Con i due soci dell’azienda abbiamo parlato dell’evoluzione della metrologia nella manifattura italiana, del presente e del futuro di QFP.

Nel 2022 QFP compie 20 anni. L’azienda, presente con 2 sedi in Italia, una ad Este in provincia di Padova e l’altra a Spoleto in provincia di Perugia, opera su un insieme di strutture per oltre 2000mq tra laboratori metrologici, uffici tecnici e officina per l’integrazione robotica.

Oggi QFP impiega più di 30 persone, offrendo alle aziende manifatturiere un’ampia gamma di strumenti (ottici, laser e in tastatura) e di servizi di misura, che spaziano dal supporto metrologico erogato tramite la compresenza di nostri tecnici specializzati presso le sedi dei clienti per sopperire a periodi di elevato stress produttivo, all’esecuzione di task specifici come la progettazione 2D e 3D, la scansione 3D o il Reverse Engineering.

La metrologia è identificabile come uno dei reparti normalmente presenti all’interno delle aziende manifatturiere e gli strumenti metrologici che tratta QFP sono una nicchia altamente tecnologica tra gli strumenti di misura impiegabili. Quindi il cliente tipico di QFP è rappresentato da aziende che hanno elevata sensibilità alla qualità dei loro prodotti e predisposizione all’innovazione tecnologica. Questo binomio non è per tutti e QFP lo ha imparato e testato ripetutamente in questi vent’anni di percorso.

Essere al fianco di realtà manifatturiere di ogni dimensione, dai colossi dell’automotive alle start up ha consentito in questi vent’anni, di vivere tutte le fasi dello sviluppo della metrologia, raccogliendo esperienze e sfide sia nell’ambito del controllo dimensionale, che del controllo di processo.

Un fattore innegabile che contraddistingue le aziende di successo con le quali QFP ha collaborato è la consapevolezza dell’importanza che riveste “il produrre in qualità per ridurre sprechi, rilavorazioni e mantenere saldo e stabile il valore reputazionale dell’azienda”. Ecco perché a fianco del coinvolgimento in ambito metrologico dei primi 10 anni di attività, QFP oggi opera sempre più attivamente nel controllo di processo con impianti per lo più customizzati che oltre alle misurazioni si occupano dell’analisi dei difetti.

Abbiamo ripercorso questo lungo periodo intervistando Roberto Mazzetto e Alberto Zuccari, soci fondatori di QFP.

AGLI INIZI DELLA METROLOGIA OTTICA

La prima domanda è ovviamente relativa alla creazione e nascita di QFP, che è di fatto la somma delle esperienze lavorative dei due soci. «Ero un addetto dell’ufficio tecnico di un’azienda che produce componenti aereonautici», spiega Alberto Zuccari. «Per una particolare commessa ci siamo trovati di fronte ad un’esigenza di controllo molto sfidante. In quell’occasione ho conosciuto Roberto, che lavorava per l’azienda nostro fornitore, ed abbiamo collaborato.». Erano i primi anni in cui la scansione senza contatto veniva applicata. «Per pura coincidenza abbiamo assistito entrambi ad una dimostrazione di scansione ottica con uno dei primi apparecchi disponibili – spiega Roberto Mazzetto – e questo ci ha aperto la mente. Ci siamo resi conto che questo tipo di strumenti apriva a innumerevoli applicazioni sia nell’ambito di Alberto, l’aereonautico, che nel mio, l’automotive in cui svolgevo un ruolo tecnico in un’azienda che lavorava per clienti come Mercedes e BMW». Inizialmente il tentativo è stato quello di portare queste tecnologie nelle nostre aziende, per beneficiarne nei controlli, tuttavia man mano che approfondivamo queste tematiche ad un certo punto è scattata una molla che ci ha fatto riflettere sul fare qualche cosa di completamente dedicato all’impiego dei sistemi 3D senza contatto.

Questo spunto ha portato i due futuri soci a sviluppare rapporti commerciali con le aziende produttrici di soluzioni metrologiche senza contatto per proporre ai potenziali clienti le attività di controllo dimensionale e reverse engineering. «La prima azienda che abbiamo contattato proponendoci come distributori sul territorio italiano è stata la tedesca Steinbichler, prosegue Zuccari, che oggi è parte del gruppo Zeiss. All’epoca era una delle pochissime aziende al mondo a disporre anche di una tecnologia di scansione che sfruttava il laser. Una novità tecnologica assoluta che di fatto rendeva il controllo dimensionale applicabile anche alle superfici non collaborative: riflettenti e lucide, come lamiera, plastica, fibra di carbonio.  Questa tecnologia ci ha aperto il mercato».

