Solu-Tech progetta e collauda virtualmente macchine e linee di produzione con le soluzioni Siemens Digital Industries Software

Solu-Tech: produzione automatizzata e controllata

Da quasi 20 anni, Solu-Tech collabora con aziende di successo che cercano di razionalizzare le loro linee di produzione utilizzando gli strumenti informatici più avanzati disponibili. L’azienda mette a disposizione dei propri clienti un team di specialisti altamente qualificati in automazione industriale, robotica e controllo di visione. Nel corso degli anni, l'azienda alsaziana ha applicato il suo spirito innovativo per offrire ai clienti soluzioni su misura e pronte all’uso, dalla progettazione iniziale alla completa automazione delle macchine e delle linee di produzione.

L'azienda ha sempre puntato sulla vicinanza e sull'ascolto dei clienti per identificare ogni problematica nel modo più preciso e affidabile possibile. "Il nostro valore aggiunto risiede nell'abbinare le esigenze dei nostri clienti con il nostro know-how tecnologico a vantaggio di una produzione automatizzata e controllata", spiega Bruno Velten, CEO di Solu-Tech. L'azienda applica la propria esperienza a diversi settori, tra cui l'agroalimentare, la carta e gli imballaggi, l'arredamento da cucina e i prodotti farmaceutici.

Definire l'architettura ideale per il processo del cliente

"Ciò che rende una macchina 'speciale' è il fatto che sia unica", afferma Velten. Una macchina speciale è progettata su misura per soddisfare le esigenze di un'azienda industriale, al contrario di macchine generiche come le macchine utensili. Si differenzia dalle altre macchine di produzione in virtù della sua originalità tecnica. Le macchine speciali sono generalmente produzioni una tantum e di solito rispondono alle esigenze di produzione, assemblaggio, collaudo o imballaggio automatizzati. "Quando ci imbarchiamo in un nuovo progetto, la sfida è quella di procedere sulla sola base delle specifiche del cliente, che a volte si riduce a definire la capacità prevista della linea di produzione e il budget corrispondente. Spetta poi a noi definire l'architettura complessiva più adatta".

Rispettare i vincoli produttivi del cliente

Solu-Tech fornisce anche servizi di retrofitting per riabilitare le strutture esistenti, allinearle agli standard o adattarle ai nuovi requisiti. Il retrofit può comportare la sostituzione di un meccanismo in disuso o la sostituzione di un quadro elettrico obsoleto. In queste situazioni, i team tecnici si trovano di fronte a due difficoltà: l'impossibilità fisica di effettuare i test in officina e la necessità di rimettere in servizio la macchina il più rapidamente possibile, per ridurre al minimo l'impatto sulla produzione del cliente. Di fronte a questo tipo di vincoli, i team di Solu-Tech devono essere pienamente competenti nei loro processi di sviluppo e precisi con i loro programmi di produzione.

Scegliere NX Mechatronics Concept Designer per la progettazione di sistemi meccatronici

Partner di Siemens per l'automazione industriale dal 2003, Solu-Tech utilizza il portale Totally Integrated Automation (TIA) di Siemens per la progettazione, la programmazione e il virtual commissioning dei suoi macchinari automatizzati. Nel tentativo di cambiare marcia nella digitalizzazione dei suoi processi, Solu-Tech ha scelto il software NX Mechatronics Concept Designer™ per la progettazione dei suoi sistemi meccatronici e il software Solid Edge® per sostituire la soluzione CAD esistente.

Bruno Mann, Head of Automatism Department presso Solu-Tech, spiega le ragioni di questa scelta: "Avevamo un duplice obiettivo: da un lato, abbiamo cercato di migliorare la collaborazione tra i nostri ingegneri meccanici, elettrici e dell'automazione durante la fase progettuale. D'altra parte, volevamo ridurre il tempo dedicato allo sviluppo finale presso la sede del cliente, attraverso un processo di validazione e virtual commissioning delle nostre macchine".

Migliorare la collaborazione tra i team, riducendo i tempi di sviluppo finale

Teoricamente, lo sviluppo di una nuova macchina segue il seguente processo: analisi funzionale, architettura meccanica/elettrica/di automazione complessiva, progettazione di dettaglio dei componenti meccanici ed elettrici, programmazione dei controlli in parallelo alla progettazione meccanica/elettrica, collaudo in officina, collaudo di accettazione in fabbrica e roll-out presso lo stabilimento del cliente.

Tuttavia, in pratica, la fase di progettazione richiede spesso più tempo del previsto, con ulteriori iterazioni tra gli ingegneri meccanici, di automazione ed elettrici. Di conseguenza, i team tecnici hanno meno tempo per condurre i test in officina e sono costretti a dedicare più tempo allo sviluppo finale e alla validazione prima di implementare la macchina nello stabilimento del cliente. Nel breve periodo, l'adozione di NX Mechatronics Concept Designer dovrebbe contribuire a migliorare questi due aspetti.

