I numerosi vantaggi della progettazione orientata alle funzioni

SRW Automation & Service, con sede a Vorchdorf, in Austria, sviluppa e produce unità di produzione e assemblaggio automatizzate, oltre a impianti speciali altamente automatizzati. Sin dalla fondazione, la giovane azienda si affida al software CAE Eplan per i progetti di elettrotecnica e progettazione fluidica. Il passaggio a uno sviluppo meccatronico orientato alle funzioni è stato testato con successo in un progetto cliente e non ha comportato alcun dispendio di tempo aggiuntivo. Da allora, SRW beneficia di uno sviluppo notevolmente più rapido, senza spiacevoli sorprese.

I processi produttivi stanno subendo cambiamenti radicali, e non solo dall'inizio della quarta rivoluzione industriale. Per restare competitive, le aziende manifatturiere puntano a produrre prodotti sempre più complessi in un'unica soluzione, con cicli di produzione brevi e il minor intervento umano possibile. Allo stesso tempo, devono poter reagire rapidamente alle mutevoli condizioni di mercato, considerato l'aumento delle varianti di prodotto e la riduzione dei volumi di produzione. Di conseguenza, si orientano sempre di più verso sistemi altamente automatizzati ed estremamente flessibili.

Soluzioni complete e completamente automatizzate

SRW Automation & Service è specializzata in sistemi omogenei per complesse attività di produzione e assemblaggio. L'azienda, con sede a Vorchdorf, in Austria, si concentra sullo sviluppo e la realizzazione di soluzioni complete, automatizzate e totalmente integrate per clienti industriali del settore manifatturiero.

"Uno dei nostri punti di forza è la capacità di collegare tra loro diversi processi e di integrarli in sistemi distribuiti su più macchine e in sistemi speciali su misura per il cliente", afferma Andreas Stummer, Head of Technical Sales and Project Management presso SRW. "In questo modo i nostri clienti non devono affrontare in prima persona la complessità di interconnettere questi diversi processi."

Il lungo elenco di progetti che SRW ha realizzato sin dalla sua fondazione nel 2016 dimostra che esiste una forte domanda per i suoi servizi. Tra questi figurano unità di produzione e assemblaggio completamente personalizzate e impianti per la fusione dei metalli e lo stampaggio a iniezione di materiali sintetici, nonché per l'automazione dei centri di lavorazione CNC. "Attribuisco la nostra rapida crescita alla nostra flessibilità, nonché alla qualità della nostra consulenza, delle nostre soluzioni e della loro implementazione", spiega Andreas Stummer.

“With a high level of innovation through continuous technology monitoring, we can recommend things to our customers that they themselves aren’t even aware of yet.” In addition, SRW builds a complete digital twin for each customer project. This helps avoid misunderstandings and minimizes risks from the quotation phase to virtual commissioning to production simulation. "Grazie a un alto livello di innovazione, frutto di un monitoraggio tecnologico continuo, possiamo consigliare ai nostri clienti possibilità di cui loro stessi non sono ancora consapevoli". Inoltre, SRW crea un gemello digitale completo per ogni progetto dei clienti. Ciò contribuisce a evitare fraintendimenti e a ridurre al minimo i rischi, dalla fase di offerta alla messa in servizio virtuale fino alla simulazione di produzione.

Progettazione meccatronica orientata alle funzioni

I progettisti di sistemi SRW utilizzano Eplan Electric P8 ed Eplan Fluid sin dall'inizio. "All'inizio lavoravamo agli schemi elettrici e alla realizzazione degli armadi di controllo in modo tradizionale, con codici di posizione, lettere codificate e contatori", ricorda Christoph Quatember, uno dei due specialisti dell'azienda in questo settore.

"Sapevamo già da tempo che questo software consentiva anche lo sviluppo orientato alle funzioni, che si adatta molto meglio alla natura meccatronica dei sistemi che produciamo". Tuttavia, la costante pressione in termini di tempistiche ha inizialmente impedito il passaggio al metodo uniforme e interdisciplinare. La situazione è cambiata all'improvviso quando le specifiche di un cliente hanno richiesto l'utilizzo di metodi di sviluppo meccatronici coerenti e orientati alla funzione.

Il sistema semiautomatico, che consente anche un semplice intervento da parte dell'operatore, è una macchina di assemblaggio. Un robot posiziona i moduli semiconduttori di potenza con 24-50 pin nelle corrispondenti prese di contatto su un circuito stampato e li preme in posizione. Poiché il sistema produce assemblaggi di diverse dimensioni, viene utilizzata una tavola rotante per alimentare quattro circuiti stampati di dimensioni diverse. Per posizionare correttamente ciascun modulo, una telecamera legge il codice QR di ogni componente, misura la posizione e l'orientamento dei pin e verifica che la colla termica sia stata applicata correttamente sul circuito stampato appropriato.

