappresenta un esempio emblematico di come l’innovazione tecnologica possa accompagnare la crescita industriale mantenendo solide radici nel territorio.

Presso lo stabilimento produttivo di WAM Industriale è stato recentemente installato un nuovo impianto di verniciatura a polvere che interpreta in modo concreto i principi dell’Industria 5.0. La linea, progettata e realizzata da Visa Impianti (Tregasio di Triuggio, MB), nasce da un approccio sistemico in cui integrazione tecnologica, gestione dei consumi ed ergonomia operativa diventano elementi centrali del progetto. In questo contesto, ogni componente dell’impianto contribuisce in modo sinergico alle prestazioni complessive, sia in termini di efficienza sia di sostenibilità del processo. Il sistema di trasporto Power&Free sviluppato da Futura (Robecco Pavese, PV) consente di modulare i flussi produttivi e di adattare i percorsi dei pezzi in funzione delle specifiche esigenze di lavorazione; mentre, le tecnologie di applicazione fornite da Wagner (Valmadrera, LC) si adattano dinamicamente alle caratteristiche geometriche dei componenti al fine di ottimizzare l’efficienza di trasferimento della polvere e ridurre gli sprechi, garantendo al contempo elevati standard qualitativi.

La glocalizzazione come strategia di crescita

Fondata nel 1968 da Vainer Marchesini a Ganaceto, in provincia di Modena, come piccola officina meccanica specializzata nella produzione su commessa di coclee tubolari per impianti di betonaggio, WAMGROUP ha costruito nel tempo un percorso che l’ha trasformata in un punto di riferimento globale nelle tecnologie per la movimentazione dei materiali sfusi e del trattamento delle acque. “Negli anni ’70 l’azienda iniziò a introdurre la standardizzazione dei prodotti, pur mantenendo la possibilità di personalizzarli in base alle esigenze dei clienti. Con la costituzione della nuova WAM S.p.A. nel 1978 a Ponte Motta di Cavezzo, si consolidano le basi per un’organizzazione più strutturata, pronta a guardare oltre i confini italiani”, spiega Matteo Reggiani, Marketing & Communications Director di WAMGROUP.

Gli anni ’80 segnarono l’inizio dell’internazionalizzazione commerciale, con l’apertura delle prime filiali estere in Francia, Germania e negli Stati Uniti. Parallelamente, WAM investì in ricerca e innovazione con la creazione del Laboratorio di Ricerca WAM, accreditato dal MIUR nel 1988, rafforzando l’approccio tecnologico che diventerà il motore della crescita futura. Negli anni ’90 il gruppo compì il passo decisivo verso la localizzazione produttiva, con l’apertura nel 1995 del primo stabilimento in Cina, un traguardo pionieristico per un’azienda italiana dell’epoca. In questa fase, WAM ampliò la gamma dei prodotti, introdusse automazione nei processi produttivi, entrò in nuovi settori industriali – dall’alimentare al chimico – e sperimentò l’impiego di materiali tecnopolimerici innovativi.

Dal 2000 in poi, l’azienda porta avanti la filosofia della glocalizzazione, fusione tra localizzazione e globalizzazione. “Per noi non si tratta di delocalizzazione, ma di localizzazione intelligente. Gli stabilimenti e le filiali non servono solo a produrre, ma a servire i mercati locali, con maggiore rapidità, flessibilità e vicinanza ai clienti”, continua Reggiani. Questa filosofia ha guidato l’espansione internazionale del gruppo, con filiali e stabilimenti non solo in Europa e America Latina, ma anche in Africa, Australia e Turchia. “Oggi WAMGROUP opera in oltre 50 settori industriali, dai materiali da costruzione all’industria alimentare umana e animale, al settore chimico e alla produzione di batterie al litio, fino al riciclo dei materiali e al trattamento delle acque civili e industriali. La gamma di prodotti è altrettanto completa e comprende trasportatori a coclea e a catena, elevatori a tazze, miscelatori industriali, valvole di intercettazione e dosaggio polveri, rotovalvole, sistemi di filtrazione delle polveri, macchine per la separazione solido-liquido e per il trattamento dei reflui”, prosegue Nicola Manzali, General Manager di WAM Industriale.

Un processo produttivo articolato e l’importanza della verniciatura

Una gamma di prodotti così ampia e destinata a settori industriali molto diversi tra loro si riflette inevitabilmente nella complessità dei processi produttivi adottati dall’azienda modenese. “Il ciclo di produzione inizia con una serie di lavorazioni meccaniche della lamiera, tra cui taglio laser, pannellatura e piegatura, seguite da operazioni di saldatura e carpenteria per realizzare le strutture e i componenti delle diverse linee di prodotto. Una volta completate queste fasi, i manufatti – realizzati in acciaio al carbonio o inox – passano alle successive lavorazioni. Tutti i componenti in acciaio al carbonio sono sottoposti al processo di verniciatura a polvere prima dell’assemblaggio finale”, spiega Manzali.

