Mini digitale

5 giugno 2023

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di Svein Tønseth, Università norvegese di scienza e tecnologia

Da un solo schermo, gli ingegneri SINTEF sono ora in grado di eseguire prove utilizzando un gemello digitale di un vero impianto di produzione. Presto potranno vedere se i cambiamenti pianificati hanno l'effetto desiderato.

Sembra fantascienza. Ma alla SINTEF la fantascienza sta diventando realtà.

Nel video qui sotto, la prima cosa che vedi è un robot che si muove attraverso la cella di produzione fisica avanzata dell'istituto. La cella è una sorta di "fabbrica laboratorio" che consente l'automazione di qualsiasi cosa, dall'assemblaggio di parti di veicoli al collegamento di tubi e componenti elettronici.

Poi appare una versione virtuale dello stesso robot che ripete la stessa operazione in una copia virtuale dello stesso laboratorio.

Le immagini sullo schermo costituiscono la componente di visualizzazione della tecnologia "gemello digitale" recentemente sviluppata. Alla fine sarà possibile, da una sola schermata, procedere per tentativi ed errori per ottenere un impianto di produzione efficiente prima ancora che la fabbrica vera e propria sia stata costruita.

"È molto più economico commettere errori su uno schermo che doverli gestire dopo che un impianto è stato completato come entità fisica", spiega il ricercatore Torbjørn Langedahl Leirmo.

Il sistema di visualizzazione consentirà di testare i progetti di impianti di produzione pianificati e i percorsi di processo prima che gli impianti reali vengano finalmente costruiti. Ciò consentirà agli ingegneri di scoprire in anticipo, ad esempio, se i robot progettati entreranno in collisione con ostacoli fisici. Oppure se dovranno effettuare manovre aggiuntive inefficienti e dispendiose in termini di tempo per evitare tali collisioni.

Quando le apparecchiature fisiche vengono installate nelle strutture completate, tutte possono essere collegate al gemello digitale. L’estrazione continua di informazioni su ciò che sta accadendo può essere utilizzata per prevedere come si svilupperanno i processi nel tempo. In questo modo, i dati provenienti da situazioni di produzione reali possono essere utilizzati per ottenere nuove conoscenze e approfondimenti sui processi.

Le immagini che vediamo sullo schermo costituiscono solo la “superficie” del gemello digitale di cui fanno parte.

"Nel sistema sono incorporati algoritmi che metteranno i veri robot nella posizione di imparare sia dai dati storici che dalle informazioni in tempo reale", afferma Langedahl Leirmo. "Ciò offrirà opportunità di risparmio sui costi, riduzione del consumo energetico e livelli inferiori di produzione di rottami, che a loro volta ridurranno il nostro consumo di materiali preziosi", afferma.

Il progetto del gemello digitale è di proprietà del cosiddetto centro di test Manufacturing Technology Norwegian Catapult (MTNC). Al progetto hanno contribuito, oltre a SINTEF Manufacturing, anche le aziende Intek e Moicon.