Dalla simulazione al virtual commissioning
La continua crescita di applicazioni concrete aumenta i benefici del digital twin
![](https://automazione-plus.it/wp-content/uploads/sites/3/2021/09/Lenze_picture_press-release_Virtual_Commissioning-300x238.jpg)
La visione di Industria 4.0 è strettamente legata al digital twin. Tuttavia, poiché il grado di standardizzazione dei singoli strumenti di sviluppo è attualmente ancora basso, vi sono ancora notevoli lacune nell’operabilità.
Nel campo della simulazione alcuni risultano invece essere chiusi. Di conseguenza, il digital engineering offre, già oggi, significativi vantaggi in termini di efficienza.
La trasformazione digitale dell’economia non si ferma ai dipartimenti di sviluppo dell’ingegneria meccanica. CAD (Computer-aided design), CAE (Computer-aided engineering) e CAM (Computer-aided manufacturing) vengono sempre più potenziati da strumenti intelligenti che automatizzano i processi, riducono i tempi e le risorse necessarie, controllano e migliorano continuamente la qualità nelle fasi di sviluppo. Processi più efficienti e un miglior time-to-market sono fattori essenziali per poter tenere testa alla sempre più agguerrita concorrenza globale.
Con il Digital Twin o Asset Administration Shell (AAS), l’industria ha progettato un concetto che guida in modo decisivo questo sviluppo. L’obiettivo è un flusso ininterrotto di informazioni durante l’intero ciclo di vita di macchine e impianti: dai modelli di dati utilizzati nella fase iniziale di sviluppo, ai dati della macchina dalla fase di produzione alla gestione degli asset, alla manutenzione e riparazione.
Percorsi per la simulazione digitale
In realtà, tuttavia, vi sono ancora delle lacune, perché vi è un basso grado di standardizzazione degli strumenti di sviluppo. Dal lato degli sviluppatori, vi è una continua incertezza sul fatto che il fornitore di componenti e dispositivi supporti i rispettivi strumenti di sviluppo con formati di dati adatti.
Fin dall’inizio Lenze ha accompagnato e promosso la digitalizzazione nell’ingegneria meccanica e il concetto di management shell. Ora l’azienda sta andando oltre attraverso l’estensione del suo supporto verso i partner alla simulazione e al virtual commissioning. Gli OEM trarranno vantaggio dall’espansione delle capacità della digital engineering nella progettazione, nello sviluppo e nella produzione di macchine ed impianti, perché è qui che Lenze ha colmato alcune lacune critiche.
Il primo passo è rappresentato da un simulatore 3D, che fornisce un modello relativamente generale della macchina. Ciò si traduce in una diagnostica più semplice di macchine complesse. Se si fa un ulteriore passo avanti e si affina il modello 3D, è già possibile avere previsioni concrete sul comportamento della macchina, ad esempio la velocità effettiva da raggiungere durante il funzionamento. Se il modello è adattato alla specifica macchina in modo ancora più dettagliato, può essere utilizzato per simulare non solo il comportamento meccanico, ma anche l’intero processo di produzione, cioè includendo la logica, la gestione degli errori, il cambio delle modalità operative e la parametrizzazione. In questa fase di sviluppo, è possibile anche la messa in servizio virtuale della macchina.
Stemperare i punti critici degli OEM
Lenze stessa utilizza alcuni degli strumenti di simulazione più noti, in particolare:
– SimulationX di ESI ITI: simulazione e dimensionamento dei drives;
– ISG-virtuos di ISG: Virtual Commissioning;
– Virtual Teachware by Forward TTC: Augmented & Virtual Reality per HMI e diagnostica di macchine, oltre a software per corsi di formazione virtuali.
In ogni caso, l’obiettivo finale è quello di risolvere i problemi critici in questa fase del ciclo di vita: l’esperienza dimostra che i requisiti dei costruttori di macchine includono argomenti come una migliore diagnostica, tempi di sviluppo più brevi o una pianificazione più precisa durante il dimensionamento dei componenti.
I costruttori di macchine possono utilizzare queste applicazioni in completa autonomia, affidandosi alle soluzioni proposte da Lenze. Lenze fornisce consulenza sulla selezione degli strumenti adatti, supporto nelle simulazioni di modellazione e nel virtual commissioning, in modo che possano essere eseguite direttamente presso la sede del cliente. I primi progetti sono già stati attuati e Lenze ha preparato un corrispondente show case che dimostra la procedura e le possibilità estese di digital engineering attraverso la simulazione e il virtual commissioning.
