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Digital Twin

Il Virtual Commissioning è l’esercizio di riprodurre il comportamento fisico di un macchinario o impianto in maniera virtuale attraverso una simulazione software applicata al Digital Twin.

Cos'è il Digital Twin?

Il Digital Twin è una copia esatta di qualcosa di reale sul quale fare test e prove in modo da evitare problemi o errori che potrebbero costare cari e causare ritardi sulla consegna.

Sempre di più le aziende vogliono evitare di incontrare i problemi durante la produzione, il montaggio o la messa in funzione del proprio prodotto. Verificare in modo preventivo ogni possibile problema porta ad un efficienza di processo che aiuta ad essere profittevoli. Il Gemello Digitale serve per mettere in pratica il concetto Industry 4.0 e deve essere creato, usato e gestito da varie Soluzioni. L’utilità del DIGITAL TWIN è trasversale a tutte le industrie manifatturiere operanti nei più diversi settori industriali.

Oggi più che mai è il momento del “gemello digitale”, ovvero la capacità di simulare per quanto possibile non solo il prodotto, come si faceva una volta, ma anche i processi che afferiscono alla produzione, ad avere un ruolo fondamentale. – spiega Franco Megali vice president e managing director Italy and EMEA di Siemens PLM Software – È indispensabile creare un “gemello digitale” di ciò che poi avviene sulla linea di produzione.

Questo costituisce, di fatto, la chiusura del loop verso l’Industry 4.0Se prendiamo in considerazione, ad esempio, una fabbrica dove la fase di produzione è estremamente automatizzata, ma che a monte utilizza ancora il tecnigrafo, o compie migliaia di test fisici, saremo di fronte a un’Industry 4.0 lato produzione, ma Industry 1.0 lato progettazione e simulazione.

Grazie al Digital Twin, il Virtual Commissioning permette a chiunque di eliminare gli errori in un contesto virtuale prima di installarlo in sicurezza

Chi lo crea?

La nuova era dettata dall’Industry 4.0 è basata sul concetto di Digital Twin, ossia la copia di qualcosa di reale. Questa può essere fisica (modelli 3D) o virtuale (simulazione ad elementi discreti o insieme di regole che descrivono qualcosa di reale). In entrambi i casi si tratta di una realtà riprodotta digitalmente con lo scopo di simulare un prodotto per verificarne le funzionalità.

 

CAD – Copia fisica (modelli 3D) =CAD. Progettando i prodotti con i software CAD 3D NX e Solid Edge si ricrea automaticamente in maniera digitale qualcosa che poi verrà realizzato. Per poter simulare alla perfezione un prodotto bisogna attuare la tecnica del «total modeling» e cioè l’intero prodotto o modulo deve essere disegnato in 3D in modo da poterne valutare ingombri, pesi e caratteristiche fisiche e cineto-dinamiche.

 

PROCESSI – Copia virtuale (processi)= Process Simulate. Ricostruendo un modello con la tecnica degli elementi discreti (schematizzazione di un sistema come un insieme di elementi connessi tra loro attraverso dei contatti tra di loro)si ricrea il comportamento di processi in maniera logica valutandone la funzionalità e l’efficienza.

 

IMPIANTI – Copia virtuale (impianti)= Plant Simulation. Ricostruendo un modello con la tecnica degli elementi discreti (schematizzazione di un sistema come un insieme di elementi connessi tra loro attraverso dei contatti tra di loro)si ricrea il comportamento di impianti in maniera logica valutandone la funzionalità e l’efficienza.

 

REGOLE – Copia virtuale (regole) = Rulestream. Un sistema può essere riprodotto in maniera virtuale descrivendone le leggi che lo governano. Queste leggi possono essere un insieme di regole e formule dettate anche dal know how di un azienda. Queste leggi permettono di ricreare velocemente un prodotto in funzione di determinati Input permettendo ad un azienda di velocizzare le fasi iniziali di sviluppo del sistema stesso.

 

Collaborazione nel Virtual Commissioning: l’esercizio di riprodurre il comportamento fisico di un macchinario o impianto in maniera virtuale attraverso una simulazione software applicata al Digital Twin.

Chi lo usa?