«Quando abbiamo iniziato, spiega Zuccari, i sistemi di scansione ottici non venivano considerati strumenti per il controllo dimensionale, ma soltanto utili ad attività di reverse engineering. Il settore automotive è stato uno dei primi a sfruttarli in questo senso. Col tempo, grazie a risoluzioni più elevate, maggiori velocità e precisione e all’acquisizione delle certificazioni necessarie, è stato possibile applicare questi strumenti anche alla metrologia. Oggi il 95% degli strumenti di scansione 3D, ottica o laser, è utilizzato in ambito metrologico».

Perché questa rivoluzione? «Misurando per punti, con sistemi a tastatura – spiega Mazzetto – si ha una ricognizione limitata della superficie in esame. I sistemi laser consentono di misurare il 100% della superficie e permettono di acquisire informazioni preziose per ottimizzare il processo produttivo. Grazie alle tecnologie laser è possibile, infatti, risalire alla genesi del difetto grazie ad una maggiore quantità di dati. È possibile, per esempio, apprezzare i ritorni elastici della lamiera, deformazioni dovute ad un non corretto raffreddamento di uno stampato in polimero. In generale i difetti di questo tipo compromettono la qualità del prodotto e rischiano di non essere individuabili con misure per punti. Inoltre, la scansione 3D, digitalizzando i dati geometrici, consente di condividere via rete le geometrie acquisite con clienti, colleghi e fornitori in ogni parte del mondo. Un ulteriore aspetto che ha contributo a rivoluzionare l’ambito metrologico è la portabilità: i sistemi ottici e laser possono essere comodamente spostati attraverso le linee produttive del cliente laddove ve ne è bisogno».

Come ogni rivoluzione che si rispetti, anche la metrologia ottica ha incontrato le sue resistenze. Al punto che «all’inizio molti non credevano possibile “misurare senza toccare” – ricorda Mazzetto. Abbiamo capito che il mercato andava prima di tutto preparato alla nuova tecnologia, era necessario investire nel marketing e nella comunicazione. Per questo abbiamo creato la nostra divisione Service che ci permetteva (e tuttora ci permette) di far toccare con mano al cliente cosa è possibile fare con queste tecnologie senza che sia necessariamente costretto ad acquistarle».

Un altro degli scogli da superare era rappresentato dal prezzo delle soluzioni disponibili, all’epoca molto elevato.  «Oggi le aziende produttrici hanno allargato moltissimo il proprio portfolio – spiega Zuccari – e di conseguenza i prezzi sono calati. Oggi ci sono modelli di scanner per ogni esigenza applicativa e prezzo. Di fatto la tecnologia laser non ha sostituito le CMM – che sono ancora necessarie in molti ambiti soprattutto meccanici e di precisione – ma le ha affiancate andando ad arricchire la dotazione strumentale della sala metrologica. Misurare per punti è antieconomico su superfici e geometrie complesse. Lamiera, plastica, pressofusione, sono ambiti in cui la tastatura è spesso troppo lenta da attuare e poco rappresentativa dell’insieme».

LA CRESCITA DEL MERCATO: NUOVI SETTORI SCELGONO IL LASER

L’evoluzione tecnologica dei sistemi di misura e scansione è avvenuta in parallelo a nuove necessità emergenti nei diversi settori produttivi. Se 20 anni fa erano settori con elevati standard di qualità, come automotive e aerospace, a ricorrere primariamente alla metrologia (QFP è stata per i suoi primi 10 anni di vita primariamente impegnata  nel settore aerospace in ambito progettuale e di controllo qualità con casi applicativi legati alla progettazione ed al controllo di porte cargo e passeggeri sui modelli Airbus A320, A330, A350 e A380) oggi sono molti di più i settori che vi ricorrono: i già citati plastica, lamiera, fonderia e pressofusione, ma anche l’innovativo settore dei materiali compositi ed il comparto del bianco. Ambiti produttivi in cui la complessità geometrica dei prodotti richiede soluzioni di misura e scansione in grado di cogliere in tempi rapidi il 100% della superficie.

