Come disegnare un diagramma del tempo ciclo — Allinea i movimenti nel tempo e trova dove accorciare conviene

Ultimo aggiornamento: 2026-09-24 ／ Categoria: Progettazione meccanica e del controllo, tempo ciclo

Il diagramma del tempo ciclo allinea i movimenti di un ciclo su un asse dei tempi e mostra dove accorciare conviene. Questa guida è per i progettisti meccanici e del controllo che vogliono sapere, in fase di preventivo, se il takt richiesto può essere rispettato.

Su una macchina con takt richiesto di 5,5 s, un ciclo dell'unità di trasferimento è risultato di 6,0 s. Il movimento più lungo è l'avanzamento del nastro, 2,0 s, eppure un nastro più veloce non accorcia il ciclo. Quale movimento conviene accorciare si vede solo dopo aver allineato i movimenti nel tempo e collegato le attese con le frecce. È un diagramma diverso dal Come disegnare un diagramma temporale degli ON/OFF dei segnali, e si disegna su carta millimetrata o in Excel.

Diagramma del tempo ciclo di un'unità di trasferimento. Righe dall'alto: Z giù (lato prelievo) 0,5 s (catalogo 0,4 s più ammortizzo 0,1 s), pinza chiusa 0,3 s, Z su (lato prelievo) 0,5 s, spostamento X 0,9 s, Z giù (lato attrezzatura) 0,5 s, pinza aperta 0,3 s, Z su (lato attrezzatura) 0,5 s, ritorno X 0,9 s, avanzamento nastro 2,0 s, inizio del ciclo successivo. Ogni movimento parte 0,2 s dopo la fine del movimento che attende. L'avanzamento del nastro parte dopo Z su (lato prelievo) e finisce a 3,9 s. L'inizio del ciclo successivo attende sia il ritorno di X sia l'avanzamento del nastro: 6,0 s. Gli 8 movimenti dell'unità di trasferimento sono neri, l'avanzamento del nastro è tratteggiato. Supera la linea tratteggiata del takt richiesto di 5,5 s. — Un ciclo di un'unità di trasferimento che preleva il pezzo nella posizione fissa del nastro con Z e lo porta all'attrezzatura con X. Ogni movimento parte 0,2 s (il tempo di verifica) dopo la fine del movimento che attende. La nota sotto ogni riga indica il tempo di movimento e come si conferma il completamento. In nero: il percorso più lungo collegato dalle attese, quello che fissa il ciclo. L'avanzamento del nastro tratteggiato può ritardare di 1,9 s senza cambiare il ciclo. Su smartphone, scorri la figura in orizzontale o toccala per aprirla.

1. Prima di disegnare, stabilisci il significato del takt richiesto, il punto di inizio e di fine, e la granularità delle righe

Il takt richiesto è un limite massimo per ogni ciclo o una media? Lo stesso diagramma passa o fallisce a seconda di quale dei due. Su un pallettizzatore, dove il movimento dipende dalla posizione di deposito, ogni ciclo ha una durata diversa. Decidi con chi ha scritto la specifica quale dei due viene promesso (l'esempio usa il limite massimo per ciclo).
L'inizio e la fine di un ciclo Scrivi sul diagramma lo stato di inizio e di fine. Anche al collaudo il tempo ciclo si misura tra gli stessi due punti. L'esempio va da «Z al fine corsa alto, X lato prelievo, pezzo in posizione» fino a quando quello stato si ripresenta.
Una riga per movimento Avanzamento e ritorno del cilindro, chiusura e apertura della pinza, e ogni destinazione di un asse hanno una riga propria. Sotto ogni riga annota il tempo di movimento e cosa conferma il completamento (il sensore di fine corsa alto, l'in posizione). La salita di Z lato prelievo e lato attrezzatura attendono cose diverse, quindi sono righe separate.

