Metalfab 5.0: la fabbrica smart che integra la nuova linea a polvere di Pramac

Pramac, azienda specializzata nella produzione di gruppi elettrogeni e attrezzature per la movimentazione dei materiali, ha inaugurato un nuovo stabilimento in cui ha internalizzato, tra gli altri reparti, anche la verniciatura a polvere. Come partner per la nuova linea ha scelto Silvi per la struttura impiantistica, Futura per il sistema di trasporto e Wagner per l'architettura applicativa. L'elemento più innovativo del progetto è il forno di polimerizzazione bistadio, capace di gestire automaticamente il tempo di permanenza dei manufatti in funzione della loro massa, garantendo la corretta reticolazione del rivestimento senza compromettere la continuità produttiva.

La rapida diffusione dell'intelligenza artificiale generativa sta alimentando una crescita senza precedenti dei data center, infrastrutture digitali che richiedono enormi capacità di elaborazione, archiviazione e gestione dei dati necessari all’addestramento e al funzionamento dei modelli di IA. Garantire la continuità operativa di queste strutture ad altissimo consumo energetico richiede sistemi di alimentazione altamente affidabili, nei quali gruppi elettrogeni e sistemi di accumulo svolgono un ruolo fondamentale: la domanda di queste tecnologie continua così a crescere e stimola gli investimenti dei principali operatori del settore. Tra questi figura Pramac, azienda toscana oggi parte del gruppo Generac, che ha scelto di ampliare la propria capacità produttiva con un investimento di 22,5 milioni di euro nel nuovo stabilimento denominato “Metalfab 5.0” di Casole d’Elsa (Siena), destinato a concentrare la produzione di componenti in lamiera per gruppi elettrogeni e sistemi di accumulo energetico.

“Metalfab 5.0 rappresenta per Pramac un investimento strategico che rafforza la filiera industriale italiana attraverso l'internalizzazione di lavorazioni chiave, l'introduzione di processi altamente automatizzati e il supporto alla crescita nei settori dell'energia, dei data center e delle nuove tecnologie per la transizione energetica”, afferma Omar Chesi, Costing and SGS NPI Sourcing Manager di Pramac. Il nuovo stabilimento integra l'intero ciclo produttivo dei componenti in lamiera impiegati nei generatori realizzati a Casole d'Elsa, dalle lavorazioni meccaniche al trattamento superficiale di verniciatura a polvere. Per quest'ultima fase l'azienda ha installato una nuova linea progettata da SIlvi (Lesmo, Monza e Brianza), con trasportatore birotaia fornito da Futura (Robecco Pavese, Pavia) e apparecchiature applicative Wagner Spa (Valmadrera, Lecco). L'impianto comprende un tunnel di pretrattamento a spruzzo a sette stadi con trattamento di conversione nanotecnologica, una cabina manuale per l'applicazione del primer, due cabine automatiche di verniciatura e un forno di polimerizzazione bistadio, in grado di gestire tempi di permanenza differenziati in funzione della tipologia e della massa dei componenti da trattare.

L'evoluzione di Pramac: dalle macchine per l'edilizia a Metalfab 5.0, il nuovo hub dei sistemi energetici

“La storia di Pramac ha inizio nel 1966 in Toscana”, racconta Matilde Furenti, Marketing Specialist, “quando la famiglia Campinoti fondò un'azienda specializzata nella produzione di macchine per l'edilizia”. Fin dagli esordi l'impresa si distinse per una spiccata vocazione all'innovazione e una forte capacità imprenditoriale, caratteristiche che ne avrebbero guidato l'evoluzione nei decenni successivi. Tra gli anni Ottanta e Novanta l'azienda intraprese una trasformazione strategica che segnò una svolta decisiva nella propria crescita. “Nacque il marchio Pramac Lifter e l'azienda ampliò il proprio raggio d'azione entrando nei settori della generazione di energia e della movimentazione dei materiali”, prosegue Furenti. La diversificazione dell'offerta favorì una rapida espansione sui mercati internazionali e pose le basi per lo sviluppo del gruppo su scala globale. “Nel 2002 il marchio entrò anche nel mondo della MotoGP con la nascita di Pramac Racing, un progetto che negli anni è diventato un importante strumento di visibilità internazionale e di trasferimento dei valori aziendali legati a prestazioni, innovazione e spirito competitivo”, aggiunge Furenti. Un ulteriore passaggio chiave arrivò nel 2016 con l'ingresso di Pramac nel gruppo Generac, leader mondiale nelle soluzioni energetiche. L'operazione consolida la presenza internazionale dell'azienda, accelera gli investimenti in ricerca e innovazione e amplia la capacità di rispondere alle nuove esigenze del mercato energetico.

