- Il gemello digitale crea un'immagine di sistema virtuale completamente dettagliata
- Aumento della messa in servizio del sistema virtuale
- Riduzione dei tempi di consegna e riduzione dei costi legati ai guasti
In futuro il gemello digitale diventerà un componente chiave della produzione industriale. La KHS utilizza già modelli per mappare virtualmente il processo di messa in servizio della macchina e del sistema di trasporto.
Con l'aiuto di tecnologie digitali intelligenti, KHS sta mettendo in rete e automatizzando i processi di produzione passo dopo passo, in modo che macchine, prodotti e linee complete possano comunicare e lavorare in modo efficiente tra loro. "In particolare, il cosiddetto gemello digitale consente di trasferire le procedure in un ambiente virtuale, tracciando e immaginando tutte le fasi del ciclo di vita di una macchina. Tutti i processi di produzione e i prodotti possono quindi essere simulati virtualmente", afferma Stefan Diesner, responsabile del Palletizing Product Center. I processi di produzione alternativi e ottimizzati vengono visualizzati sul computer.
Uno dei principali prerequisiti per questo è che l'ingegneria sia coerente lungo l'intera catena del valore, al fine di evitare la cosiddetta discontinuità dei dati nelle interfacce tra le varie discipline ingegneristiche, vale a dire i componenti meccanici, le apparecchiature elettriche e il software. A differenza di quanto avviene oggi, i progetti non vengono elaborati in modo sequenziale, cioè separatamente e consecutivamente. Invece, in uno scenario ideale, tutti i reparti lavorano in parallelo tra le rispettive discipline sulla realizzazione di un progetto e condividono un modello di dati comune - la base del gemello digitale che rappresenta virtualmente ogni minimo dettaglio di un sistema e permette una simulazione precisa.
La sfida dei dati condivisi
Per una società di ingegneria come KHS, che non solo produce un numero enorme di macchine diverse, ma i cui reparti di ricerca e sviluppo hanno anche una colossale diffusione geografica, questa è una grande sfida. Gli ingegneri della KHS presso il Palletizing Product Center di Worms lavorano da 13 anni alla rappresentazione virtuale e alla simulazione di macchine e parti di sistema. La simulazione o la messa in funzione virtuale si prestano in particolare ad essere utilizzate con sistemi logistici come pallettizzatori o trasportatori.
"Il nostro obiettivo è quello di continuare ad abbreviare i tempi di consegna e a ridurre i costi legati ai guasti, ampliando la nostra messa in servizio virtuale", spiega Diesner. Per stimare quanto possono essere elevati questi risparmi, è utile dare un'occhiata alla regola dei dieci. In questo modo si afferma che il costo della correzione dei guasti aumenta di un fattore dieci, più tardi nel corso del processo viene scoperto un errore. Se un errore viene rilevato ed eliminato solo durante la messa in funzione in fabbrica, ad esempio, l'onere finanziario è dieci volte superiore a quello che si avrebbe se la correzione fosse già stata effettuata all'ingegneria del software durante la messa in funzione virtuale.
Riduzione dei tempi e degli sforzi
Un ulteriore obiettivo del progetto in corso è la riduzione dei tempi e degli sforzi necessari per la messa in funzione virtuale. Una condizione fondamentale è che i dati siano coerenti. "Con la messa in funzione virtuale abbiamo il controllo sulla coerenza dei dati", spiega Diesner. "Tutti i dati vengono generati e memorizzati nel nostro sito di produzione, anche se ancora in diversi sistemi. Qui si devono compiere ulteriori passi prima che l'accesso efficiente e bidirezionale a questi dati sia fornito da uno strumento di ingegneria virtuale che include la simulazione. Una volta fatto questo, possiamo configurare il sistema secondo le specifiche del cliente o mettere in funzione rapidamente ed efficacemente i progetti di macchine adattate sullo schermo".
Nel frattempo Worms guarda avanti: la messa in funzione virtuale è il primo passo verso sistemi digitalizzati per l'industria delle bevande e il vero gemello digitale. A questo scopo, però, il gemello digitale deve essere dotato di maggiori informazioni, come ad esempio i dati sulle conversioni per i clienti KHS o i dati operativi della produzione - un'impresa davvero impegnativa.
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