PROGETTAZIONE FA (SEMPRE PIÙ) RIMA CON DIGITALIZZAZIONE
«La digitalizzazione sta cambiando volto anche al mondo della meccanica, velocizzando i processi e rendendo la progettazione, compresa quella degli organi di produzione, più affidabile e il prodotto finito più preciso. Ma anche se oggi i calcoli vengono fatti da software dedicati, la differenza la fa sempre la mente umana in grado di impostarli in modo corretto», precisa Davide Fusari, Country Manager di R+W Italia.
Si riducono i tempi, non la qualità
Certo, un’organizzazione intelligente impone lo sviluppo di prodotti con cicli di vita sempre più brevi, ma questo non significa comprometterne la qualità. «Una progettazione più raffinata porta a prodotti più performanti anche perché, al contrario di quanto alcuni insinuano, i tempi di sviluppo del prodotto e di testing non vengono assolutamente sacrificati», prosegue Fusari. «In questo campo, infatti, la simulazione Fem (Finite Element Method), ha portato grandi benefici». Questa analisi, infatti, permette di calcolare il comportamento strutturale di un sistema scomponendo un oggetto complesso in un numero elevato di elementi che possono essere risolti in maniera molto più semplice. È un’operazione che viene effettuata prima della produzione di un determinato oggetto portando a grandi vantaggi per l’azienda. «Tra i più importanti: precisione nella realizzazione, progettazione di prototipi virtuali, riduzione dei tempi tecnici e la possibilità di risolvere un grande spettro di problematiche come: punti critici, eccesso o difetto di materiale, buona o cattiva distribuzione delle masse, stati di sollecitazione, stati di deformazione o punti di rottura. Tutti elementi fondamentali per il successo di un’impresa che deve lavorare a ritmi sempre più serrati», afferma Fusari. E per andare incontro a questa esigenza delle imprese R+W Italia ha deciso di dare la possibilità alle aziende clienti di scaricare direttamente dal suo sito web tutti i modelli in 3D dei prodotti in catalogo. «Così il cliente alle prese con la progettazione digitale di una macchina può importare direttamente nella sua applicazione il nostro modello», precisa Fusari. Nel nome della velocizzazione dei tempi di progettazione e di produzione.
Numeri in crescita
R+W Italia cavalca così una tendenza che in ambito manifatturiero si sta consolidando su scala internazionale determinando l’exploit dei software di modellazione e simulazione tridimensionali. Gli analisti di Grand View Research hanno calcolato che nel 2023 i tool di simulazione 3D hanno generato un volume d’affari globale da quasi 21 miliardi di dollari. La previsione è che nel periodo compreso fra il 2024 e il 2030 le loro vendite possano salire in doppia cifra (+13,8% a tessi costanti). Disponibili sia per l’installazione on premise sia per la fruizione in cloud, aumentano di peso anche gli applicativi CAD 3D il cui business dovrebbe aumentare del 6,7% sino al 2028 partendo dal valore di 3,8 miliardi di dollari realizzato lo scorso anno. Lo sviluppo di prodotti non è la sola area entro la quale la simulazione riesce a dare pienamente prova della sua utilità ed efficacia. I processi nella loro interezza possono essere simulati consentendo, come ha scritto il technical product manager di Enginsoft Federico Fracasso su Il Progettista Industriale, «di considerare gli effetti del processo produttivo sul componente, ottimizzandone il design e il conseguente comportamento in esercizio». Il risultato è una produzione più efficiente accompagnata dal miglioramento delle performance del prodotto «in termini di qualità e di costi» e dall’accelerazione del time-to-market garantita dallo snellimento o dall’eliminazione tout court «delle fasi di testing e di campionatura». C’è anche un vantaggio strategico che coincide con la possibilità di dare vita a progetti di co-design con i clienti e utilizzatori, condividendo le competenze di ognuno e valorizzando così il dialogo e la collaborazione.
Il ruolo dell’intelligenza artificiale
Già nell’autunno del 2018 il colosso tedesco BMW aveva inaugurato un piano di investimenti da 115 milioni di euro per lo sviluppo di un centro di simulazione interamente vocato alle esigenze e specificità del panorama automobilistico. Allora però l’intelligenza artificiale era lungi dall’essere il fenomeno da prima pagina che è invece diventato in tempi ben più recenti. A illustrare i benefici del connubio fra AI e design è stato fra gli altri il manager developer relations di Nvidia Omniverse Mario Viviani, secondo il quale «la capacità dell’intelligenza artificiale di analizzare rapidamente i dati e generare modelli tridimensionali sofisticati con materiali e finiture realistiche sta aprendo un nuovo mondo di opportunità». Basti pensare all’immediata traduzione di un’immagina a tre dimensioni in un modello 3D modificabile, a uso delle industrie più svariate e anche dei meno esperti. Sempre su Il Progettista Industriale Carlo Augusto Pasquinucci ha sottolineato il ruolo dell’AI a supporto dell’analisi FEM e «nell’identificazione dei componenti modificati in diverse versioni del progetto, consentendo di modificare solo la relativa geometria nel modello semplificato per l’analisi». Ancora: «Nel contesto della simulazione FEM», ha scritto Pasquinucci, «l’IA si configura come un prezioso alleato nella creazione dei contatti tra i vari corpi. Questa fase richiede spesso un notevole dispendio di tempo e una precisione particolare ed è soggetta a un elevato numero di errori umani. La capacità dell’intelligenza artificiale di intervenire con efficienza e precisione può contribuire significativamente a ridurre il rischio di errori, accelerando il processo di simulazione e migliorando la qualità dei risultati ottenuti. Inoltre, può essere di aiuto nel riadattare i setup di vecchie simulazioni alle nuove versioni del progetto, anche se sono stati cambiati i nomi e il numero dei componenti».