Una soluzione potente e facile da usare

Utilizzando la soluzione NX Mechatronics Concept Designer, gli ingegneri progettano sistemi complessi basati su modelli semplificati. Possono definire rapidamente una macchina speciale completa di sensori, attuatori, articolazioni, nastri trasportatori e altri dettagli. La descrizione degli oggetti può poi essere completata con leggi fisiche come le leggi della gravità e del moto. La soluzione simulerà poi virtualmente la cinematica del sistema, le collisioni o la caduta di parti: l'animazione del modello gli dà vita e i team possono identificare le carenze di progettazione molto prima nel processo di sviluppo.

“NX Mechatronics Concept Designer è uno strumento di collaborazione potente, intuitivo e facile da usare. I nostri ingegneri l'hanno subito adottato”, afferma Mann. “Sono bastati solo tre giorni di formazione per essere operativi con la soluzione. Infatti, siamo stati rapidamente in grado di modellare meccanismi complessi per macchine nuove ed esistenti.”

Progettazione meccatronica integrata

“Per le macchine esistenti, i file CAD, se presenti, possono essere importati in NX Mechatronics Concept Designer nel formato di scambio neutro STEP. In alternativa, i disegni misurati vengono realizzati in loco e utilizziamo NX Mechatronics Concept Designer per creare un modello semplificato della macchina. Per le nuove macchine, il CAD viene eseguito direttamente in Solid Edge. L'uso di componenti meccanici in NX Mechatronics Concept Designer è quindi completamente trasparente. Anche in questo caso, guadagniamo in tempo, grazie alla perfetta integrazione tra i diversi strumenti: Solid Edge, NX Mechatronics Concept Designer e TIA Portal", spiega Mann.

Solu-Tech: Il primo sito industriale francese ad usare NX Mechatronics Concept Design

Per effettuare il processo di valutazione, Solu-Tech si è avvalsa dell'esperienza di Fealinx, che da oltre 20 anni è partner di soluzioni di Siemens Digital Industries Software e integratore di soluzioni in Francia. "Dopo una dimostrazione iniziale presso la nostra sede, abbiamo chiesto a Fealinx di lavorare su un proof of concept con una delle nostre macchine. Otto giorni dopo, Fealinx ha presentato l'intero meccanismo modellato in NX Mechatronics Concept Designer e abbiamo visto il "gemello digitale" della nostra installazione prendere vita. Siamo rimasti sbalorditi", ricorda Velten.

"Solu-Tech è il primo sito in Francia a scegliere NX Mechatronics Concept Designer per lo sviluppo di macchine speciali", afferma Hervé Labarge, Commercial Development Manager di Fealinx. "Siamo orgogliosi di aver lavorato con questo player di riferimento. Appena un anno dopo il PoC nel settembre 2016, l'azienda ha presentato alcuni eccezionali esempi di lavori completati alla fiera Industrie du Futur di Mulhouse nel novembre 2017".

Digitalizzazione: un driver di performance industriale

Da allora Solu-Tech ha implementato con successo NX Mechatronics Concept Designer su una serie di progetti: il retrofit di un armadio di controllo, una prova per il travaso dei componenti, la modellazione semplificata di un braccio robotico per assemblaggio di conformità selettiva (SCARA) in combinazione con un sistema di controllo numerico (NC) SINUMERIK 840D.

I vantaggi tangibili sono già stati osservati: rilevamento dei problemi di progettazione a monte del processo di sviluppo, migliore collaborazione tra meccanici e ingegneri dell'automazione, riduzione fino al 50% del tempo dedicato ai test e allo sviluppo finale di determinati progetti.

“Grazie al digital twin delle nostre macchine, le scelte progettuali possono essere effettuate più rapidamente e la comunicazione tra i team è molto più fluida. Il tempo guadagnato nella progettazione viene impiegato per validare virtualmente la nostra installazione prima che venga messa in funzione dal cliente”, conclude Velten. "La digitalizzazione è un potente motore di prestazioni sia per i nostri clienti sia per noi stessi".

Nel prossimo futuro, Solu-Tech prevede di utilizzare NX Mechatronics Concept Designer per valutare rapidamente vari concept durante la fase di pre-vendita, validare i tassi di produzione e fornire al cliente una presentazione animata dell'architettura della sua futura installazione. Questo rappresenterà un ulteriore vantaggio per Solu-Tech, che ha già ricevuto una serie di certificazioni ed etichette, tra cui quella di Offreurs de Solutions Industrie du Futur (Offerente di soluzioni per l'industria del futuro), istituita nel 2015 dalla Camera di Commercio e Industria dell'Alsazia Eurométropole, con il sostegno della Région Grand Est, dell'Alsace Innovation e dell'Agenzia di sviluppo regionale Adira.