Progettazione “matematica” di impianti di verniciatura
M. Longoni, A. Di Lucrezia
Geico Taikisha SpA progetta e realizza impianti automatizzati chiavi in mano per la verniciatura di scocche auto. Le principali case automobilistiche mondiali si affidano ai loro impianti per la loro produzione. In questo contesto non c’è spazio per errori: solo un processo ottimizzato garantisce vantaggi competitivi. La sfida è avere un processo di progettazione e sviluppo efficiente e che garantisca soluzioni ottimali.
In passato, un team di ingegneri progettisti procedeva allo studio dell’impianto utilizzando strumenti di supporto creati e via via configurati secondo la propria esperienza specifica. Il risultato era una ingestibile varietà di fogli di calcolo intricati e complessi, diversi per ogni progettista, con conseguenze evidenti sull’efficienza del ciclo di progettazione, e sui rischi per la qualità del prodotto. Per restare leader nel settore Geico aveva bisogno di un approccio innovativo.
La soluzione: J-Design
Inizia così la collaborazione con Moxoff: con le proprie competenze nello sviluppo di modelli matematici avanzati abbinate all’esperienza di settore di Geico, il team di ingegneri Moxoff ha studiato e realizzato un originale modello matematico virtuale dell’impianto per dimensionamento e simulazione a livello di sistema. L’obiettivo è di standardizzare il processo di design, semplificando l’impostazione dei numerosi parametri di progetto, in ottica di una migliore efficienza e ripetibilità del processo, e abilitare nuovi approcci in fase di design, prima non gestiti, come la gestione accoppiata dei vari componenti con modelli più accurati e facili da usare.
Nasce così J-Design: una piattaforma software di simulazione di impianto per la prototipazione virtuale a livello di sistema. Basata su un avanzato core di calcolo costituito da un mix di modelli ad-hoc di termo-fluidodinamica 1D ed a parametri concentrati, è flessibile grazie a una rappresentazione matematica snella e modulare, capace di valutare nuove configurazioni in modo
reattivo e dinamico, e dotata di una HMI visuale e moderna perfettamente integrata nel processo di digital transformation grazie ad una piattaforma web disponibile su cloud.
L’innovazione e i benefit
J-Design rappresenta un approccio innovativo di progetto, che sintetizza il dettaglio (e la complessità) di una simulazione 3D e i calcoli poco intuitivi e visuali di un foglio di calcolo. Costruito su misura dell’esigenza e del contesto operativo di Geico, consente oggi agli ingegneri di dedicarsi al loro lavoro di progettazione in maniera più semplice e affidabile in un ambiente di lavoro virtuale unico e condiviso. Questo nuovo modo di progettare impianti ha consentito di aumentare di un ordine di grandezza le configurazioni esplorate in sede di progetto, riducendo tempi e costi di progetto di un fattore 5. J-Design è esempio quindi di innovazione industriale in pieno spirito Industria 4.0. Ed è solo il punto di partenza. Il passo successivo è l’integrazione con i dati dal campo, in ottica (Industrial) Internet of Things. Le competenze di data science e modellazione matematica di Moxoff confluiscono quindi in un approccio sinergico e, insieme, realizzano in J-Design un digital twin dell’impianto per la simulazione, ottimizzazione ed il controllo in tempo reale.