(Process &) Product Lifecycle Management

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1 (Process &) Product Lifecycle Management PLM Gestire il ciclo di vita di un prodotto nella sua interezza, dalla culla alla tomba, ricorrendo a risorse informatiche integrate Fonte: Siemens PLM PPLM Nell impiantistica il prodotto è l impianto, che deve essere preventivato, commissionato, progettato, installato, manutenuto, smantellato, ecc.

2 Tradizionali inefficienze nei passaggi di consegna Il progetto tradizionale Ogni attore declina a suo modo l idea che ha dell impianto. La continuità tra le varie fasi è legata a fattori molto soggettivi, e spesso sono inevitabili «sfridi». Riferimento comune soggettivo Costo unitario Il progetto 4.0 Numero dei progetti Sorprese sono inevitabili se all inizio l analisi non è esaustiva Preventivo Costruzione Documentazione Manutenzione Ideazione e ingegneria Costruzione e Collaudo Messa in marcia e Handover Esercizio e Manutenzione

3 Formalizzare il know how per evitare cesure Riferimento comune soggettivo L idea dell impianto si traduce in un modello strutturato ed unitario, che esplicita in un database ad oggetti attributi, connessioni, proprietà e metodi Costi totali Il progetto tradizionale Il progetto 4.0 Numero dei progetti formalizzazione Modello comune di riferimento Un calcolo economico determina la convenienza o meno dell approccio 4.0 Dal modello comune si traggono poi i dati per la specifica attività, in modo automatico e coerente, a vantaggio della qualità Preventivo Automazione Documentazione Operazioni

4 Modello di riferimento come spina dorsale del PPLM Ideazione Requisiti del progetto Modellazione Preventivazione e Offerta Training Manutenzione database di riferimento del lifecycle Kick off e Ingegneria Costruzione e collaudo Supervisione Messa in marcia Documentazione Nota Modellazione = Dimensionamento e/o Simulazione

5 Il cervello lavora per schemi Il cervello, per schemi e non per numeri!! Ecco l importanza di rappresentare un database di impianto dualmente con schemi, grafici, tabelle, documenti, interfacce grafiche. A tutt oggi chi ha bisogno di infomazione «a colpo d occhio», cioè per patterns, evita i numeri come veicolo di informazione immediata. Molti progetti di informatizzazione falliscono in quanto non ne tengono conto. Da qui il successo tradizionale del 2D (si pensi ad un P&ID, Piping & Instrumentation Diagram), e, sempre di più, del 3D come metodi di indagine, anche e soprattutto multidisciplinari.

6 Esempio di modello: dualismo schema / database Affinare il modello mediante iterazioni successive (spiral engineering) Definire gli oggetti che fanno parte del modello. Definire poi le loro proprietà, connessioni e metodi

7 Tag Asset Item

8 Necessità dei packagisti L evoluzione Industry 4.0 impone alle aziende un cambio di passo, verso un informatizzazione sempre più spinta. È necessario cambiare tecnologia per stare al passo dell industria internazionale: bisogna lavorare in modo più efficiente, sfruttando pienamente tutti gli strumenti a disposizione, attenti alla qualità. La proposta DBcentric è rivolta ai System Integrators, assemblatori / costruttori di macchine o moduli impiantistici (skid e/o paackage) numerosi e ripetitivi, che intendano migliorare e/o standardizzare il proprio modo di lavorare e prepararsi per affrontare nuove sfide. Dbcentric è una tecnologia versatile, al contempo metodologia e strumento software, che descrive i progetti mediante database e schemi grafici, per ottimizzare tutte le attività del ciclo di vita dei prodotti e relativi processi, dalla preventivazione alla manutenzione e revamping. DBcentric serve per progettare e supervisionare impianti, connettendo gli elementi del progetto e gestendo le loro proprietà, così da generare schemi e documenti da un database, invece che da un copia e incolla

9 I moduli del DBcentric Model Builder Library Manager Document Builder Project Builder Project Calculations HMI Configurator Equipment Finder Realtime Gateway History Collection Maintenance Module modulo base di costruzione grafica del database per descrivere una famiglia di prodotti modulo di gestione delle informazioni disponibili da internet o localmente produrre in modo guidato progetti, documentazione, piani di monitoraggio e di manutenzione interfaccia verso sistemi di calcolo disponibili in azienda fornire un configuratore dell interfaccia agli utenti (operatori, promotori, agenti ) selezione di componenti da un catalogo di prodotti modulo di acquisizione e comando per interagire con il processo modulo di archiviazione di eventi, allarmi e dati storici per investigazioni e elaborazioni modulo di generazione degli ordini di lavoro per interventi manutentivi

10 Case study: Approccio «DataBase centric» Viene qui di seguito mostrata la realizzazione con un tool (DBcentric) del concetto espresso nelle slides precedenti, relativo ad un impianto fotovoltaico. L approccio DBcentric consiste nella formalizzazione in un database relazionale e nella relativa schematizzazione della conoscenza specifica dell azienda: oggetti del suo core business, loro connessioni e proprietà. Il know how viene rappresentato dualmente in termini sia di schema che di database, senza cesura tra i due approcci: modificando lo schema si modifica il database e viceversa, sempre in passo. Vari aspetti degli oggetti vengono mostrati su piani diversi ma concorrenti e intercomunicanti: nell esempio il layer processo, elettrico, strumentazione e automazione, etc. Lo schema pivot «process» riguarda il flusso principale dell impianto, nel caso del fotovoltaico quello dell energia Libertà di rappresentazione di ambiti i più svariati, dagli edifici agli impianti (eg dai gruppi termici agli autolavaggi) fino ai flussi di lavoro.