«La semplicità d’uso e la rapidità di apprendimento che caratterizzano le soluzioni laser – interviene Mazzetto – hanno aperto la porta anche ad altre applicazioni: pensiamo ad esempio alla prototipazione rapida o all’additive manufacturing. La metrologia ha seguito l’evoluzione dei processi produttivi rispondendo di conseguenza con tecnologie in grado di ridurre i tempi di esecuzione, essere efficaci anche su materiali innovativi e su geometrie sempre più complesse dato che i sistemi di scansione permettono di controllare in real time prodotti che hanno tempi di produzione strettissimi.». Se prima erano necessari quasi 30 secondi per un singolo scatto in scansione ottica, oggi – grazie al laser – siamo alla scansione in real time. «L’operatore “pennella” la superficie del componente – spiega Zuccari – che appare immediatamente a schermo: questo ha impresso un incremento di produttività ed efficienza inimmaginabile con i precedenti sistemi di controllo dimensionale. Oggi, grazie a gamme prodotto per ogni budget e ai vantaggi economici che questa tipologia metrologica offre, la scansione laser è alla portata di ogni azienda».

Il tema del maggior numero di dati acquisiti, grazie alla scansione del 100% della superficie del componente, pone però una questione di non secondaria importanza: come gestire questa mole di informazioni? «Ovviamente si sono evoluti anche i calcolatori – commenta Mazzetto. 20 anni fa sarebbe stato impensabile gestire nuvole con milioni di punti dato che la capacità di calcolo non sarebbe stata sufficiente. Oggi i computer permettono invece di gestire grandi moli di informazioni, i laser velocizzano la scansione, la portabilità degli strumenti riduce i tempi di esecuzione: la metrologia si sta evolvendo verso una semplificazione d’uso straordinaria. Inoltre il controllo delle parti – fino anche del 100% del lotto – consente di ottimizzare costantemente il processo di produzione. Questo significa migliorare la qualità, ridurre le spese e azzerare i componenti difettati, con benefici anche ambientali non trascurabili. Molte aziende l’hanno capito – e investono costantemente in nuovi strumenti. Altre se ne avvalgono soltanto perché lo richiedono i loro clienti. Ci sono sensibilità ancora piuttosto diversificate nelle aziende sulla necessità e utilità delle soluzioni metrologiche, ma di certo la consapevolezza è molto più elevata rispetto a 20 anni fa».

AUTOMAZIONE, PRESENTE E FUTURO DELLA METROLOGIA

La competizione sull’abbattimento dei costi di produzione – semplicemente inaffrontabile per molte PMI – richiede un approccio produttivo diverso, basato sull’aumento della qualità del prodotto: è qui che la metrologia e il controllo qualità permettono di conservare o acquisire nuove quote di mercato poiché:

La competizione sull’abbattimento dei costi di produzione e la conservazione o  acquisizione di nuove quote di mercato, richiede un approccio produttivo diverso, basato sull’aumento della qualità del prodotto:

«assicurando una qualità prodotto più elevata si riducono i costi e si è in grado di giustificare i maggiori prezzi di vendita – illustra Mazzetto. Ma questo non basta però. Come l’automazione ha rappresentato la risposta alla produzione globale, così lo ha fatto anche nei sistemi di controllo dimensionale. Oggi metrologia e automazione vanno di pari passo. Il presente e il futuro di QFP risiedono anche qui, nello sviluppo e installazione di impianti automatizzati altamente customizzabili e nella creazione di sistemi di controllo di processo. QFP è un solution provider specializzato in impianti di controllo che includano l’automazione”.

Se il presente è automazione, cosa prevede il futuro della metrologia? Quali tecnologie caratterizzeranno i prossimi anni? «Dal mio punto di vista – spiega Zuccari – sarà l’intelligenza artificiale a caratterizzare il prossimo decennio. Stiamo già studiando algoritmi in grado di elaborare grandi moli di dati e inserire correzioni al processo produttivo sulla base dei risultati che la scansione del prodotto restituisce. Un sistema che si autocorregge e migliora costantemente il proprio output. Il laser crescerà e prenderà sempre più piede, sia in sala metrologica che in linea di produzione nei dispositivi per il controllo di processo. E proseguirà l’ampliamento delle gamme prodotto permettendo un uso sempre più diffuso di queste soluzioni. A fianco di queste aziende ci saremo ancora noi, forti di vent’anni di esperienza in questo settore e capaci non solo di fornire soluzioni di primarie case produttrici, ma di elaborarne di nuove, specifiche e peculiari per ogni esigenza dei nostri clienti».