Forte di sessant'anni di esperienza, il gruppo continua a guidare l'evoluzione delle soluzioni energetiche, coniugando innovazione tecnologica, eccellenza manifatturiera e una visione globale che mantiene salde le proprie radici nel territorio toscano: “oggi Pramac, che opera nei settori della generazione di energia, dei sistemi di accumulo, delle soluzioni per la continuità elettrica e della movimentazione dei materiali, è una realtà internazionale con oltre 1.100 dipendenti, una presenza commerciale in più di 150 Paesi e una rete industriale distribuita tra Europa, Asia e Americhe. Come gruppo globale, il nostro obiettivo è guidare l'evoluzione verso soluzioni energetiche sempre più resilienti, efficienti e sostenibili, sviluppando una gamma di prodotti in grado di supportare la transizione energetica”, sottolinea Chesi. È proprio in questa direzione che si inserisce l'ultimo, decisivo tassello del percorso di crescita del gruppo: la nascita di Metalfab. “Questo nuovo stabilimento rappresenta il più importante investimento industriale realizzato da Pramac negli ultimi anni. Esteso su circa 20.000 m², il sito rafforza la presenza produttiva dell'azienda in Valdelsa e integra lavorazioni precedentemente affidate ad altri stabilimenti, aumentando la capacità produttiva destinata ai mercati internazionali”, prosegue Furenti. Progettato secondo i principi dell'Industria 5.0, il nuovo polo produttivo concentra in un unico sito l'intero ciclo di lavorazione dei componenti in lamiera destinati ai gruppi elettrogeni e ai sistemi di accumulo energetico. Il processo comprende il taglio laser, la punzonatura, la pannellatura, la piegatura automatica e manuale, la saldatura mediante un nuovo impianto MIG e un sistema di saldatura laser ad alta precisione, e il trattamento superficiale di verniciatura a polvere, fino alle fasi di montaggio e finitura. L'intero flusso produttivo è supportato da sistemi automatici e semiautomatici studiati per ottimizzare la movimentazione dei manufatti, garantire la continuità operativa e assicurare standard qualitativi elevati.

Un nuovo reparto di verniciatura studiato per rispondere ad una esigenza precisa

La nuova linea di verniciatura installata presso lo stabilimento Metalfab è un impianto completamente automatizzato per l’applicazione di vernici in polvere epossidiche ed ibride epossi-poliesteri. La configurazione dell’impianto è stata definita per gestire componenti caratterizzati da masse e dimensioni variabili, mantenendo costanti i parametri di processo. “Uno degli aspetti più importanti del progetto era la necessità di realizzare una linea flessibile, in grado di adattarsi alla varietà dei pezzi prodotti, mantenendo elevati standard qualitativi e continuità produttiva”, spiega Chesi. Una criticità emersa non solo nella fase applicativa, ma soprattutto nella successiva fase di polimerizzazione di manufatti con masse diverse: “Per raggiungere la corretta polimerizzazione del rivestimento, i manufatti più pesanti, caratterizzati da una maggiore inerzia termica, richiedono tempi di permanenza in forno più lunghi, mentre quelli di dimensioni inferiori possono completare il ciclo in tempi sensibilmente ridotti”. Gestire entrambe le tipologie senza rallentare la linea rappresentava quindi una delle principali sfide progettuali.

Per rispondere a questa esigenza, Silvi e Futura hanno sviluppato un forno di polimerizzazione a doppio stadio, capace di differenziare automaticamente i tempi di permanenza dei manufatti in funzione della loro massa: i componenti più pesanti seguono un percorso più lungo, mentre quelli più leggeri completano la polimerizzazione percorrendo un tragitto più breve. Inoltre, se necessario, i due percorsi possono operare contemporaneamente, aumentando la capacità produttiva senza compromettere la qualità del rivestimento.