2. Stima i tempi di movimento come valore di catalogo più ammortizzo e assestamento

Cilindri pneumatici — La lunghezza della barra è il tempo di corsa completa da catalogo più la quota aggiunta dal regolatore di flusso (ammortizzo). Il tempo di catalogo è misurato in condizioni veloci: pressione nominale, tubi corti, spillo tutto aperto. Nella nota scrivilo separato, «0,4 s + ammortizzo 0,1 s», e ridisegna con i valori misurati dopo la messa in servizio.
Assi servo ed elettrici — Con un profilo trapezoidale il tempo è corsa L ÷ velocità massima v + t_a (tempo di accelerazione/decelerazione). 300 mm a 500 mm/s con t_a = 0,2 s richiedono 0,8 s, più l'assestamento fino all'in posizione. Se la corsa è più corta di v × t_a l'asse non raggiunge la velocità massima e il tempo è 2√(L × t_a ÷ v).
Robot — Il tempo ciclo standard di catalogo è misurato nelle condizioni più veloci: carico e percorso fissi, con un posizionamento grossolano che non attende l'assestamento del braccio. Ricava il tempo di ogni tratto dal simulatore inserendo la massa del pezzo, e aggiungi apertura/chiusura della pinza e le attese di passaggio.
Tempo di verifica — L'intervallo tra il completamento di un movimento e l'inizio del successivo, spesso accorpato in 0,2–0,5 s. Risposta del sensore, scansione del PLC e ritardo dell'uscita sommati fanno qualche decina di millisecondi. Il resto è margine per la variabilità e attese volute, come la formazione del vuoto: taglia tutto ciò per cui non sai dare un motivo.

3. Ogni inizio è «fine del movimento atteso + tempo di verifica», collegato da una freccia

Ogni movimento inizia a «fine del movimento che attende + tempo di verifica», e la freccia di attesa punta lì. Quando un movimento attende altri due, traccia due frecce e conta dalla fine più tardiva. «Inizio del ciclo successivo» nell'esempio attende sia il ritorno di X sia l'avanzamento del nastro. Con quella riga aggiunta, la durata del ciclo si legge come suo istante di inizio.

Se il movimento successivo parte a metà corsa, annota sotto la riga il sensore di metà corsa e traccia la freccia dal centro della barra. Se quella posizione è sicura per partire è una domanda per la progettazione meccanica. La condizione per andare avanti è un sensore, non il tempo. Se avanzi solo con un timer, quando un pezzo si incastra il movimento successivo parte prima che il precedente sia finito.

4. I candidati da accorciare sono solo sul percorso più lungo

La durata del ciclo è fissata dal più lungo dei percorsi collegati dalle frecce di attesa. Nell'esempio il percorso degli 8 movimenti dell'unità di trasferimento (nero) è di 6,0 s. L'avanzamento del nastro finisce a 3,9 s, quindi uno più veloce non accorcia il ciclo. I candidati stanno solo sul percorso nero.

Accorcia i due spostamenti di X di 0,2 s ciascuno — Alza la velocità massima a 750 mm/s: 0,7 s con l'assestamento. Anche l'accelerazione sale di 1,5 volte, quindi ricontrolla il dimensionamento del motore. Il ciclo scende a 5,6 s, manca ancora 0,1 s
Avvia il ritorno di X a metà della salita di Z (lato attrezzatura) — Il ritorno di X parte a 4,6 s e il ciclo scende a 5,7 s. Si assume che la pinza superi l'attrezzatura 0,2 s dopo l'inizio della salita, e lo si rileva con un sensore di metà corsa
Entrambi insieme danno 5,3 s, entro il takt richiesto

Dopo aver accorciato, ridisegna il diagramma e ricontrolla il percorso più lungo. Nell'esempio il percorso nero resta lo stesso a 5,3 s, ma il margine del nastro scende da 1,9 s a 1,2 s; se l'avanzamento supera 3,2 s, diventa lui il percorso più lungo. Quando i movimenti dei cilindri si sovrappongono, la pressione dell'aria cala e tutto rallenta un po', quindi controlla anche che l'alimentazione basti.

5. Finché la stima non è consolidata, disegna con le formule di Excel

Disegna in Excel finché la stima non è consolidata; la carta millimetrata serve per aggiungere a mano in riunione. Su carta, correggere un tempo di movimento significa ridisegnare tutto ciò che segue. In Excel non tracciare frecce di attesa: collega le righe tramite il movimento atteso nella colonna B e la formula dell'inizio, e colora le barre con la formattazione condizionale. Le frecce disegnate come forme non seguono quando un tempo di movimento cambia.

Imposta la tabella Colonne da A a D: movimento, movimento atteso (per nome), tempo di movimento, tempo di verifica. Colonne da E a G: inizio, fine e il segno del percorso più lungo; dalla colonna H verso destra, la scala a passi di 0,1 s (larghezza colonna da 1 a 1,5). Elenca i movimenti dalla riga 3 e chiudi con una riga «inizio del ciclo successivo» di durata zero (riga 12 nell'esempio).