Una volta fatta la fatica di creare un Digital Twin se ne può sfruttare le potenzialità per analizzare, simulare e ottimizzare un sistema. Varie soluzioni sfruttano il gemello digitale per valutare aspetti specifici. Nel dettaglio:

 

  • CAM – Si possono valutare probabili collisioni durante la produzione di particolari meccanici con una macchina utensile CNC grazie alle soluzioni CAM NX.

 

  • PROCESSI – Si può simulare un processo ad elementi discreti, grazie a Process Simulate.

 

  • IMPIANTI – Si può simulare un impianto ad elementi discreti, grazie a Plant Simulation.

 

  • CAE – Si possono valutare i comportamenti del sistema sottoposto a sollecitazioni. Le discipline che si possono valutare sono: analisi statiche, cinetodinamiche, fluidodinamiche e termiche anche combinate tra loro in analisi multifisiche tramite CAE. (Simcenter)
Grazie al Digital Twin, il Virtual Commissioning permette a chiunque di eliminare gli errori in un contesto virtuale prima di installarlo in sicurezza

Chi lo gestisce?

A questo punto, capito chi crea il digital twin e a quali reparti questo può apportare i suoi benefici, non resta che un ultimo passaggio da approfondire, per poterci inserire pienamente nel concetto di Industry 4.0. Il digital Twin viene gestito tramite il sistema di PLM.

 

Le soluzioni PLM di SIEMENS da noi proposte sono:

 

  • – NX Manager

 

  • – Teamcenter Rapid Start

 

  • – Teamcenter 

 

NX Manager

Grazie all’offerta delle soluzioni di Siemens PLM con le sole funzionalità di CAD Data Vaulting di Teamcenter ( il PDM e PLM più diffuso al mondo) possiamo fornire un unico sistema scalabile. Questo sistema può soddisfare le più piccole esigenze a partire dalla gestione e archiviazione dei documenti di progetto.

Ridurre errori o rischi e conseguire quindi maggiore efficienza nelle fasi di progettazione? Facile. Le aziende nostre clienti con Teamcenter, possono chiederci di attivare questo strumento come semplice gestore della documentazione che viene generata in ufficio tecnico, senza dover affrontare investimenti impegnativi.

Teamcenter da sempre distinto per la sua indipendenza dai sistemi CAD più diffusi, garantisce stesse funzionalità di integrazione diretta con i cad più diffusi (Solid Works, Inventor, ProE, Catia, AutoCAD, ePLAN, I-deas, Orcad). 

 

Teamcenter Rapid Start

La configurazione Teamcenter Rapid Start offre la soluzione per la gestione dei dati di prodotto (PDM) più implementata al mondo, acquistabile oggi in modalità preconfigurata arricchita delle migliori best practice più diffuse nel settore e sulla base dell’esperienza di Siemens PLM Software. Con la possibilità di essere preconfigurato, Teamcenter Rapid Start diventa di fatto alla portata di tutti, riducendo al minimo i costi di consulenza e manutenzione, per un approccio rapido e conveniente al PDM. Il PDM assicura vantaggi immediati, con la certezza di poter intraprendere un percorso di crescita verso la gestione del ciclo di vita del prodotto (PLM) quando necessario.

 

Teamcenter

Il software Teamcenter  gestisce dati tecnici . Inoltre, è ora disponibile nella configurazione “Rapid Start”; una soluzione PLM preconfigurata. Questa è ancora più facile da implementare. Infatti consente di soddisfare le molteplici esigenze di gestione di tutti i dati che descrivono e documentano il ciclo di vita del prodotto delle aziende manifatturiere. Teamcenter con un approccio integrato alle migliori soluzioni CAD come Inventor, Solid Works, Catia, ProEngineering e ovviamente, Solid Edge eNX, è in grado di gestire documenti, informazioni e tutti gli aspetti legati alla vita e trasformazione di un prodotto, dalla sua concezione, passando per produzione, installazione e manutenzione, per arrivare al ritiro e allo smaltimento finale.
In Teamcenter la gestione dei dati si integra a quella dei processiconsentendo di definire una piattaforma univoca per l’innovazione e miglioramento di prodotti e processi a supporto delle aziende che intendono sfidare con maggiore efficienza un mercato che diventa di giorno in giorno sempre più competitivo.

 

Con il virtual commissioning si può valutare il comportamento dell’automazione di un sistema ancora prima di avere il prodotto assemblato in modo da verificarne la bontà e la consistenza.

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