Come ottimizzare le linee di produzione

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L’azienda canadese Prodomax, per rispondere alle richieste dei clienti, sfrutta le funzionalità di simulazione di Delmia e i vantaggi forniti dal gemello virtuale di Dassault Systèmes

Per supportare un nuovo approccio alla pianificazione e all’ottimizzazione delle linee di produzione dei clienti, Prodomax ha deciso di avvalersi delle funzionalità di simulazione del software Delmia e i vantaggi del gemello virtuale, tutto fornito da Dassault Systèmes. Infatti, grazie a Delmia e al team di simulazione robotica altamente qualificato, l’azienda sta fornendo nuovi sistemi che soddisfano le esigenze in evoluzione dei clienti, più velocemente che mai.

Simulazione della robotica in un impianto virtuale

La robotica e l’automazione hanno già rimodellato fabbriche e linee di produzione, contribuendo ad aumentare l’efficienza produttiva, a incrementare la produzione e a migliorare la qualità complessiva dei prodotti. Di recente, le aziende stanno ricorrendo alla simulazione dei robot e dei processi per ottimizzare ulteriormente i layout degli impianti, effettuando i primi test nel mondo virtuale per migliorare i progetti e accelerare i tempi di ciclo. Un’azienda che sta ottenendo ottimi risultati in questo senso è Prodomax. Con sede in Ontario, Canada, Prodomax progetta e ingegnerizza soluzioni di produzione automatizzate chiavi in mano per i produttori di apparecchiature originali (OEM) e per i produttori automobilistici di primo livello. Ogni giorno, il team di ingegneri aziendali risolve tutti i tipi di scenari per integrare la robotica più recente nelle linee di produzione dei propri clienti. Introducendo le ricche funzionalità di simulazione di Delmia nel loro set di strumenti, ora convalidano le configurazioni della linea prima di procedere con l’installazione di ogni linea o cella di produzione fisica. Questo li aiuta a lavorare più velocemente, a soddisfare più facilmente le esigenze sempre più complesse dei clienti e a ridurre la quantità di spazio utilizzato. Recentemente, ad esempio, Prodomax è stata incaricata di sviluppare una nuova linea di trasporto a rulli. Il team l’ha costruita grazie a Delmia, includendo tutti i percorsi di saldatura e movimentazione dei materiali e le postazioni degli operatori. La simulazione li ha aiutati a testare diversi progetti e a determinare i requisiti minimi di altezza e il posizionamento di un soppalco. Ricreando le condizioni fisiche dello stabilimento del cliente nell’ambiente virtuale, si sono assicurati che tutti i robot e le attrezzature funzionassero entro i limiti di sicurezza. “Abbiamo testato virtualmente i percorsi di saldatura e controllato il funzionamento di tutti i robot insieme per identificare i problemi nella zona dei robot, come i problemi di sincronizzazione” dichiara Steve St. Onge, tecnico senior di robotica in Prodomax. “La soluzione Delmia ci ha permesso di verificare virtualmente l’intero processo. Anche quando la linea è stata installata e il cliente ha voluto aggiungere nuove attrezzature, abbiamo potuto verificare con la simulazione che i robot esistenti potessero muoversi intorno a tali attrezzature. Una volta che questo tipo di installazioni è in funzione e negli stabilimenti dei clienti, c’è un tempo fermo molto limitato. Bisogna progettare bene fin dal principio e la simulazione è stata un grande passo avanti per riuscirci”.

Soluzione di simulazione flessibile e scalabile

Prodomax ha scelto Delmia per le sue potenti funzionalità di simulazione e la sua flessibilità. L’azienda ha inoltre apprezzato il fatto che non ci siano limiti alle dimensioni del progetto e che copra i processi produttivi più comuni. “Delmia offre supporto per diversi tipi di saldatura. Si è dimostrato un prodotto davvero scalabile” sottolinea Jakub Garai, manager di controls, electrical design, fluid power e robotics di Prodomax. Uno dei motivi principali per cui l’azienda ha abbracciato la simulazione è quello di soddisfare le crescenti richieste dei clienti. Molti ora inseriscono le richieste di simulazione nelle loro specifiche, che vanno dalle simulazioni statiche e dai controlli delle interferenze all’analisi dei tempi di ciclo e alla convalida. “Ora siamo in grado di eseguire tutti questi compiti e tutto il resto utilizzando Delmia” continua Garai. Dassault Systèmes e il suo partner tecnologico Aventec sono diventati parte del team Prodomax. Hanno contribuito a superare gli ostacoli iniziali per garantire il successo dell’implementazione di Delmia. Oggi sono in costante comunicazione per migliorare ulteriormente il software. “Aventec si è integrata con Prodomax e con i nostri processi e procedure” precisa Garai. “Conoscere il nostro modo di operare ha permesso loro di personalizzare la formazione per renderla il più efficace possibile per tutto il nostro team. Questo ha davvero dato i suoi frutti poiché, quando nel team entra una nuova persona, tutti sono in grado di essere operativi molto più velocemente rispetto al passato”. “Aventec ci ha fornito un’assistenza a tempo pieno sui progetti ‘live’, che si è rivelata preziosa mentre modificavamo i nostri processi e imparavamo a usare lo strumento, assicurandoci di consegnare i progetti in tempo” aggiunge Lenka Cernova-Cerrato, ingegnere di processo senior di Prodomax.

