Soluzione di progettazione coerente, integrata e rapida per la progettazione dei sistemi dell'IAC
Fondato nel 1975, l'IAC è uno dei principali centri di ricerca astronomica al mondo. Con circa 450 dipendenti, l'istituto sviluppa, tra le altre cose, dispositivi di lettura, sistemi di elaborazione e controllo, sistemi di caratterizzazione dei rivelatori e sistemi di controllo ad anello chiuso. Il suo rinomato Dipartimento di elettronica è responsabile della progettazione e dello sviluppo dei sistemi elettronici necessari sia per gli strumenti scientifici che per le strutture di ricerca astronomica in cui l'IAC è coinvolto.
Il dipartimento gestisce inoltre i laboratori di Elettronica e Compatibilità elettromagnetica, il Laboratorio di immagini e sensori per l'astronomia e la camera climatica. L'IAC gestisce due dei siti più favorevoli per le osservazioni astronomiche: l'Osservatorio del Teide a Izaña (Tenerife) e l'Osservatorio del Roque de los Muchachos a Garafía (La Palma), entrambi annoverati tra i principali osservatori dell'astronomia internazionale.
Lo standard ECAD per il processo decisionale digitale
Nel 2018, il Dipartimento di Elettronica dell'IAC ha avviato un processo di miglioramento interno con l'obiettivo di accelerare i propri processi di progettazione e produzione e aumentare la qualità della documentazione generata, senza gravare ulteriormente su un team che già all'epoca era sottoposto a un carico di lavoro molto elevato. Per raggiungere questo risultato, era necessaria una soluzione che, oltre a soddisfare tali obiettivi, facilitasse anche la standardizzazione dei processi nelle fasi di progettazione, ingegnerizzazione e produzione. Dopo aver condotto uno studio di mercato in cui sono state analizzate diverse soluzioni, e in cui il modello di finanziamento tipico di un ente pubblico ha svolto un ruolo molto importante, è stata presa la decisione di adottare Eplan Electric P8.
Eplan Electric P8, punto di riferimento nel settore dell'ingegneria e della progettazione assistita da computer (ECAD), è un sistema di progettazione coerente e integrato, utilizzato per pianificare e progettare rapidamente gli schemi elettrotecnici di macchine e impianti. La compatibilità di questo software con un'ampia gamma di metodi di progettazione, dai processi più manuali ai flussi di lavoro altamente standardizzati, lo rende una soluzione ideale per facilitare l'integrazione delle diverse discipline ingegneristiche all'interno di IAC.
Questo è stato un fattore di differenziazione, viste le esigenze presentate al Dipartimento di elettronica all'inizio di questo progetto di miglioramento interno. La digitalizzazione e l'automazione rese possibili da Eplan hanno notevolmente facilitato il lavoro dei progettisti, ottimizzando i processi e migliorando al contempo i tempi e la qualità del processo decisionale. Grazie ai prototipi digitali progettati con questa soluzione, i team di progettisti possono gestire in modo molto più efficiente sia lo spazio disponibile che il peso dei sistemi da installare: una delle principali sfide che devono affrontare e probabilmente il processo la cui ottimizzazione ha maggiormente motivato l'avvio di questo progetto di miglioramento.
Sviluppo e futuro del progetto
L'implementazione di Eplan Electric P8 è iniziata con una roadmap iniziale, che ha fornito all'IAC una visione chiara del percorso ottimale per il raggiungimento dei propri obiettivi. Data la portata e l'importanza dei progetti che IAC deve intraprendere, tra cui spicca Harmoni, lo strumento di prima luce dell'Extremely Large Telescope (ELT) appartenente all'Osservatorio europeo australe (ESO), si è deciso di sviluppare un progetto di standardizzazione che potesse essere applicato direttamente a questo tipo di progetto di punta.
In qualità di ente pubblico con una struttura di gestione del bilancio molto specifica, Eplan ha proposto un piano quinquennale che include anche Eplan Harness proD ed Eplan Pro Panel. Grazie ai risultati ottenuti nei primi due anni, l'IAC ha deciso già nel terzo anno di stanziare fondi per l'acquisto della soluzione completa proposta da Eplan. Sebbene altri sistemi non siano ancora stati integrati presso l'IAC, si sta valutando l'integrazione di Eplan Electric P8 con Windchill, cosa del tutto plausibile grazie alle funzionalità del software, nonché un possibile ampliamento del progetto a GRANTECAN (telescopio GTC) e l'inclusione dell'European Solar Telescope (EST).
