Obiettivo: l’innovazione nella produzione di celle a combustibile. Ecco come i tre partner, Omron, Dassault Systèmes e VAF, utilizzano i gemelli virtuali per rendere la produzione più flessibile e sostenibile
‘Uno per tutti, tutti per uno’. Questo motto tratto da ‘I tre moschettieri’ di Alexandre Dumas risale al 1844, eppure la sua validità rimane invariata. Tre aziende hanno ora unito le forze per guidare il futuro della mobilità, o, più precisamente, delle celle a combustibile. I tre componenti del team, ovvero l’esperto di automazione Omron, lo specialista di gemelli virtuali Dassault Systèmes e il professionista di produzione e digitalizzazione VAF, scendono insieme in campo, ciascuno con le rispettive competenze. “In futuro, la produzione si concentrerà sempre di più sull’integrazione IT-OT, ovvero sulla connessione tra tecnologia informatica e hardware di controllo operativo. Per collegare questi due livelli, Omron sta collaborando con partner come Dassault Systèmes e VAF, che ottengono un punteggio elevato in termini di esperienza nell’IT e nell’integrazione” ha commentato Henry Claussnitzer, business engagement manager automotive Emea di Omron. Insieme, le aziende ambiscono a portare la produzione di celle a combustibile di idrogeno al livello successivo.
Pianificazione virtuale dei flussi di lavoro della produzione
L’azienda scientifica e tecnologica Dassault Systemès crea ambienti virtuali collaborativi nella forma di virtual twin experience del mondo reale. Utilizzando la piattaforma 3DExperience di Dassault Systèmes e collaborando con VAF, Omron ha sviluppato una cella impilatrice robotica per l’assemblaggio di celle a combustibile. Questa soluzione può raggiungere un ciclo di 0,5 secondi dei singoli strati di piastre bipolari (BPP) e a membrana-elettrodi (MEA). L’idea per il progetto è arrivata dall’azienda e.Volution, che desiderava implementare un nuovo concetto di Mobility-as-a-Service (MaaS) basato su celle a combustibile. Con 3DXP, i digital twin di progettazione e produzione si fondono in un gemello digitale comune che funge da modello virtuale di base.
Tecnologie digitali per la produzione autonoma
Il gemello digitale garantisce che i flussi di produzione possano essere eseguiti virtualmente per migliorare la pianificazione, lo sviluppo e promuovere l’innovazione. L’Operational Technology and Information Technology (OT e IT) diventano quindi soluzioni di produzione flessibili e scalabili. I gemelli virtuali possono supportare la prototipazione, simulare il risparmio di materiali e risorse in nuovi cycle concept e contribuire ad accelerare il time-to-market. Inoltre, tale approccio va a vantaggio di sostenibilità ed efficienza: infatti, lo scopo delle tre aziende è aiutare i produttori e i fornitori nel campo della mobilità sostenibile a identificare e utilizzare le tecnologie digitali per sviluppare ulteriormente la produzione autonoma.
Una collaborazione proficua
La piattaforma 3DExperience consente di automatizzare in modo efficace i processi nella produzione di celle a combustibile, nonché di aumentare la qualità e ridurre i tempi di ciclo. La collaborazione tra Omron, Dassault Systèmes e VAF è stata presentata per la prima volta alla fiera Hannover Messe 2022 da Henry Claussnitzer come “il sistema plug in praticamente più veloce al mondo”. Durante l’evento, la collaborazione tra più network per il processo di creazione dei prodotti è stata dimostrata in tempo reale presso 12 stazioni. Inoltre, durante il funzionamento della macchina è stato illustrato anche il percorso completo dei vari gemelli virtuali, dall’idea iniziale all’assistenza post-vendita. Nel caso di Graebener Bipolar Plate Technologies, che fornisce piastre bipolari che costituiscono il fulcro delle celle a combustibile, la fase finale del processo ha mostrato come il feedback delle singole fasi può riaffluire nel pool di idee di nuove varianti e sviluppi o persino modelli di business originali: un ciclo di vita virtuale nell’intera rete del valore.
La produzione di celle a combustibile richiede massima precisione
Hermann Stark, managing director di VAF, ha illustrato le singolari sfide che la costruzione delle celle a combustibile pone alle aziende manifatturiere: “Nel caso delle celle a combustibile, sono necessarie un’estrema precisione e un’elevata affidabilità per garantire la conformità della sigillatura e per non danneggiare le piastre bipolari e a membrana (MEA). Con Dassault Systèmes e Omron, abbiamo trovato partner in grado di supportarci in tutti i sistemi e siamo riusciti così a realizzare una macchina di successo”. “Negli ultimi tre mesi, si è instaurata una chimica incredibile con VAF e Omron, e noi di Dassault Systèmes siamo impazienti di compiere insieme i prossimi passi” ha aggiunto Philippe Bartisol, vice president di Dassault Systèmes.
Supporto congiunto delle tecnologie a idrogeno
Oltre al loro spirito innovativo, le tre aziende condividono anche la visione di mobilità sostenibile. Claussnitzer ha dichiarato: “Vogliamo tutti contribuire al futuro e investire nelle energie rinnovabili. Questo è stato il fattore principale della nostra collaborazione”. Mentre Bartissol ha precisato: “Tutti abbiamo riconosciuto l’esigenza di idrogeno nel settore della mobilità. Ma dobbiamo costruire insieme i nuovi modelli di reti di valore dell’idrogeno”. Al momento, nessuno sa esattamente come saranno le celle a combustibile in futuro, quanto saranno grandi o quale forma avranno. “Fare in modo che la macchina sia flessibile è la sfida più grande ma, allo stesso tempo, la velocità e la precisione non devono essere trascurate” ha continuato Claussnitzer. “Questa è esattamente l’area in cui intendiamo concentrarci con i nostri partner, e come team svilupperemo molti approcci entusiasmanti per una produzione più flessibile ed efficiente”.
Omron – http:/industrial.omron.it VAF – www.vaf-bopfingen.de Dassault Systèmes – www.3ds.com