Lo sviluppo continua
Mentre oggi sono ancora necessari diversi modelli di dati per le varie applicazioni, in futuro verranno utilizzati formati e interfacce standardizzati. Questi standard sono già stati sviluppati sotto il nome di FMU (Functional Mock-up Units) o FMI (Functional Mock-up Interfaces). Lenze supporta gli strumenti comuni disponibili sul mercato e sta anche sviluppando la sua toolchain per il digital engineering.
Conclusione
Che si tratti di una miglior diagnostica, di tempi di sviluppo più brevi o di una pianificazione più precisa durante il dimensionamento dei componenti: la simulazione nel digital engineering consente di attuare i machine concepts in modo efficiente e rapido e, soprattutto, di evitare rilavorazioni ad elevati costi. Ciò è reso possibile dallo sviluppo interdisciplinare, in cui il software di controllo e IoT, in particolare, possono essere testati e convalidati su una macchina virtuale nelle prime fasi di ideazione e sviluppo.
Contenuti correlati
-
AI in simulazione e HPC con Altair al Farnborough Airshow 2024
Altair porta in mostra le ultime innovazioni nel campo della simulazione ingegneristica, dell’intelligenza artificiale (AI) e del calcolo ad alte prestazioni (HPC) al Farnborough International Airshow 2024, in programma dal 22 al 26 luglio presso il Farnborough...
-
Hexagon, Boeing e altri attori del settore aerospaziale danno vita al consorzio Rotor Dynamics
La divisione Manufacturing Intelligence di Hexagon e Boeing, in collaborazione con alcuni dei più importanti nomi nel settore aeronautico e dei motori aerospaziali, annunciano la costituzione del Rotor Dynamics Consortium (RDC). L’RDC definirà, promuoverà e standardizzerà i...
-
Destination Earth: il ruolo di Hewlett Packard Labs nella creazione di un gemello digitale globale
I gemelli digitali sono meraviglie ingegneristiche che permettono di simulare determinate condizioni a distanza. Offrono agli esperti di diversi settori l’opportunità di osservare e misurare ciò che accade in un ambiente senza la necessità di essere fisicamente...
-
Collaborazione tra RoboDK e Keba Industrial Automation
RoboDK, azienda fondata in Canada nel 2015, specializzata nella programmazione e nella simulazione offline, ha ufficialmente annunciato che collaborerà con Keba, realtà che vanta oltre 30 anni di esperienza nella robotica industriale e che, con la piattaforma di automazione...
-
Soddisfare una domanda elevata in tempi incerti
Progettare e costruire macchine incartonatrici più efficienti, produttive, sicure, veloci. Questo l’obiettivo di Econo-PAK che per raggiungerlo ha chiesto la collaborazione di Rockwell Automation Econo-PAK è un’importante azienda che produce macchine incartonatrici, con oltre 35 anni di...
-
L’energia pulita passa anche per il digital twin
Engie Lab Crigen, centro R&D del Gruppo Engie, ha sviluppato un gemello digitale di un impianto industriale basato sulla simulazione multifisica 3D. E come piattaforma IIoT di connettività e raccolta dati ha utilizzato il software ThingWorx di...
-
Simulazioni numeriche per massimizzare le prestazioni nella sfida della F1 in Schools
Il Sentiero International Campus supporta come sponsor di sviluppo tecnico il team di studenti dell’ITIS De Pretto di Schio, che sono tra i finalisti della sfida internazionale F1 in Schools. F1 in Schools è una sfida educativa...
-
Sfruttare la potenza del digital twin
La tecnologia digital twin può contribuire a ridurre le emissioni degli impianti chimici moderni, oltre a massimizzare la redditività. Ma come sfruttarne la potenza e garantire il futuro di strutture e impianti? Le risposte di Aveva Negli...
-
Metaverso, mercato in crescita e prospettive di maggiore sviluppo nell’industria
Il metaverso ha avuto molte definizioni, tutte troppo vaghe e fraintese dal pubblico. Una definizione generale è “un ambiente virtuale persistente che consente l’accesso e l’interoperabilità di più realtà virtuali individuali”. La società globale di ricerca, ABI...
-
I mercati AR e VR avranno una crescita esplosiva secondo ABI Research
La società globale di ricerche di mercato ABI Research prevede che i mercati relativi a realtà aumentata (AR) e della realtà virtuale (VR) cresceranno del 60% e del 44% dal 2024 al 2030. Mercato di sbocco I verticali...