AO_399

GIUGNO-LUGLIO 2017

AUTOMAZIONE OGGI 399

zione, con analisi e machine learning per

formare un ecosistema, è possibile realiz-

zare un modello chiamato ‘digital twin’.

Utilizzando un gemello digitale è possi-

bile diagnosticare problemi complessi che

implicano l’interazione di più sottosistemi

e fattori. La simulazione è fondamentale

per un digital twin, in quanto fornisce ri-

sposte a domande come: cosa succede se

cambiamo questo? E perché è successo?

E ancora: come migliorare il progetto?

Lo strumento di modellazione a livello di

sistema Ansys Simplorer consente di co-

struire gemelli digitali che descrivano con

precisione interazioni complesse tra com-

ponenti, sottoassemblaggi e sottosistemi.

Questi ultimi possono essere definiti in base al livello di fedeltà

desiderato, andando dai modelli comportamentali di alto livello

fino ai modelli di simulazione basati sulle fisiche. I sottosistemi e i

componenti dei modelli a livello di sistema sono spesso costituiti

da modelli a ordine ridotto, rappresentazioni compatte di modelli

basati su fisiche 3D, che ne rappresentano accuratamente la fisica

pur fornendo risultati in tempi molto più brevi.

La simulazione fisica

Il pieno potenziale del concetto di digital twin si realizza utiliz-

zando modelli basati sulla fisica che possono duplicare il fun-

zionamento di asset complessi in maniera sufficientemente

dettagliata da comprendere appieno le loro prestazioni, anche

quando si affrontano condizioni senza precedenti. Il gemello di-

gitale contiene spesso un modello di simulazione che duplica il

funzionamento dell’asset e può diagnosticare situazioni impre-

viste analizzando la fisica di base per prevedere in che modo si

comporterà. Dovrebbe includere un modello di simulazione svi-

luppato per duplicare la condizione attuale

del prodotto o del processo, per esempio

considerando usura o modifiche. I dati dei

sensori collegati al prodotto o al processo

vengono utilizzati per fornire in tempo reale

le condizioni limite per il gemello digitale. I

risultati del digital twin possono poi essere

calibrati in base all’operatività dell’asset.

Sistemi di controllo

Ansys Scade può controllare il gemello

digitale e sviluppare un’interfaccia uomo-

macchina (HMI) usando lo stesso software di

controllo e HMI utilizzati sull’asset fisico. Un

ingegnere può quindi testare virtualmente

scenari o condizioni operative differenti sul

gemello digitale per vedere come si comporterà, avvalendosi

della stessa interfaccia utilizzata per controllare l’asset fisico.

Piattaforma tecnologica completa

Ansys fornisce una sofisticata piattaforma che migliora l’espe-

rienza del digital twin grazie ai molteplici strumenti di simulazione

differenti che integra. Uno dei tool chiave è Ansys Engineering

Knowledge Manager (EKM), che semplifica notevolmente il pro-

cesso di connessione di differenti gemelli digitali all’IoT. Se ci

sono 100 implementazioni individuali di un determinato asset,

per esempio, EKM può memorizzare un gemello digitale di cia-

scuno di essi, che ne riflette le differenze, come le rispettive età

e condizioni operative, e quindi connettere i dati provenienti da

un determinato asset con il gemello digitale associato. La piat-

taforma tecnologica di simulazione Ansys include anche Ansys

DesignXplorer, per esplorare numerose condizioni o variabili

geometriche, aiutando gli ingegneri a determinare le condizioni

che offrono le prestazioni migliori. I progettisti possono utilizzare

DesignXplorer per trovare la migliore soluzione possibile a una

determinata sfida prima di implementarla a livello operativo.

Integrare l’ecosistema digital twin

La piattaforma di simulazione Ansys ha già dimostrato di lavo-

rare in tandem con un’ampia gamma di note piattaforme IoT,

come ThingWorx di PTC e Predix di General Electric. Ansys ha

collaborato, per esempio, con PTC per dimostrare come il mo-

dello di simulazione di una pompa operativa

possa aiutare a diagnosticare e risolvere i

problemi più velocemente rispetto al solito

approccio di prova-errore. La simulazione è

stata da tempo utilizzata per migliorare la

progettazione di quasi tutti i prodotti o pro-

cessi fisici attraverso la valutazione di fisiche

complesse, impossibili da comprendere ap-

pieno attraverso i test fisici. Ansys è l’unica

azienda con una suite completa di soluzioni

di simulazione che includono piattaforma,

ampie e approfondite funzionalità fisiche

e comprovate funzionalità di sistema. Le

soluzioni di simulazione Ansys offrono agli

ingegneri informazioni molto più approfon-

dite e concrete attraverso i gemelli digitali.

Se integrata in un digital twin, la simulazione aiuta le aziende ad

analizzare e ottimizzare le prestazioni dei prodotti in condizioni

operative del mondo reale e a fare previsioni affidabili sulle pre-

stazioni future per migliorare l’operatività e la produttività, così

da ridurre costi e rischi di tempi di inattività imprevisti.

•

Ansys

www.ansys.com

Interfaccia human-machine per un sistema chimico di elaborazione sviluppato con

Ansys Scade (Fonte da Courtesy Ansys, Inc. )

La simulazione basata sulla fisica

fornisce visibilità sul digital twin,

come lo stress su una ruota

Fonte da "Courtesy Ansys, Inc."