Come integrare precisione, efficienza energetica e progettuale tramite la digitalizzazione

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1 Logo Come integrare precisione, efficienza energetica e progettuale tramite la digitalizzazione Paolo Andreoli / Paolo Sticchi - Lenze Italia

2 Agenda 1. La meccanica nell era industriale 4.0 Lo spazio d azione del Digital Twin La necessità di cooperazione tra Information e Operation Technology L esigenza del costruttore 2. La suite di progettazione integrata 3. I vantaggi di una suite di progettazione integrata 4. Conclusioni

3 La meccanica nell era industriale 4.0 La quarta rivoluzione industriale sta introducendo cambiamenti sostanziali anche per il settore dell ingegneria meccanica: IIoT Digital Twin offrono opportunità di creazione di valore per i costruttori di macchine 32 3g 70% OEE Acquisire dati dalle componenti meccaniche del processo può consentire di ottimizzarne il funzionamento e di anticiparne i possibili guasti, aumentando: efficienza energetica efficienza operativa I dati acquisiti dal campo sono sfruttabili appieno solo tramite un modello digitale che consenta di interpretarli contestualizzarli nel processo produttivo.

4 Lo spazio d azione del Digital Twin Il Digital Twin offre vantaggi agli OEM ancor prima che la macchina entri in funzione, grazie ai risparmi di costo e tempo che derivano dall utilizzo di strumenti digitali per progettare il processo dimensionarlo scegliere i componenti più idonei calcolare l efficienza testare la catena cinematica Questi vantaggi vengono apprezzati maggiormente a ogni riconfigurazione del processo produttivo e consentono di : ridurre i tempi di fermo garantire la qualità fin dal riavvio dell impianto meno lavoro meno rischi

5 Integrazione fra Information Technology / Operation Technology L implementazione del paradigma dell Industria 4.0 va oltre la pura tecnologia e richiede un evoluzione delle competenze e dell organizzazione di OEM e aziende industriali. In particolare, l integrazione fra: Information Technology, tecnologie a supporto dei dati di gestione aziendale Operations Technology, soluzioni software a livello di produzione e di fabbrica può essere implementata solo con un forte allineamento tra le corrispondenti funzioni aziendali e con l introduzione di figure con competenze in entrambe i domini. e questo vale anche per i produttori di macchine medio-piccole.

6 L esigenza del costruttore Il costruttore, a partire dall idea della macchina sulla carta, ha bisogno di identificare la miglior soluzione che tenga in considerazione: (IT) le esigenze di produttività della macchina (OT) il dimensionamento della catena cinematica (IT/OT) l interfacciamento del sistema con l ambiente circostante: produzione e diagnostica (OT) l efficienza energetica

7 Agenda 1. La meccanica nell era industriale 4.0 Lo spazio d azione del Digital Twin La necessità di cooperazione tra Information e Operation Technology L esigenza del costruttore 2. La suite di progettazione integrata 3. I vantaggi di una suite di progettazione integrata 4. Conclusioni

8 La suite di progettazione integrata Software di dimensionamento dei componenti meccatronici Utilizzando i dati di processo e profili cinematici consente di ottenere: un rapido ed efficiente dimensionamento degli azionamenti l ottimizzazione del bilancio energetico Software Configure Price Quotation (CPQ) Suggerisce automaticamente i migliori componenti meccatronici utilizzabili per soddisfare al meglio le caratteristiche richieste dal cliente

9 Il Dimensionamento: la catena cinematica ed il ciclo di lavoro La configurazione della catena cinematica Il ciclo di lavoro della macchina

10 Il Dimensionamento: la scelta dei componenti La curva di lavoro del motore la prestazione energetica del sistema

11 La suite di progettazione integrata Software di dimensionamento dei componenti meccatronici Utilizzando i dati di processo e profili cinematici consente di ottenere: un rapido ed efficiente dimensionamento degli azionamenti l ottimizzazione del bilancio energetico Software Configure Price Quotation (CPQ) Suggerisce automaticamente i migliori componenti meccatronici utilizzabili per soddisfare al meglio le caratteristiche richieste

12 Dalla ricerca alla valutazione Valutazione caratteristiche generazione CAD

13 Dalla configurazione alla quotazione Scelta automatica della miglior soluzione quotazione real time

14 Agenda 1. La meccanica nell era industriale 4.0 Lo spazio d azione del Digital Twin La necessità di cooperazione tra Information e Operation Technology L esigenza del costruttore 2. La suite di progettazione integrata 3. I vantaggi di una suite di progettazione integrata 4. Conclusioni

15 Una suite integrata che consente di definire i motoriduttori che garantiscano alta efficienza e prestazioni le richieste produttive del cliente dati di diagnostica quali sovraccarico di utilizzo e temperatura di lavoro gli azionamenti da adottare sulla base di potenze, consumi e interfacciamento, basato su OPC/UA o MQTT in modo da colloquiare in maniera trasparente con il sistema di fabbrica il PLC più adatto all applicazione richiesta robotica, motion, processo che si possa interfacciare al sistema di produzione della fabbrica per tutte le richieste IIoT

16 Una suite integrata che consente di generare le macro per CAD elettrico e meccanico relative ai componenti scelti da integrare con il sistema di progettazione. i parametri da importare nei software di programmazione degli inverter e azionamenti il software sorgente di controllo della macchina da caricare nel controllore PLC

17 Una suite integrata che consente di redigere la lista dei componenti con il loro codice di ordine al termine della progettazione rendendo semplice la creazione della lista dei materiali. la dichiarazione dei consumi energetici che prevede quanto ogni singolo elemento consumerà nel suo ciclo di lavoro da considerare nel calcolo del Total Cost of Ownership.

18 Una suite integrata che consente di creare la versione digitale della macchina l elenco componenti per esigenze manutentive e di approvvigionamento dei ricambi l interfaccia grafica (HMI) delle applicazioni installate sulla macchina la suite per il collaudo in ambiente virtuale dei cicli macchina

19 Agenda 1. La meccanica nell era industriale 4.0 Lo spazio d azione del Digital Twin La necessità di cooperazione tra Information e Operation Technology L esigenza del costruttore 2. La suite di progettazione integrata 3. I vantaggi di una suite di progettazione integrata 4. Conclusioni

20 Conclusioni e take-aways La modellazione digitale permette di testare diversi layout di macchina e verificare quale sia il più funzionale senza la necessità di produrre un prototipo fisico. In ottica di Industria 4.0, il costruttore della macchina è quindi in grado di realizzare un prototipo virtuale della macchina, riducendo i tempi di ingegnerizzazione, i tempi per rendere il sistema ottimizzato e in definitiva i rischi associati.

21 Grazie Thank you