“La verniciatura non serve solo a proteggere i manufatti dalla corrosione e dalle condizioni ambientali più impegnative, ma garantisce uniformità estetica e qualità superficiale, con standard qualitativi elevati su una gamma estremamente eterogenea di prodotti, che spazia da piccoli componenti meccanici fino a pannelli e strutture di grandi dimensioni. Per sostenere la crescita produttiva e lo sviluppo di nuove linee, WAM ha recentemente installato un nuovo impianto di verniciatura più flessibile, in grado di gestire componenti di dimensioni sempre maggiori e di affiancare l’impianto già esistente e ancora operativo. La nuova linea progettata e installata da Visa Impianti consentirà quindi non solo di aumentare la capacità produttiva, ma anche di garantire continuità operativa e ridurre il rischio di colli di bottiglia lungo l’intero processo. “Solo la divisione filtri del nostro gruppo produce 12.000 unità l’anno in questo stabilimento. Il nostro obiettivo è raggiungere 30.000 filtri, pertanto era fondamentale avere sia un backup dell’impianto esistente sia un sistema in grado di soddisfare le nuove esigenze produttive”, precisa Manzali.

Il ciclo di verniciatura e le caratteristiche tecniche del nuovo impianto

“Il processo ha inizio nell’area di carico, dove gli operatori posizionano i componenti, che possono avere dimensioni massime di 5000 x 1000 x 1600 mm, sulle bilancelle, ciascuna con portata massima di 500 kg. Vista la mole che i manufatti possono raggiungere, sia la fase di carico sia quella di scarico sono dotate di discensori automatici che abbassano le bilancelle, agevolando le operazioni degli operatori e riducendo i rischi ergonomici. Questa soluzione si inserisce in un approccio progettuale in linea con i principi dell’Industria 5.0, in cui l’attenzione all’ergonomia e alla sicurezza contribuisce a migliorare non solo le condizioni di lavoro, ma anche l’efficienza complessiva del processo”, afferma Filippo Inversani, tecnologo di produzione di WAM Industriale.

Successivamente, i componenti sono trasportati dal convogliatore birotaia di Futura verso il tunnel di pretrattamento, dove sono sottoposti a una fase di decapaggio, risciacquo con acqua di rete, fosfosgrassaggio, secondo risciacquo con acqua di rete e risciacquo con acqua demineralizzata. “Infine, ogni componente è sottoposto a passivazione nanotecnologica con chimica di processo messa a punto da Chemetall (Giussano, MB), trattamento che migliora la resistenza alla corrosione e le prestazioni nei test di nebbia salina e contribuisce ad aumentare la durabilità del rivestimento anche in condizioni ambientali particolarmente gravose”, prosegue Inversani.

“Prima di entrare nel tunnel di pretrattamento, sensori dedicati misurano e verificano le dimensioni dei pezzi, al fine di evitare eventuali danni agli impianti e ai componenti stessi”, precisa Paolo Massari, Sales Manager di Visa Impianti. Dopo il pretrattamento, i componenti attraversano il forno di asciugatura e vengono quindi convogliati prima verso la cabina di verniciatura a polvere fornita da Wagner e poi all’interno del forno di polimerizzazione – dotato di bruciatore a fiamma diretta, dove stazionano per circa un’ora a una temperatura compresa tra 180 e 190 °C. Segue una fase di raffreddamento e scarico automatico con discensori.

“Al fine di migliorare la produttività e gestire le diverse necessità operative, abbiamo chiesto a Futura di progettare un convogliatore che in uscita dal forno si biforcasse: se il ciclo è concluso, il trasportatore conduce il componente verso la zona di raffreddamento prima dello scarico; in caso sia necessaria l’applicazione di una seconda mano, un ramo dedicato lo riporta direttamente in cabina per il nuovo passaggio”, aggiunge Inversani.

“Inoltre, in collaborazione con Futura, sono stati realizzati polmoni di accumulo strategici per la gestione del fine ciclo. L’obiettivo era evitare fenomeni di ossidazione dei componenti, che possono verificarsi quando i pezzi rimangono all’interno del tunnel di pretrattamento al termine della giornata lavorativa. Con la nuova configurazione impiantistica, a fine turno gli operatori possono svuotare completamente la linea, trasferendo le bilancelle nei polmoni di accumulo. In questo modo i componenti non restano nei tunnel e si elimina il rischio di ossidazione”, continua il Sales Manager di Visa Impianti.

