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AUTOMAZIONE
E ROBOTICA

Che cos’è il Virtual Commissioning?

Il Virtual Commissioning è una tecnologia che consente di riprodurre il comportamento dinamico e cinematico di una macchina o di un impianto automatico, tramite una simulazione software. Consente, quindi, una emulazione del comportamento di uno o più componenti hardware in ambiente virtuale e viene utilizzata a complemento della progettazione ingegneristica di macchine o impianti automatici, come strumento di simulazione avanzata.

L’obiettivo dell’ingegnere che si occupa di Virtual Commissioning è quello di creare un modello digitale (digital twin) 3D, che consenta di simulare il funzionamento dell’applicazione e quindi di tutti gli elementi progettati. Questa simulazione avviene interfacciando il modello con il software di controllo sviluppato. Il vantaggio principale è quello di correggere eventuali errori, prima di avviare il processo manifatturiero per la costruzione dei componenti.

Lo scopo di questa emulazione è anticipare la fase di collaudo del software, nel periodo in cui la macchina – o l’impianto – si trova ancora in fase di studio. Ciò che rende fondamentale l’utilizzo del Virtual Commissioning è la possibilità di rimuovere gli errori prima ancora di produrre i singoli componenti della macchina o dell’impianto. L’obiettivo, ovviamente, è quello di migliorare la qualità delle operazioni già in fase di progettazione. Il Virtual Commissioning consente, inoltre, una transazione dall’ambiente virtuale a quello fisico, riducendo sia i tempi di messa in servizio che di collaudo.

Come funziona il Virtual Commissioning?

I tecnici Hypertec Solution creano inizialmente un modello 3D (digital twin) della macchina/impianto, partendo dal progetto CAD, nel quale si definiscono i corpi rigidi, le proprietà fisiche della simulazione e i vincoli cinematici. Infine, gli attuatori per trasmettere il moto ai vari cinematismi ed i sensori per i vari segnali di controllo o feedback.

Successivamente il modello viene interfacciato con il software di controllo sviluppato nella stessa piattaforma di automazione che sarà utilizzata sulla macchina/impianto. In questa fase si può utilizzare un emulatore del PLC o sistema di controllo previsto (in questo caso si parla di simulazione SIL – Software In the Loop), oppure si può utilizzare una CPU hardware (in questo caso si parla di simulazione HIL – Hardware In the Loop).
Ciò consente di eliminare eventuali errori progettuali nella meccanica e parallelamente nel software di controllo, prima ancora che i pezzi meccanici siano stati prodotti e/o prima che la macchina o impianto sia stato costruito e pronto per la reale messa in servizio.

Vantaggi derivati dall’utilizzo del Virtual Commissioning

L’utilizzo del Virtual Commissioning valorizza le fasi di progettazione e produzione, offrendo vantaggi netti e consistenti. Il vantaggio più evidente è la riduzione di tempo nella fase di avviamento e collaudo della macchina.

Il Virtual Commissioning può essere anche essere utilizzato per fini commerciali o di marketing. Nel caso in cui sia necessaria una presentazione dimostrativa del funzionamento di una macchina, o di un impianto, è possibile utilizzare in anteprima una simulazione virtuale.

Un altro vantaggio derivato dall’utilizzo del Virtual Commissioning riguarda la possibilità di utilizzare il modello per attività di training agli operatori della manutenzione e ai conduttori delle macchine stesse.

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