Perché il cliente ha scelto Eplan
A seguito dello studio di mercato condotto da IAC, l'Instituto de Astrofísica de Canarias ha scelto Eplan grazie alla sua capacità di implementare la soluzione in modo rapido e ottimale, nonché alla sua capacità di trasferire ai propri clienti le conoscenze e l'esperienza accumulate. In questo senso, l'Eplan Data Portal ha svolto un ruolo molto importante. La qualità e la standardizzazione dei dati ne fanno uno strumento di grande importanza nel processo decisionale, ed è regolarmente utilizzato dai team di progettisti. Inoltre, la competenza del team di consulenza Eplan è stata un aspetto fondamentale nella scelta iniziale di Eplan Electric P8 e, in fasi successive, di altri prodotti della piattaforma Eplan. I piani concordati tra Eplan e IAC a breve, medio e lungo termine rappresentano uno dei motivi principali non solo per l'avvio di questo progetto, ma anche per futuri progetti congiunti. Per tutti questi motivi, IAC considera Eplan il partner tecnologico ideale per attuare i propri processi di miglioramento progettuale e produttivo, ottimizzandoli e standardizzandoli.
Soluzioni adottate
Eplan Electric P8 è un sistema di progettazione coerente, integrato e rapido utilizzato per pianificare e progettare l'elettrotecnica di macchine e impianti. Il software è compatibile con un'ampia varietà di metodi di progettazione, dalla creazione manuale alla progettazione standardizzata basata su modelli. I dati di progetto, una volta inseriti nello schema, costituiscono la base per la generazione automatica della documentazione relativa alle macchine e agli impianti. In sintesi, Eplan Electric P8 offre molto di più della semplice creazione di schemi elettrici e diagrammi di circuiti.
Eplan FieldSys è un modulo per la distribuzione dei cavi in campo basato su un layout bidimensionale: l'ingombro dell'impianto e la disposizione dei macchinari, leggibili in formato DWG o DXF. Grazie alla piattaforma Eplan, il configuratore di sistema è in grado di fornire diverse opzioni di instradamento dei cavi per una rete, consentendo di pianificare in modo efficiente e documentare in modo permanente i collegamenti tra il controller e i dispositivi. Il configuratore include regole specifiche per l'instradamento dei cavi. È possibile calcolare le lunghezze dei cavi, nonché eventuali lunghezze aggiuntive necessarie per collegare i dispositivi. Grazie a queste informazioni, Eplan FieldSys genera in modo rapido e semplice report completi e di facile comprensione.
Eplan Pro Panel è un'applicazione progettata per fornire una base solida per l'automazione e l'industrializzazione della produzione di armadi elettrici. Con Eplan Pro Panel è possibile modellare la progettazione e la produzione in 3D di armadi elettrici, sistemi di commutazione e sistemi di distribuzione dell'energia elettrica.
Vantaggi ottenuti
Il primo vantaggio da sottolineare è il raggiungimento di uno degli obiettivi che ha maggiormente guidato questo progetto: l'automazione e la digitalizzazione della gestione dei PLC, che presso IAC veniva ancora effettuata manualmente e che ora è gestita dal software Eplan. Ciò ha portato a una riduzione del carico di lavoro per i team di progettisti e a processi più efficienti e ottimizzati. La digitalizzazione della progettazione e l'utilizzo di prototipi virtuali hanno permesso di raggiungere altri due obiettivi fondamentali per IAC: ridurre il carico di lavoro dei team di ingegneri e migliorare sia il processo decisionale che i tempi necessari per portarlo a termine.
Inoltre, Eplan Electric P8 ha permesso a IAC di gestire una raccolta di dispositivi (EDP) che riduce i tempi di produzione dei componenti e favorisce la standardizzazione dei processi di progettazione elettrica, generando documentazione per gli acquisti, etichette, elenchi dei cavi e altro ancora. Vale inoltre la pena sottolineare il miglioramento della documentazione fornita ai progettisti che gestiscono e mantengono questi sistemi negli osservatori astronomici, aiutandoli a mantenere tutta la documentazione aggiornata in modo rapido e semplice.
