In che modo i sistemi multi carrier e i digital twin stanno rivoluzionando la progettazione delle macchine

Scopri come i sistemi multi carrier di nuova generazione raddoppiano le loro prestazioni, hanno ridotto il loro ingombro e godono di tutti i  vantaggi di una macchina su misura. 

Schneider Electric Multicarrier Digital Twin

Nel mondo di oggi, in cui le condizioni del mercato cambiano rapidamente, i produttori devono fare affidamento su macchine flessibili per adattarsi rapidamente alle nuove esigenze.

Per stare al passo,  gli OEM che forniscono alle industrie manifatturiere macchine all’avanguardia devono reinventare il modo in cui progettano e costruiscono; fortunatamente, oggi esistono tecnologie di nuova generazione, come i sistemi multi carrier e i digital twin, che permettono di ottenere maggiore modularità e di realizzare simulazioni virtuali.

Emergono nuove metodologie di progettazione, che consentono di proporre macchine che aumentano significativamente la flessibilità di produzione nei siti degli impianti degli utenti finali.

Queste innovazioni sono particolarmente vantaggiose nei processi di confezionamento e di assemblaggio. Le soluzioni per il trasporto e il posizionamento di nuova generazione eliminano le complessità di installazione meccanica ed elettrica, le laboriose procedure di montaggio e smontaggio del vettore, le limitazioni alla precisione del posizionamento del prodotto nella catena di montaggio.

Dal momento che gli utenti finali industriali si concentrano su velocità, affidabilità, efficienza, flessibilità e costi sull’intero ciclo di vita della macchina, gli OEM di successo soddisfano questi requisiti attraverso una logica di progettazione più moderna che dà priorità a flessibilità e agilità.

Gli strumenti di progettazione più efficienti aiutano i costruttori ad affrontare meglio le richieste dei loro clienti, al contempo riducendo il time to market; inoltre, permettono loro di proporre all’industria manifatturiera soluzioni che permettono di gestire con maggiore agilità l’uso delle materie prime, la diversità di dimensioni e forma dei prodotti, i cambiamenti di impostazioni sulla linea di montaggio – con macchine più veloci ed efficienti.

Due tecnologie rivoluzionarie, multi carrier e digital twin, si stanno ora combinando per ridefinire il modo in cui gli OEM progettano le macchine e il modo in cui gli utenti finali le implementano. Per l’OEM, è tutta una questione di differenziazione; coloro che offrono macchine più veloci, più flessibili e sostenibili emergeranno come vincitori del mercato.

Flessibilità grazie a un multi carrier modulare e scalabile

Le nuove macchine multi carrier riducono drasticamente il numero di componenti all’interno del design della macchina. Il sistema, ad esempio, funziona secondo un principio di progettazione in cui “meno è meglio” e raggiunge l’obiettivo della semplicità di progettazione in cinque modi:

  1. 1. I segmenti di motore lineare sono costituiti da due sole configurazioni: diritto e 45° Ciascuno di questi motori modulari ospita avvolgimenti che vengono eccitati singolarmente così da creare un campo magnetico che controlla i movimenti del singolo carrello lungo il binario. Il carrello segue il campo magnetico in movimento con il suo magnete permanente incorporato (Guarda questa demo di due minuti).
  2. Rispetto alle grandi catene tradizionali utilizzate per trascinare i prodotti, questo approccio moderno riduce drasticamente il numero di movimenti dei componenti necessari per far funzionare la macchina.
  3. Poiché i prodotti possono essere movimentati singolarmente, è necessario spostare meno carichi, il che significa meno spostamento della massa e del peso complessivi. Questo produce meno attrito e riduce lo stress sulle parti in movimento.
  4. Riutilizzare un progetto esistente per accelerare lo sviluppo di un nuovo sistema è semplice perché il sistema è modulare e il progetto viene acquisito digitalmente. Ciò semplifica l’adattamento a nuove configurazioni semplicemente aggiungendo segmenti modulari o carrelli e adattando il design esistente alle nuove esigenze del cliente.
  5. I sistemi di trasporto, basati sulla tecnologia multi carrier di nuova generazione sono inoltre dotati di diagnostica avanzata. È possibile accedere alla macchina da remoto e il manutentore può visualizzare tutti i componenti e rilevare rapidamente eventuali deviazioni dai normali parametri operativi. Pertanto, identificando le anomalie precocemente, è possibile programmare la manutenzione durante i periodi di servizio e si evitano tempi di fermo imprevisti. Quando vengono eseguiti lavori di manutenzione, l’hardware è progettato per consentire una rapida sostituzione dei supporti e sostituire facilmente i segmenti modulari.

Rapida velocità di sviluppo grazie alla simulazione con il digital twin

Per i costruttori di macchine, la flessibilità necessaria per accelerare i processi di vendita e progettazione delle macchine deriva dalla loro capacità di assemblare virtualmente i componenti utilizzando strumenti software come i digital twin.

Il software EcoStruxure Machine Expert Twin con il sistema multi carrier Lexium MC12 consente agli ingegneri di determinare le prestazioni e la flessibilità della macchina prima che la macchina venga costruita. Gli ingegneri possono utilizzare questa piattaforma digitale per eseguire diversi formati e vedere come tali formati influiscono sul comportamento della macchina.

Possiamo utilizzare il digital twin per modificare con un clic un binario e aggiungere diversi carrelli e stazioni di elaborazione, così i test per vedere se la macchina soddisfa le esigenze dell’applicazione possono iniziare immediatamente.

Quando viene determinato il progetto ottimale, hanno luogo simultaneamente i processi di  programmazione e ottimizzazione. Durante la produzione (quando la macchina vera e propria è sul campo), i cambiamenti possono essere eseguiti premendo un pulsante, o avvenire automaticamente – a seconda dell’approccio che l’utente ritiene più pratico.

Ulteriori vantaggi: un ingombro ottimizzato e maggiore OEE (Overall Equipment Efficiency)

Le aziende che hanno già installato unità multi carrier di nuova generazione hanno raddoppiato le loro prestazioni, ridotto della metà l’ ingombro e stanno cogliendo tutti i vantaggi di una macchina consegnata in un breve tempo e realizzata su misura per il loro processo di produzione. Inoltre, un sistema multi carrier può assumere funzionalità solitamente eseguite da apparecchiature specializzate, semplificando l’intera macchina e riducendo la complessità meccanica.

Per gli OEM, il multi carrier Lexium MC12 abbinato al software EcoStruxure Machine Expert Twin apre le porte alla realizzazione di progetti di macchine estremamente competitive e ad alte performance (con miglioramenti nella qualità di progettazione fino al 30%), un risparmio del 20-40% sui costi di investimento (grazie all’ottimizzazione dell’ingombro della macchina), meno tempi di fermo non programmati e un miglioramento del 50% dell’efficacia complessiva delle apparecchiature (OEE) nel tempo.

Per maggiori informazioni

Questo post è stato pubblicato originariamente sul blog internazionale di Schneider Electric.


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