Convalida del comportamento del robot prima dell’installazione

Poiché Delmia supporta tutte le principali marche di robot, Prodomax può passare facilmente da un robot all’altro durante la configurazione di una linea, per determinare quale di essi sia più adatto a ogni attività. “Uno dei vantaggi principali di Delmia è la possibilità di avere più produttori di robot nella stessa cella di lavoro. Possiamo scambiare diversi robot e fornire nuovi codici alle persone sul campo” afferma St. Onge. Questa funzionalità consente a Prodomax di testare in modo efficiente i robot in diverse configurazioni e scenari per migliorare l’accuratezza complessiva della progettazione. “In passato, installavamo gli elementi dove ritenevamo dovessero trovarsi in base a studi statici e poi scoprivamo che non era il posto migliore per quel robot e dovevamo nuovamente riorganizzare” puntualizza Garai. All’interno dell’impianto virtuale, gli ingegneri di Prodomax identificano i limiti di portata dei robot, le interferenze degli utensili e vedono come i robot operano insieme. Possono studiare gli orientamenti degli utensili e testarne virtualmente la cinematica, come il movimento del morsetto, il sequenziamento dei robot e l’interazione tra le diverse stazioni. La simulazione di tutti questi elementi facilita l’affinamento dei progetti delle macchine, che porta a un processo di installazione più fluido e veloce in officina. “Il nostro obiettivo era quello di azzerare le rielaborazioni in fase di installazione, e da quando abbiamo iniziato a usare Delmia non abbiamo dovuto spostare un solo robot a causa di errori di progettazione” dichiara Cernova-Cerrato. “Prima eseguivamo studi di portata statica, ma non eravamo in grado di visualizzare i percorsi dei robot. Delmia ci permette di esaminare tutti i movimenti dei robot e di ottimizzarne il posizionamento”.

Approccio ingegneristico collaborativo ed efficiente

Prodomax lavora ora in modo più efficiente, poiché i diversi membri del team del reparto di simulazione possono accedere a tutte le informazioni di cui hanno bisogno e vedere i pezzi e le macchine che stanno sviluppando nel contesto dello stesso modello di linea. Tutti i dati sono archiviati centralmente in Enovia sulla piattaforma 3DExperience. “È molto facile collaborare e distribuire il carico di lavoro” afferma St. Onge. “Siamo tutti consapevoli dell’ingombro della macchina e di dove sono i nostri limiti. Ad esempio, le torce di saldatura occupano molto volume; con Delmia possiamo creare nuvole di torce, determinare la posizione delle saldature e quindi esportare i dati CAD al nostro reparto di progettazione, che utilizza Solidworks, in modo che possano posizionare gli utensili intorno alle nuvole di punti (torch clouds) e vedere le interferenze molto rapidamente”. Anche la possibilità di eseguire automaticamente le modifiche alla progettazione e di creare modelli di progettazione e di programmi robotici aumenta la produttività. “Se vogliamo cambiare un’affilatrice per le punte lungo una linea, basta modificare quel pezzo di CAD per aggiornare automaticamente tutte le istanze all’interno della macchina” continua St. Onge. “Possiamo anche creare modelli di funzione in Delmia da utilizzare in altri progetti così da risparmiare tempo”.

Messa in servizio più rapida, clienti soddisfatti

Oggi, il tempo che intercorre tra l’accensione e il funzionamento di una linea di produzione è notevolmente ridotto grazie alla simulazione anticipata del sistema da parte di Prodomax. Questo aiuta l’azienda a rispettare i tempi sempre più stretti dei suoi clienti e a proporre soluzioni di produzione ottimizzate che portano a notevoli efficienze in fabbrica. “I tempi per la costruzione di nuove linee sono sempre più stretti: a volte abbiamo solo poche settimane per mettere in funzione una linea. Delmia ci permette di creare programmi offline scaricabili che possiamo trasferire direttamente ai nostri robot per effettuare l’analisi dei cicli e l’utilizzo dei robot” precisa Cernova-Cerrato. Questo nuovo approccio migliora anche il modo in cui Prodomax comunica con i suoi clienti, consentendo loro di vedere e verificare virtualmente una nuova linea ben prima dell’installazione fisica. “In fase di progettazione, siamo ora in grado di presentare al cliente una visualizzazione 3D degli utensili che mostra le interazioni dei robot e le animazioni interattive” conclude Cernova-Cerrato. “Questo ha migliorato notevolmente il modo in cui comunichiamo con i nostri clienti, dandoci un vantaggio professionale”. Guardando al futuro, Prodomax intende continuare a utilizzare Delmia per ottenere una maggiore efficienza nei processi interni di progettazione e ingegnerizzazione. Grazie alla simulazione, l’azienda innova rapidamente senza compromettere gli elevati livelli di qualità che i clienti del settore automobilistico si aspettano. “Con l’aggiunta di Delmia e del nostro team di simulazione robotica altamente qualificato, stiamo fornendo nuovi sistemi che soddisfano le esigenze in evoluzione dei nostri clienti più velocemente che mai” dichiara Garai. “Ora stiamo studiando aree in cui possiamo risparmiare ancora più tempo, come la messa in servizio virtuale e la generazione di codici PLC”.

Dassault Systèmes – www.3ds.com/it

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