Infine, il software ha ottimizzato anche la documentazione relativa alla produzione dei quadri elettrici: layout delle piastre di montaggio e dei quadri, dimensionamento automatico e controllo più efficiente dello spazio, del peso e del volume teorico dei sistemi da installare, oltre ai calcoli termici e alle liste di taglio per canaline e guide DIN.
Il punto di vista di Eplan sul progetto
Aver potuto affiancare l'IAC nel suo processo di ottimizzazione interna ci ha permesso di lavorare fianco a fianco con il team che sviluppa i sistemi affinché l'ELT possa esplorare le galassie dell'universo primordiale, caratterizzare gli esopianeti con un livello di dettaglio estremamente elevato e studiare i componenti della nostra stessa galassia. È un vero privilegio. HARMONI rappresenta per Eplan il risultato di una collaborazione straordinaria. La creazione di un legame interdisciplinare tra IAC ed Eplan riflette il brillante impegno del Direttore del Dipartimento di Elettronica, Luis Fernando, a favore del lavoro collaborativo e della valorizzazione del team umano.
Il passaggio dalla metodologia manuale alla digitalizzazione della gestione dei PLC attraverso la piattaforma Eplan ci dà la soddisfazione di poter offrire al nostro cliente tre delle leve più importanti in qualsiasi processo di sviluppo:
- Riduzione del carico di lavoro non necessario, con conseguente aumento delle prestazioni.
- Optimisation of decision-making, with a direct impact on reducing errors.Ottimizzazione del processo decisionale, con un impatto diretto sulla riduzione degli errori.
- Reduction of execution time, with an end result of exponential growth.Riduzione dei tempi di esecuzione, con un risultato finale di crescita esponenziale.
Although the tools chosen by the team (Eplan Electric P8 and Eplan FieldSys) represent a specific, efficient and tailored use, for us the real success is the professional and personal pride of building a relationship in which being the bridge also means being part of the journey that crosses it. For Eplan, this represents two core values: gratitude towards our now-colleagues for their trust, and the commitment always to be at the level of a project which we know is important, growing and full of promise for everyone.
L'opinione dell'Instituto de Astrofísica de Canarias
Eplan ci ha permesso non solo di realizzare una progettazione 2D (cablaggio) che rende possibile la produzione e la manutenzione di strumenti scientifici altamente complessi, ma anche di portare a termine con successo la progettazione 3D in modo tale da garantire la fattibilità dell'assemblaggio fisico all'interno del volume disponibile, un volume che, in alcuni dei nostri progetti, è estremamente ridotto e soggetto a requisiti insolitamente rigorosi.
L'adozione generalizzata di Eplan come base per la progettazione e lo sviluppo elettronico presso l'Instituto de Astrofísica de Canarias ha rappresentato un significativo passo avanti nelle nostre capacità e un importante progresso nella nostra metodologia di lavoro. Abbiamo standardizzato il nostro approccio alle attività di progettazione elettronica, che nel nostro caso si concentrano sull'automazione di strumenti scientifici e richiedono la produzione e l'integrazione di quadri di comando, nonché l'incorporazione di sensori multipli, attuatori e relativo cablaggio nello strumento stesso.
L'implementazione della piattaforma Eplan nel reparto è già una realtà e costituirà un elemento costante nello sviluppo dei prossimi progetti. L'utilizzo di questo strumento ci consente di accelerare i processi di progettazione, ridurre gli errori, aumentare la qualità della documentazione generata e migliorare la comunicazione all'interno del team.
Enjoying the benefits provided by a partner such as Eplan helps us achieve excellence in our projects and facilitates the standardisation of processes in the design, engineering and manufacturing phases, integrating the different engineering disciplines within IAC.Potere contare sui vantaggi offerti da un partner come Eplan ci aiuta a raggiungere l'eccellenza nei nostri progetti e facilita la standardizzazione dei processi nelle fasi di progettazione, ingegnerizzazione e produzione, integrando le diverse discipline ingegneristiche all'interno di IAC.