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…garantisce una consegna delle macchine più veloce rispetto al flusso di progettazione tradizionale e permette di verificare il corretto funzionamento in produzione Il gemello virtuale… AO S P E C I A L E MAGGIO 2018 AUTOMAZIONE OGGI 406 94 Nicoletta Ghironi unzionalità sempre più complesse nell’automazione di macchina e una crescente richiesta di personalizza- zione si devono oggi confrontare con l’esigenza di contrarre i tempi di realizzazione e collaudo di ogni macchina, qualunque sia la configurazione. Conciliare due fattori come complessità e rapidità di consegna così in con- trasto tra loro richiede di pensare a modalità di sviluppo nuove, che permettano di superare quell’iterazione classica: progetto- prototipo-test-correzione-riprogettazione, così dispendiosa in termini di costi e di tempi. Una valida strategia sostituisce le fasi di prototipazione e test su macchine fisiche con un passaggio virtuale, dove una macchina, o una parte di essa, viene rappresentata da un modello matematico che ne replica fedelmente il funzionamento. Tale modello ma- tematico viene poi codificato e, nella architettura B&R, integrato direttamente all’interno dell’ambiente di sviluppo Automation Studio. In questo unico ambiente di sviluppo, infatti, è possibile combinare il carico meccanico con azionamenti e motori, simu- landone la dinamica, grazie all’utilizzo di pochi blocchi funzione pronti all’uso. Chi ha progettato il software applicativo e chi ha disegnato la meccanica, possono così verificare il comportamento generale del sistema, prima ancora di andare in officina per rea- lizzare le parti fisiche. Diventa pertanto possibile sperimentare il design fisico della macchina con algoritmi di controllo di movi- mento sofisticati in un ambiente virtuale sicuro. Possibili criticità meccaniche o elettriche o logistiche diventano evidenti in simu- lazione e possono pertanto essere corrette, migliorando iterativa- mente il progetto, senza costi di realizzazione meccanica, se non per il prototipo definitivo e senza mettere a repentaglio persone o macchinari. La simulazione offre inoltre un’occasione perfetta per verificare il dimensionamento di ogni parte in movimento, raffi- nando la taglia dei motori coinvolti per ottimizzare l’investimento. Prototipazione virtuale, da dove partire Il modello matematico è il primo passo in qualunque simulazione che porti a un prototipo in forma virtuale. Creare un modello ma- tematico fedele richiede l’uso di funzioni complesse. È pertanto utile fare affidamento su strumenti di sviluppo, a supporto dei progettisti, che permettono di modellizzare un sistema sfruttando interfacce e modalità di programmazione grafiche intuitive. Una volta ottenuto il modello soddisfacente, questo è poi integra- bile facilmente in Automation Studio, grazie alla capacità degli strumenti di modellazione di generare codice integrabile diret- tamente all’interno dell’ambiente di sviluppo per l’automazione. L’obiettivo è combinare le parti di automazione, partendo dal livello di PLC e motion, dove gli strumenti di simulazione ARSim e SimAcopos sono integrati direttamente nel sistema di con- trollo B&R, con il modello fisico dei componenti meccanici e delle F Il modello matematico è il primo passo in qualunque simulazione che porti a un prototipo in forma virtuale