La configurazione del nuovo impianto

La movimentazione dei manufatti è affidata a un sistema birotaia Futura ad alta portata, progettato per sostenere carichi fino a 1000 kg per barra portapezzi. Ogni barra può trasportare fino a 10 bilancelle, una configurazione che consente di gestire anche pannellature e carpenterie di grandi dimensioni e peso elevato. La linea è inoltre equipaggiata con una catena biplanare ad alta resistenza, studiata per operare in ambienti caratterizzati da temperature fino a 250 °C, come quelle del forno di polimerizzazione. “Il sistema di trasporto è stato sviluppato per garantire la massima flessibilità nella gestione del flusso attraverso scambi automatici e stazioni di blocco, che consentono di definire percorsi, aree di accumulo e tempi di permanenza in funzione delle esigenze produttive”, sottolinea Chesi. “La velocità di avanzamento, sia in modalità stop and go sia in continuo, varia da 4 a 10 m/min. La movimentazione verticale e orizzontale dei pezzi è affidata a elevatori di carico e scarico automatizzati, mentre un sistema di lubrificazione automatica contribuisce a ridurre l’usura dei componenti e a mantenere elevata la continuità dell’impianto”.

Futura ha affidato la gestione della movimentazione a un sistema di controllo basato su tecnologia Siemens Safety, con PLC, comunicazione Profinet, pannello touch e diagnostica completa dei parametri di funzionamento. Un software dedicato con tracking virtuale delle bilancelle consente inoltre il tracciamento digitale dei percorsi dei manufatti senza l’utilizzo di ulteriori dispositivi hardware, la gestione degli allarmi, il controllo degli accumuli e le ripartenze automatiche in caso di fermo linea, nonché la comunicazione con il sistema ERP di Pramac.

Un pretrattamento studiato per ottimizzare adesione e protezione

Il ciclo inizia con un pretrattamento a sette stadi che comprende le fasi di sgrassaggio e fosfosgrassaggio, i relativi risciacqui, la passivazione nanotecnologica e il risciacquo finale con acqua osmotizzata. “La passivazione nanotecnologica viene applicata da due rampe dotate di ugelli atomizzatori misto aria e prevede una vasca di raccolta da 100 litri per il recupero della soluzione. La fase finale prevede un risciacquo con acqua trattata mediante osmosi inversa, prodotta da un impianto con capacità di 2 m³/h di permeato e dotato di un serbatoio di stoccaggio da 3 m³”, afferma Daniele Fumagalli, CEO di Silvi. L’intero ciclo di pretrattamento è gestito in modo automatico tramite PLC. “Il tunnel è inoltre dotato di scambiatori a piastre ad alta efficienza in acciaio inox per il riscaldamento a 50-65 °C delle vasche e da un sistema di filtrazione dell’acqua studiato per salvaguardare la durata e l’affidabilità degli ugelli”.

Al termine del pretrattamento, i componenti vengono soffiati manualmente con lame d'aria ad alta pressione e sottoposti ad aspirazione dell’acqua residua per evitare ristagni. La successiva fase di asciugatura avviene in un forno con bruciatori in vena d'aria a due postazioni, alimentato a metano, dove i pezzi sostano per circa 20 minuti a 130 °C. Il forno è dotato di un sistema di termoregolazione con sonda termometrica che garantisce il controllo della temperatura durante il ciclo. “fin dallo studio della fase di pretrattamento, abbiamo lavorato alla definizione di un ciclo capace di garantire elevati livelli di adesione e resistenza alla corrosione anche su componenti destinati a condizioni operative gravose”, osserva Chesi.

Un sistema applicativo ad alto contenuto tecnologico

La fase di applicazione della vernice in polvere è affidata a tre cabine Wagner: una manuale dedicata all’applicazione del primer e due automatiche, una per il nero e una per le tinte colorate, quest’ultima equipaggiata con centro polveri SuperCenter Evo. “Il nostro ciclo standard prevede l’applicazione di una sola mano di vernice; tuttavia, per i componenti più pesanti destinati alle condizioni di utilizzo più gravose, le specifiche del cliente richiedono un ciclo bistrato con applicazione del primer, successiva pre-gelificazione in forno per 20 minuti a 120 °C e applicazione della mano a finire con processo dry-on-fused. Il primer viene applicato solo sul 5% circa dei componenti prodotti, principalmente quelli più pesanti di colore nero, maggiormente esposti alle sollecitazioni meccaniche e al rischio di danneggiamento durante la movimentazione e l’installazione”, spiega Chesi.

Nel caso del ciclo standard monostrato, invece, i pezzi attraversano il forno di gelificazione senza trattamento termico e raggiungono il bivio di scambio che li indirizza verso le due cabine automatiche, dedicate rispettivamente alle tinte colorate e al nero. Quest’ultima è dotata di un sistema di scansione tridimensionale automatica dei manufatti. “La cabina equipaggiata con sistema di scansione 3D rappresenta uno degli elementi più evoluti della linea, poiché consente di rilevare automaticamente geometria e posizione dei pezzi, adattando di conseguenza i parametri di applicazione del nero, una delle tinte più critiche da gestire”, afferma Chesi. “Questa tecnologia permette di ottimizzare il movimento delle pistole, migliorare la copertura delle superfici e ridurre il consumo di polvere, garantendo una deposizione più uniforme anche su componenti caratterizzati da geometrie complesse o dimensioni variabili”.