11 Esempio di schema Impianto fotovoltaico

12 L evolversi del progetto

13 Farne documentazione, ad esempio preventivi

14 Lancio dell algoritmo di preventivazione Partenza Consumo annuale Valore di bolletta Numero persone Tiene conto del costo dei pannelli di mercato disponibili Algoritmo (ottimizzante) di dimensionamento impianto L algoritmo calcola i kwp, usando: Provincia Inclinazione tetto Ombreggiatura Requisiti per la ricerca kwp Superficie max Vincoli e legislazione, da cui: vantaggi economici, legati al destinatario (Casa, Azienda agricola, Azienda, Impianti isolati)

15 Radiazione solare Vasto orizzontale Riconoscere le caratteristiche del luogo verticale kwp: unità di misura della potenza teorica massima producibile da un generatore elettrico IEC904 (fotovoltaico): potenza della cella a condizioni standard

16 Esempio di schema Impianto di autolavaggio

17 Gli attori in gioco: i profili Guest 1 Us 1 Us 2 Guest 2 DB del progetto Su 1 Eng: Processista Su: Superuser, utenti esperti Us: User, utenti dell applicazione Guest: Utenti ospiti, eg via Web Adm Eng Altre figure: Adm: Amministratore del sistema Sviluppatore del software

18 DBcDB, Document Builder, DBcLM, Library manager DBcMB, Model Builder, per costruire il modello Il flusso di lavoro utilizzabili in ogni fase succcessiva Es: Stampa del Preventivo Default (x budget) Scenario A Scenario B etc DBcPB, Project Builder, per requisiti del progetto DBcEF, Equipment Finder, per aprire i cataloghi DBcHC, History Collection dati ed eventi in archivio Modello di riferimento Il modello padre consta di: Oggetti Connessioni Proprietà Metodi definizioni e brainstorming Anagrafiche e Dati di partenza: Max superficie Potenza in KWp ovvero calcoli, eg di dimensionamento: Inclinazione Ombreggiatura, etc Specifica dei Requisiti Progetto specifico: caratteristiche base architettura Scelta dell equipment Impianti DBcRG, Realtime Gateway, per interagire con gli impianti Dataset aumentato DBcMM, Maintenance Module generazione di Ordini di Lavoro Utenti DBcHC, HMI Configurator, per interagire con gli utenti DBcPC, Project Calculations, per i lanciare i calcoli utilizzabile in ogni fase succcessiva

19 Architettura del sistema DBcentric presso il packagista Client Client Client Client Internet e/o VPN Desktop remoti LAN REALTIME Virtual machines & SQL server In ufficio PLC Config OR In campo VPN Modbus TCP/IP Anche in CLOUD TCP/IP Seriale PLC OR anche con Soft PLC Modbus Seriale o TCP/IP (eg x Domotica) I/O fisici PC Eg I/O virtuali x simulazioni

20 Supervisione centralizzata remota di N impianti

21 Supervisione centralizzata remota di N impianti O P E R A R E A L I Z Z A C O N F I G U R A Esercizio Manutenzione Handover Collaudo e messa in marcia Installazione e commissioning Ingegneria e costruzione Dimensionamento Preventivazione Ideazione e progettazione HMI custom dal cloud (Stazioni operatore, Pannelli locali, Smartphone, Tablet etc) Protocol converter Oggetti PLC A Dati Scambiare dati strutturati Protocol converter Oggetti PLC B Dati Specializzare logiche: ECC Execution Control Chart, cioè semafori Schema specifico, per sottrazione Costruzione automatica dei mimici specifici PLC C Oggetti Logiche Dati Schema padre Uno o più «P&ID» o schemi Master («unione») del modulo Template delle logiche (per gli oggetti) Template dei Dati real time (degli oggetti) Template degli oggetti e loro connessioni

22 Function Block

23 Linguaggi di programmazione del PLC

24 Perché DBcentric? Supporto commerciale interno e agli agenti Servizi al Cliente, eg assistenza da remoto Velocità di esecuzione Omogeneità di esecuzione Razionalizzazione dei cataloghi Recupero patrimonio di conoscenza

25 DBcentric, singola sorgente di dati Si focalizza sulla gestione dell oggetto digitale come meccanismo centrale di controllo Agevola l ingegneria «collaborativa» Supporta la gestione di più configurazioni di uno stesso prodotto fisico Riduce la dipendenza dalle applicazioni e da strutture di files proprietari È integrabile con ERP ed altre applicazioni Descrive l architettura dell impianto e del suo sistema di controllo

26 DBcentric, proposta al mercato Consulenza e gestione progetto per passare dalle metodologie tradizionali a quelle dell Industry 4.0 Supporto a una piena autonomia mediante corsi «hands on» di education, training e coaching Acquisizione della licenza per l utilizzo dal cloud «DBcentric» o del software per il proprio cloud aziendale Ideazione e Ingegneria Costruzione e Collaudo Messa in marcia e Hand over Supervisione e Manutenzione