“The customer recognized that a uniform designation scheme for mechanics, electronics and PLC programming would greatly simplify troubleshooting and servicing,” Andreas Stummer recalls. “Furthermore, he hoped that this would also speed up and simplify any subsequent changes, additions or expansions to the system.” "Il cliente ha riconosciuto che uno schema di designazione uniforme per la meccanica, l'elettronica e la programmazione del PLC avrebbe notevolmente semplificato la risoluzione dei problemi e la manutenzione", ricorda Andreas Stummer. "Inoltre, sperava che questo avrebbe anche velocizzato e semplificato eventuali modifiche, aggiunte o ampliamenti successivi del sistema."

SRW Automation & Service di Vorchdorf sviluppa e produce unità personalizzate per fusione e lavorazione, oltre a macchine speciali completamente personalizzate, come questo sistema di assemblaggio per il settore dell'elettronica. Tutte le immagini: SRW ©

SRW crea un gemello digitale completo per ogni progetto dei clienti. Il sistema di assemblaggio ha guidato la transizione verso uno sviluppo meccatronico orientato alle funzioni in tutte le discipline ingegneristiche.

Transizione rapida e semplice

Il passaggio a una logica uniforme per tutte le discipline di sviluppo richiede inizialmente un certo impegno. È necessario definire unità funzionali con caratteristiche diverse in termini di dimensioni, prestazioni o velocità, in coordinamento con la progettazione meccanica e la programmazione dei PLC. Ciò comprende anche l'integrazione di componenti relativi alla sicurezza che in seguito faranno parte di una soluzione di sicurezza per l'intero sistema. È inoltre importante creare uno standard aziendale con schemi di denominazione uniformi. "Ciò che ci ha aiutato in questo ambito è stata la possibilità di preparare progetti macro in Eplan e di utilizzarli per generare automaticamente gli schemi dell'intero sistema", afferma Christoph Quatember, visibilmente soddisfatto di questo risultato. "Con Eplan Electric P8 ed Eplan Fluid, siamo riusciti a completare la transizione interamente all'interno della fase di sviluppo del progetto e a portarla a termine in appena un mese."

Grandi vantaggi per i progetti successivi

Nonostante le modifiche necessarie, la progettazione elettrica e fluidica orientata alle funzioni non ha richiesto più tempo rispetto al metodo convenzionale. Per questo primo progetto per un cliente, quindi, non si è registrato alcun impatto sui costi. Allo stesso tempo, sono state gettate le basi per un sistema modulare che copre circa il 75 percento delle funzioni richieste. "Il cambiamento di metodologia porterà benefici duraturi nella progettazione per tutti i progetti futuri", afferma con convinzione Andreas Stummer. "Lo sviluppo meccatronico orientato al sistema riduce notevolmente il tempo e lo sforzo necessari per il coordinamento con altre discipline, accelerando così in modo significativo lo sviluppo". Christoph Quatember aggiunge: "La creazione di assiemi tramite configurazione comporta un'enorme accelerazione, e l'uso di macro e set di parametri collaudati ci aiuta a evitare spiacevoli sorprese". Nel primo progetto di sviluppo successivo relativo a un'unità di lavorazione CNC con oltre 100 azionamenti, il risparmio di tempo nella progettazione dell'impianto elettrico è stato superiore al 50 percento".

Andreas Stummer, Head of Technical Sales and Project Management presso SRW Automation & Service: "Lo sviluppo meccatronico orientato al sistema riduce notevolmente il tempo e lo sforzo necessari per il coordinamento con altre discipline, accelerando così in modo significativo lo sviluppo".

Christoph Quatember, Head of Electrical and Safety Engineering presso SRW Automation & Service: "In un progetto recentemente completato con oltre 100 azionamenti, la progettazione orientata alle funzioni con Eplan Electric P8 ed Eplan Fluid ha portato a un risparmio di tempo di oltre il 50% rispetto all'approccio precedente".

Utente

SRW Automation & Service, fondata nel 2016 a Vorchdorf, in Austria, sviluppa e produce macchine speciali e soluzioni di automazione per aziende manifatturiere. Si concentra sull'automazione della pressofusione, dello stampaggio a iniezione e delle macchine utensili, nonché su soluzioni speciali nel campo dell'automazione della produzione e dell'assemblaggio.