Accelerare la validazione del Controllo, con il Virtual Commissioning
Il Virtual Commissioning consiste nella messa a punto anticipata di una logica di controllo tramite verifica su un modello virtuale del macchinario / impianto che quella logica di controllo dovrà governare.
L’obiettivo finale dell’emulazione consiste nel verificare l’interazione tra gli elementi meccanici progettati, le relative automazioni, e il controllo che ne gestisce le movimentazioni ben prima di passare al collaudo macchina in officina, accelerando quindi i tempi di rilascio e consegna del macchinario.
Il cosiddetto “commissionamento virtuale”, di cui sono stati pionieri gli ingegneri di General Motors ad inizio anni 90, presenta il vantaggio di rimuovere gli errori di accoppiamento macchina-controllo, prima di applicare il controllore alla macchina fisica.
Dettaglio Tecnico
Il Virtual Commissioning si può realizzare secondo due modalità:
- Software-in-the-loop, nel quale la validazione viene effettuata a livello software, facendo dialogare il gemello digitale con il codice di controllo;
- Hardware-in-the-loop, interfaccia invece il gemello digitale con il sistema di controllo reale, l’hardware per l’appunto.
In entrambi i casi, il gemello digitale simula il comportamento dinamico della macchina, attuandolo secondo quanto gli viene imposto dal software o dall’hardware di controllo.
I programmi ottimizzati con l’aiuto di questo modello meccatronico vengono quindi trasferiti al sistema reale, con maggiore sicurezza di risultato.
Vantaggi tecnici ed Economici
La simulazione e la convalida virtuali delle apparecchiature di automazione permette di avere la certezza che funzioneranno come previsto e fornisce da subito una maggiore sicurezza sull’operatività futura della macchina.
La possibilità di validare tutte le funzioni della macchina in un unico ambiente virtuale consente l’aumento della qualità del prodotto, riducendo nel contempo il time-to-market e il numero di prove, di scarti e di rilavorazioni.
Il virtual commissioning riduce i costi diretti e indiretti legati all’installazione dei sistemi: mentre con un test macchina reale – controllo si rischiano danni fisici al macchinario, la convalida virtuale non ha alcun rischio, ne costo associato
Da segnalare anche l’aumento della produttività, visto che in fase di installazione, l’elettronica e la logica della macchina non dovranno essere validate “sul campo”, ma saranno già state validate in ambiente virtuale.
L’implementazione Industriale
Pur notando una vasta implementazione del virtual commissioning nei settori Automotive e dell’aerospace, nell’industria meccanica il concetto non è ancora pienamente permeato.
Mentre il 20% delle aziende dell’industria meccanica sta in effetti digitalizzando i propri processi di progettazione e ingegneria, la fetta di aziende rimanente stenta a comprendere i vantaggi di un passaggio fluido dal mondo virtuale a quello fisico e rischia quindi di accumulare svantaggi competitivi rispetto alle dirette concorrenti già “digitali”.
“Siamo davanti a un mercato ricco di luci e di ombre: le aziende di macchinari industriali si stanno ponendo seri interrogativi sul loro modo di progettare e produrre macchinari.” Commenta Gianluca Sacco, Marketing Director South Europe di Siemens Industry Software.”I tempi sono maturi per una radicale revisione dei processi che possano portare al lancio sul mercato di un nuovo prodotto. Alcune aziende si sono già lanciate nella fase di implementazione del Virtual Commissioning, tuttavia ci sono ancora troppe barriere che inibiscono gli investimenti e ostacolano l’affermazione della validazione virtuale e – purtroppo – anche la crescita di molte aziende che perdono così un’occasione di ripensamento critico e strategico dei loro processi “.
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