Oggi, in praticamente ogni settore industriale, lo sviluppo dei prodotti è divenuto sempre più complesso. A tal punto che richiede una perfetta integrazione tra le diverse discipline relative alla progettazione meccanica, a quella elettronica, a quella elettrica e allo sviluppo del software.
L'introduzione di un approccio di progettazione e ottimizzazione di tipo multidisciplinare, che si avvale dell’uso di un digital twin veramente completo, può tuttavia aiutare le aziende a rimanere competitive all’interno di un contesto di mercato estremamente sfidante.
Gestendo l'intero ciclo di vita del prodotto, dalla sua progettazione fino alla sua produzione e anche oltre, mediante l’utilizzo di un digital twin completo, le aziende possono governare in modo più rapido le iterazioni di progetto e l’evoluzione dei propri prodotti. Possono quindi innovarli e ottimizzarli trasversalmente a tutti i domini progettuali interessati.
I vantaggi di un approccio multidisciplinare
L'integrazione di tutti gli elementi della progettazione, da quella meccanica a quelle elettrica, elettronica e del software, all’interno di un unico digital twin completo consente ai diversi team di collaborare tra loro in modo più efficace. In questo modo possono eliminare la compartimentazione dei dati e far sì che tutti i soggetti interessati godano di una piena visibilità sui processi di progettazione e di produzione. Una migliore comunicazione e un processo decisionale più efficace si traducono in progetti più efficienti ed ottimizzati.
Il digital twin completo consente agli ingegneri di visualizzare i progetti all’interno di un ambiente 3D, facilitando la collaborazione tra i diversi team, nonché la possibilità di simulare in modo anticipato le prestazioni del prodotto. Questa capacità è assolutamente fondamentale al fine di visualizzare e di simulare sistemi complessi, in modo tale da ridurre il rischio di errori di progettazione e delle conseguenti costose rilavorazioni.
Siemens Xcelerator fornisce strumenti di simulazione che consentono agli ingegneri di verificare i loro progetti in modo virtuale, per assicurarsi che soddisfino i requisiti prestazionali desiderati prima di procedere alla realizzazione di veri e propri prototipi fisici.
Connettività e collaborazione tra team e processi
La collaborazione è più importante che mai. L’uso di un digital twin completo consente una perfetta integrazione tra i team, i processi, i sistemi e i dati coinvolti nella progettazione e nella fabbricazione del prodotto. Questo livello di connettività tra entità distinte è reso possibile dal digital twin completo, poiché esso racchiude tutti gli aspetti del prodotto, dal concetto iniziale fino alla sua progettazione di dettaglio e anche oltre.
La capacità di realizzare una concreta collaborazione di tipo trasversale tra le diverse discipline e i diversi domini si rivela particolarmente importante per i prodotti più complessi, che spesso coinvolgono numerosi sottosistemi e componenti che devono interagire tra loro senza alcuna incertezza.
L'approccio di Siemens con Siemens Xcelerator
L'approccio di Siemens, consistente in un digital twin estremamente completo, offre una visione olistica dell'intero prodotto. Essa si estende dalla progettazione fino alla produzione e oltre, consentendo agli ingegneri di esplorare il prodotto in modo più approfondito e all’interno di un contesto più ampio. Questo livello di integrazione è l’elemento chiave per ottenere progetti ottimizzati più velocemente, in quanto consente ai team di iterare speditamente nelle inevitabili fasi di revisione e di perfezionare i propri progetti con maggiore efficienza.
L’adozione di Siemens Xcelerator, trattandosi di una piattaforma aperta, facilita un'integrazione e una migrazione dei dati agevole e priva di intoppi. Questo approccio di tipo aperto consente alle aziende di sfruttare i sistemi IT esistenti e i dati generati da precedenti versioni delle applicazioni, garantendo di poter sfruttare appieno la tecnologia del digital twin senza che ciò renda necessario un rinnovamento dell'intera infrastruttura.
Tali caratteristiche di apertura della piattaforma si manifestano anche nel supporto di numerosi standard dei dati e formati dei file. Questa flessibilità consente alle aziende di incorporare nel proprio digital twin completo dati provenienti da molteplici fonti, inclusi i sistemi legacy e gli strumenti di terze parti. Grazie a ciò, le aziende possono ottenere una rappresentazione più completa e accurata dei loro prodotti.
Digital twin unico e specifico per ogni attività e prodotto
Un digital twin completo si connette a numerosi processi aziendali tramite un intricato scambio di dati che attraversa molteplici sistemi, realizzando un flusso interconnesso che abbraccia l’intero ciclo di vita di un prodotto. Si va dalla sua progettazione alla sua produzione e oltre, consolidando singoli dati isolati per trasformarli in una forma di conoscenza collettiva racchiusa all’interno del digital twin completo.
Avendo rispecchiato il mondo fisico all’interno del mondo virtuale tramite questi thread digitali, i team di progettazione sono in grado di prevedere le prestazioni e di ottimizzare i loro progetti di specifici prodotti, in modo affidabile e sicuro. Possono automatizzare numerose attività. Possono lavorare con funzioni che sono tra loro interconnesse, integrate e collegate, in modo da poter accedere, condividere e gestire rapidamente i dettagli dei propri programmi lungo l'intero arco del ciclo di vita del prodotto.
All’interno di un digital twin completo, configurato per un determinato settore industriale, sono presenti dei thread digitali specifici per quel settore, multidimensionali e multi-fisici, che rispecchiano un processo end-to-end omnicomprensivo.
Valore nel mondo reale: il Gruppo Ferrero utilizza il digital twin completo per la messa in servizio del magazzino
Il Gruppo Ferrero, il noto produttore globale di cioccolato e di prodotti dolciari di alta gamma con sede ad Alba, in Italia, aveva la necessità di realizzare, entro stringenti limiti di tempo, un magazzino a sviluppo verticale al fine di ottimizzare la propria capacità di stoccaggio.
All’interno di un magazzino verticale possono essere stoccati migliaia di bancali di merce occupando una limitata superficie orizzontale dello stabilimento. Lo stoccaggio e il prelievo efficiente dei prodotti sono assicurati da sistemi meccanici automatizzati, realizzando un sistema in grado di garantire un'efficiente distribuzione.
Gruppo Ferrero ha utilizzato il software, l'hardware e i servizi di Siemens Xcelerator per sviluppare un digital twin completo relativo alla messa in servizio virtuale del magazzino, allo scopo di garantire che la sua pianificazione, la costruzione, l'installazione e la successiva gestione operativa soddisfacessero gli stringenti requisiti imposti.
Il risultato? La messa in servizio virtuale è stata realizzata in sole tre settimane, rispetto ai sei mesi necessari con le metodologie standard, con una riduzione pari all'88%.