Produttività e sostenibilità

Author: Renata Barradas Gutiérrez

Produttività e sostenibilità - queste sono le forze che guidano la necessità di connettività e integrazione delle tecnologie all'interno dei processi produttivi. Questa integrazione, nota come la fabbrica intelligente, guida le fabbriche automatizzate e collegate, aumentando la produttività e il valore su tutta la rete di fornitura.

Negli ecosistemi autonomi collegati, i dati sono connessi senza interruzioni, facendo convergere il mondo fisico e quello digitale e costruendo l'intelligenza in tutti i processi. Le fabbriche autonome collegate, o fabbriche intelligenti, imparano e si adattano rapidamente e in tempo reale alle condizioni mutevoli, perseguendo la qualità perfetta con un design ottimizzato, richiedendo meno input e non producendo alcuno spreco.

Le copie digitali del mondo fisico sono uno degli elementi chiave di una fabbrica intelligente. Per gestire e monitorare i processi fisici in modo autonomo e decentralizzato, è necessario orchestrare numerose tecnologie all'interno di copie del mondo fisico.

Lo specchio del mondo fisico per l'automazione

Elettric80, azienda leader specializzata nella realizzazione di soluzioni di automazione integrata flessibile e modulare per i produttori di grandi volumi di articoli di consumo, utilizza la cattura della realtà 3D per progettare moderni magazzini automatici. Questa azienda italiana ha installato più di 2000 sistemi automatici in tutto il mondo, guadagnandosi il riconoscimento mondiale come uno dei leader di mercato nelle soluzioni di automazione integrata 

“L'uso della scansione laser 3D sta diventando uno standard in tutte le nostre installazioni. Con la digitalizzazione dell'ambiente, siamo in grado di sviluppare e i’mplementare virtualmente' i nostri sistemi, in modo da poter anticipare i problemi che possono sorgere dall'integrazione nell'ambiente esistente,” dichiara Vittorio Cavirani, direttore generale di Elettric80.

Per progettare e costruire fabbriche efficienti e sicure, progettate secondo le esigenze applicative del produttore, gli esperti di Elettric80 digitalizzano ogni impianto prima della progettazione e dello sviluppo. Utilizzando una combinazione di laser scanner di Leica Geosystems e una stazione totale, gli esperti possono produrre vari risultati, tra cui layout 2D, mesh 3D e modelli per:

• Convalidare il layout dell'impianto.
• Progettare e ottimizzare le traiettorie e le aree di sicurezza per i veicoli a guida autonoma (AGV) in base allo spazio disponibile e prevenire la collisione dei veicoli.
• Posizionare la cella di lavoro del robot rispettando le reali distanze dell'ambiente.
• Estrarre automaticamente i punti operativi (punti in cui i veicoli autonomi svolgono compiti quali il prelievo e la consegna dei pallet).
• Eseguire una 'implementazione virtuale' spostando i veicoli all'interno dei modelli digitali.
• Ispezione completa della qualità del terreno.

“La progettazione di moderni magazzini automatici è un compito complesso che richiede modelli dettagliati e accurati di edifici industriali. L'approccio comune per aggiornare le planimetrie 2D esistenti è quello di eseguire rilevamenti basati su misure sparse, prese con strumenti portatili, come i distanziatori laser o le stazioni totali. Sebbene questi strumenti forniscano misure punto a punto molto accurate, la quantità di dati che si possono acquisire potrebbe non essere sufficiente, con conseguenti costi e ritardi elevati,” spiega Mikhail Giorgini, responsabile del progetto di R&S di  Elettric80. “Per questo Elettric80 ha deciso di applicare la tecnologia di scansione laser terrestre 3D per superare i limiti dei rilevamenti tradizionali. Grazie a questo flusso di lavoro, il reale utilizzo dell'impianto diventa una fase semplice e a basso rischio.”

La base dell’automazione

I magazzini automatici includono AGV che si muovono lungo percorsi predefiniti, oltre a celle di lavoro robotizzate fisse. Per automatizzare i robot di pallettizzazione, un'ampia gamma di veicoli a guida laser, avvolgitori robotizzati ad alta velocità, sistemi di controllo pallet, etichettatrici robotizzate, sistemi di imballaggio ed etichettatura, tra gli altri, i progettisti devono avere una piena comprensione dell'ambiente costruito e lavorare su modelli azionabili che rispecchino la realtà

“Abbiamo adottato un nuovo flusso di lavoro per la progettazione di magazzini automatizzati che ha migliorato il processo di sviluppo tradizionale eseguendo un rilevamento 3D che combina laser scanner terrestri e una stazione totale. Poi abbiamo estratto informazioni di alto livello sull'ambiente, sfruttando algoritmi innovativi per l'elaborazione di nuvole di punti su larga scala,” said Giorgini.

The reality capture solution used by Elettric80 consists of:

• Stazione totale Leica Nova TS60
• Laser scanner terrestre Leica ScanStation P30 
• Laser scanner 3D Leica RTC360
• Imaging laser scanner Leica BLK360 
• Software di registrazione di nuvole di punti Leica Cyclone REGISTER

Le ScanStation RTC360 e P30 sono utilizzate per rilevamenti 3D su larga scala in combinazione con una stazione totale TS60 per la misurazione dei punti di controllo. Il BLK360 viene usato per rilevamenti preliminari. Il team registra i dati acquisiti in Cyclone REGISTER e reimporta i dati nel software proprietario di Elettric80

Con la necessità di gestire i dati su larga scala, l'azienda italiana ha scelto Leica Geosystems per l'alta precisione, l'affidabilità e il supporto offerto in tutto il mondo. “Quando si tratta d’acquisizione dei dati, Leica Geosystems offre una soluzione all'avanguardia - sia in termini di precisione che di affidabilità. Quando abbiamo avuto qualche problema, abbiamo sempre ricevuto assistenza e siamo sempre stati in grado di portare a termine il lavoro, anche in scenari complessi,” dichieara Fabio Oleari, R&D team leader at Elettric80.

Una convinzione condivisa - stimolare un futuro autonomo

Dare forma agli ecosistemi urbani e produttivi per diventare sempre più connessi e autonomi è un obiettivo che stanno raggiungendo sia Hexagon che Elettric80

Avere un modello 3D completo di un magazzino ha aiutato Elettric80 a migliorare l'efficienza operativa attraverso l'ottimizzazione della progettazione, dei percorsi di produzione, della gestione della manutenzione e del posizionamento delle macchine. Integrando la cattura della realtà nei suoi processi, gli esperti sanno cosa c'è senza doversi recare sul luogo, il che comporta un vantaggio competitivo.

“Continueremo a investire in soluzioni di rilevamento 3D per ridurre ulteriormente i tempi di implementazione delle nostre soluzioni personalizzate” spiega Domenico Di Terlizzi, R&D manager at Elettric80. “I benefici di questo progetto sono stati dirompenti e hanno cambiato drasticamente il modo in cui Elettric80 soddisfa le esigenze dei suoi clienti.”