Il sistema SuperCenter Evo gestisce invece la preparazione e l’alimentazione della polvere verso le pistole applicatrici, ottimizzando il recupero del materiale non depositato. Questa tecnologia consente di mantenere condizioni di processo stabili, riducendo gli sprechi e facilitando le operazioni di cambio colore e pulizia dell’impianto, aspetti particolarmente importanti in una produzione caratterizzata da elevati volumi e differenti configurazioni dei manufatti. Il sistema, fornito con il software Data Production 4.0, monitora il ciclo di verniciatura raccogliendo dati sui consumi di polvere, sui tempi di cambio colore e sulla manutenzione predittiva. I dati, consultabili dagli operatori e trasferibili su PC, consentono di gestire il processo in modo semplice e immediato, favorendo l'ottimizzazione dei parametri di produzione e l'implementazione di soluzioni capaci di migliorarne efficienza e prestazioni.

La soluzione impiantistica decisiva: il forno di polimerizzazione bistadio

Dopo l'applicazione della vernice in polvere, i manufatti transitano nella precamera di gelificazione con doppie porte, allo scopo di evitare la dispersione del calore. Da qui i componenti accedono al forno di polimerizzazione ad accumulo con ranghi differenziati, vero elemento distintivo dell'impianto. La soluzione sviluppata da Silvi e Futura prevede infatti due ranghi con tempi di permanenza differenziati: circa 20 minuti per i componenti leggeri e 40 minuti per quelli di massa maggiore. L'accumulo dei manufatti e la gestione automatizzata dei percorsi consentono di trattare contemporaneamente pezzi con differenti capacità di assorbimento del calore. “La particolarità di questo forno, anch’esso a convezione d’aria calda con bruciatori in vena d’aria, è la possibilità di gestire tempi di permanenza differenti all'interno dello stesso impianto: i pezzi con maggiore massa possono seguire un ciclo più lungo a 180 °C, mentre quelli più leggeri possono essere trattati più rapidamente con una fase di cottura di durata ridotta e temperature più elevate che possono raggiungere i 220 °C. Inoltre, quando necessario, i due percorsi possono lavorare contemporaneamente, permettendo di incrementare la capacità produttiva della linea”, spiega Fumagalli.

Una linea progettata per crescere con Pramac

La scelta di affidare a Silvi la realizzazione dell’impianto di verniciatura, a Futura il sistema di trasporto e a Wagner la tecnologia applicativa nasce dalla volontà di Pramac di integrare tecnologie complementari in un’unica soluzione ad alta efficienza. “Abbiamo scelto Silvi per la qualità e la solidità della struttura fornita, Futura per la robustezza e la gestione intelligente del trasportatore birotaia e Wagner per l’elevata efficienza applicativa. La combinazione di questi tre sistemi ci permette di avere un ciclo completamente automatizzato, stabile e tracciabile, con qualità costante e tempi certi. È un sistema che garantisce continuità produttiva, riduzione dei tempi di fermo e massima ripetibilità del risultato”, commenta Chesi.

La linea di verniciatura è stata concepita anche in ottica di implementazione futura. “Abbiamo predisposto un’area fuori linea che potrà essere destinata alla granigliatura. Allo stato attuale il pretrattamento meccanico non è necessario perché, grazie all’applicazione del primer nei cicli bistrato, siamo in grado di raggiungere i requisiti richiesti per la classe C5M. Con la stessa filosofia, abbiamo predisposto uno spazio per eventuali futuri reciprocatori automatici nella cabina manuale. L’obiettivo del progetto era infatti quello di ottenere una configurazione della linea che non richiedesse ulteriori interventi invasivi: per questo era necessario impostarla con la massima flessibilità possibile, e la perfetta sincronia tra i team di Silvi, Futura e Wagner durante la progettazione e l’installazione lo ha reso possibile”, conclude Chesi.

È proprio dalla sinergia tra sistema di trasporto, linea di processo e architettura applicativa che emerge il valore dell’intero progetto: un impianto capace di gestire con precisione tempi, soste e flussi produttivi, progettato per evolvere insieme all’azienda e supportare Pramac nella crescita della propria capacità produttiva in un settore in continua trasformazione come quello delle soluzioni energetiche.