“Tutte le ricette e i parametri di processo – dai tempi di pretrattamento alle temperature di polimerizzazione, fino alle configurazioni delle pistole in cabina – sono integrati nel sistema MES aziendale. Questo consente di gestire in modo automatico l’intero ciclo produttivo, adattando ogni fase alle caratteristiche specifiche del componente e al colore richiesto, e garantendo elevati standard qualitativi, piena tracciabilità e massima efficienza operativa”, conclude Inversani.

Tecnologie di applicazione e gestione della polvere

“All’interno della cabina di applicazione sono installate dieci pistole automatiche, cinque per lato. Considerata la grande variabilità dimensionale e geometrica dei pezzi trattati, il sistema è stato progettato per adattarsi dinamicamente alle caratteristiche di ciascun manufatto. All’ingresso della cabina, un sistema di lettura della sagoma tramite fotocellule rileva dimensioni e posizione del pezzo e attiva esclusivamente gli erogatori necessari, posizionandoli correttamente rispetto alla superficie da verniciare. In questo modo l’azienda è in grado di depositare la vernice in modo uniforme e con pochi sprechi di prodotto”, spiega Cristian Boem, Area Manager di Wagner.

“Uno degli obiettivi principali di WAM all’avvio del progetto era proprio ridurre i consumi di polvere, motivo per cui gli erogatori funzionano in questo modo. Inoltre, la tecnologia di applicazione adottata rappresenta lo stato dell’arte in termini di efficienza elettrostatica: circa l’80% della polvere erogata dalle pistole viene effettivamente depositata sul pezzo, mentre la quota restante – il cosiddetto overspray – viene recuperata e reintrodotta nel ciclo produttivo”, continua.

Il cuore del sistema applicativo è costituito dal centro polveri SuperCenter Evo, che garantisce elevata ripetibilità e uniformità nella qualità della polvere, grazie a una miscelazione costante tra polvere vergine e polvere recuperata. Tutti i flussi di vernice in polvere sono costantemente monitorati tramite celle di carico, che consentono di rilevare con precisione le quantità utilizzate e di tracciare i consumi per lotto o per colore, fornendo dati affidabili per il controllo dei costi e l’ottimizzazione del processo produttivo.

“Il sistema di cambio colore è altamente performante: grazie a soluzioni tecniche brevettate da Wagner per la pulizia della cabina e delle superfici interne, l’intera operazione viene completata in circa dieci minuti. Considerando che WAM esegue mediamente otto cambi colore al giorno, questa rapidità costituisce un elemento cruciale per garantire elevati livelli di produttività e minimizzare i tempi di fermo linea”, conclude Boem.

Un impianto progettato secondo i principi dell’Industria 5.0

Uno degli aspetti più rilevanti del progetto riguarda l’integrazione dell’impianto all’interno del paradigma dell’Industria 5.0. “L’intero sistema è infatti completamente connesso ai sistemi digitali aziendali e consente di monitorare in tempo reale dati di produzione, parametri di processo e consumi energetici. Rispetto alle soluzioni precedenti legate al modello 4.0, l’implementazione di un impianto conforme ai requisiti della transizione 5.0 ha richiesto un significativo lavoro di integrazione tra impianto e sistemi informativi aziendali. Tuttavia, questa complessità è stata ripagata dalla disponibilità di strumenti avanzati per il controllo, l’ottimizzazione dei processi produttivi e la riduzione dei consumi”, afferma Caterina Cau, Buyer di WAM Industriale.

“Un ulteriore elemento di interesse riguarda la predisposizione dell’impianto per future evoluzioni energetiche: il sistema è infatti già progettato per poter essere convertito da alimentazione a gas a alimentazione elettrica senza modifiche strutturali significative, rendendo possibile un ulteriore miglioramento dell’efficienza energetica nel tempo”, continua Massari.

“La realizzazione del nuovo impianto è stata possibile grazie alla collaborazione tra diversi partner tecnologici. Abbiamo affidato a Visa Impianti la progettazione e l’installazione, riconoscendone l’elevato livello qualitativo e l’esperienza nella realizzazione di sistemi di verniciatura industriale altamente automatizzati. Il progetto ha visto una stretta integrazione con i team tecnici di Wagner, nostro partner storico per le tecnologie di applicazione dei prodotti vernicianti, di Futura, che ha sviluppato il convogliatore su misura per le nostre esigenze produttive, e di Ecoteam per il sistema di produzione di acqua demineralizzata. Il risultato è un impianto fortemente personalizzato, perfettamente calibrato sulle specificità dei nostri processi”, conclude Manzali.