Inserire la scala e le formule di inizio e fine Copiare la formula di H1 verso destra fino a BZ1 (7,0 s). Inizio e fine usano le formule sotto: una riga che attende due movimenti usa MAX, una riga che parte a metà corsa aggiunge i secondi fino al sensore. ARROTONDA (ROUND) serve perché l'errore di arrotondamento sommando 0,1 sposta una barra di una colonna.

Cella	Formula	Significato
H1	`=(COLUMN()-COLUMN($H$1))/10`	Scala (0; 0,1; 0,2…)
E3	0	Inizio del primo movimento
F3	`=ROUND(E3+C3,1)`	Fine = inizio + tempo del movimento (copiare in basso)
E4	`=ROUND(F3+D4,1)`	Inizio = fine del movimento atteso + intervallo di verifica
E11	`=ROUND(F5+D11,1)`	L'avanzamento del nastro attende Z su (lato prelievo)
E12	`=ROUND(MAX(F10,F11)+D12,1)`	Inizio del ciclo successivo. Attende i due. Questo valore è la durata del ciclo
E10	`=ROUND(E9+0.2+D10,1)`	Quando il ritorno di X parte a metà della salita di Z (lato attrezzatura), a 0,2 s

Colorare le barre e il takt richiesto con la formattazione condizionale Selezionare H3:BZ12 e creare le tre regole di formattazione condizionale sotto. Il takt richiesto va in C14 sotto la tabella; cambiando il valore, il bordo si sposta con esso. Se non compare alcun colore, controllare «Si applica a» in Gestisci regole e, per la stampa, la griglia (Creare un diagramma temporale in Excel).

Regola	Formula
Riempimento scuro (percorso più lungo)	`=AND(H$1>=$E3,H$1<$F3,$G3="●")`
Riempimento chiaro	`=AND(H$1>=$E3,H$1<$F3,$G3<>"●")`
Bordo sinistro al takt richiesto (5,5 in C14)	`=H$1=ROUND($C$14,1)`

Segui il percorso più lungo Risali a ritroso dalla riga di inizio del ciclo successivo e metti ● nella colonna G di ogni riga sul percorso. Segui il movimento che ha fissato l'inizio (quello scelto da MAX); quelle barre diventano scure e i candidati saltano all'occhio. Colorare a mano la cella di una barra non cambia nulla, perché la formattazione condizionale sta sopra.

6. Dove si inciampa: margini nascosti, il primo ciclo, le attese tra unità

Gonfiare i tempi di movimento senza dire perché — Scrivi i margini nella nota della riga insieme al motivo. Mescolati dentro, nascondono sia dove accorciare sia in cosa differiscono i valori misurati in messa in servizio. Quando il takt non è rispettato, tieni i margini che hanno un motivo e rivedi invece velocità, componenti e sovrapposizioni dei movimenti
Disegnare solo il ciclo a regime e non il primo — Disegna il primo ciclo su un diagramma separato. Subito dopo l'avvio non c'è un pezzo precedente da attendere e si aggiungono gli spostamenti dalla posizione di zero. Al cliente interessano i secondi dall'avvio all'uscita del primo pezzo, quindi specificalo separatamente dal ciclo di collaudo
Credere che ogni unità disponga dell'intero takt — Traccia le frecce di attesa attraverso le unità. Altrimenti il tempo speso ad attendere che un'altra unità si ritiri resta invisibile, e una volta collegato il diagramma supera il takt. Lo stesso vale quando le unità sono progettate separatamente

7. Il takt e i punti di inizio e fine sul diagramma diventano le condizioni di collaudo

Scrivi sul diagramma il takt richiesto, se è un limite per ciclo o una media, e gli stati di inizio e fine. Al collaudo si misurano più cicli consecutivi con i pezzi che scorrono e senza attese dalle macchine a monte o a valle. Il primo ciclo di una mattina d'inverno tende a essere lento perché il grasso è duro. Se si promette un limite per ciclo, decidi prima se quel ciclo conta nel collaudo.

Le righe e le frecce di attesa del diagramma sono le fasi e le condizioni di avanzamento del Come disegnare un diagramma di flusso PLC del funzionamento. Lo scambio di segnali con altre macchine e robot si disegna come ordine dei segnali in Timing Chart Editor.