Il Virtual Commissioning può essere, oltre che un potente e moderno strumento di validazione e prova di un prodotto in ambiente virtuale, anche un potente motore di sviluppo dell’azienda, al fine di una revisione e di una modernizzazione della struttura organizzativa, dei processi e delle funzioni.
Come sappiamo, l’uomo non è ancora riuscito ad arrivare su Marte. Tuttavia, un manufatto costruito dall’uomo è riuscito già da un anno a posarsi sulla superficie del Pianeta Rosso e a trasmettere senza interruzioni dati e risultati di analisi ed esplorazioni. Stiamo parlando del rover Curiosity, che è giunto su Marte agli inizi di agosto 2012. Tutto è andato secondo le aspettative, anzi, l’ammartaggio particolarmente morbido è stata una bella sorpresa per i progettisti. Parlando di questo successo della Nasa, Gianluca Sacco, Marketing Director South Europe di Siemens Industry Software afferma: «Curiosity è stato il trionfo della simulazione. Nei laboratori non era stato possibile creare fisicamente le condizioni che il rover avrebbe trovato su Marte, così tutta la validazione del progetto, dalla meccanica all’automazione, ai codici software, è stata condotta in un ambiente virtuale chiamato ormai comunemente Virtual Comissioning». Il Virtual Commissioning consiste proprio nell’utilizzo di un modello virtuale, che rappresenta una simulazione 3D dei sistemi meccanici, elettrici e del software di controllo, al fine di validare l’operatività di un sistema di produzione, prima della sua implementazione fisica. Bene. Ma questo può calarsi nella realtà produttiva del nostro Paese? Nel tessuto delle nostre Pmi, cresciute per decenni con lo slogan del “piccolo è bello” non c’è il rischio che argomenti come il Virtual Commissioning possano essere visti un po’, parafrasando il capolavoro di Ray Bradbury, come delle “Cronache marziane”? In Siemens PLM Software sono convinti di no e ce lo spiegano Gianluca Sacco, Marketing Director South Europe e Federica Gilardi, Field Marketing Manager di Siemens Industry Software con alla mano i dati di una recente ricerca dal titolo “Virtual Commissioning e il settore del macchinario industriale” commissionata a IDC Manufacturing Insights, società multinazionale specializzata in analisi e ricerche di mercato, sondaggi e inchieste sulle tecnologie di produzione.
Quali sono gli scopi con cui Siemens PLM Software ha commissionato questa ricerca?
Per Siemens PLM Software l’Italia è importante su tre fronti: automotive, aeronautico e machinery. Secondo noi, quest’ultimo settore, che comprende il mondo dell’impiantistica e del macchinario industriale, è quello che nei prossimi anni ci offrirà le maggiori sfide, anche perché, è bene ricordarlo, il macchinario industriale è una delle principali voci di export del Made in Italy. Abbiamo commissionato questa inchiesta a IDC Manufacturing Insights, perché sentivamo il bisogno di avere più dati, non solo sulla situazione attuale di questo settore, ma anche sui trend di sviluppo e di investimento, da qui al prossimo biennio. In particolare, focalizzandosi poi, sul Virtual Commissioning, tema a noi è particolarmente caro, ma che non vediamo ancora ‘maturo’ in Italia, in termini di diffusione e applicazione della tecnologia e di consapevolezza circa le sue potenzialità“.
Quali sono, secondo voi, le cause di questa poca “maturità”?
“Sicuramente la poca conoscenza dello strumento e del modello sottostante, prima ancora che dei prodotti presenti sul mercato. Questa limitata consapevolezza porta ad avere una scarsità di sponsor interni alle aziende. In poche parole, i decision maker aziendali, dirigenti di alto livello, responsabili di progettazione e di produzione, non sono ancora molto sensibili verso il Virtual Commissioning. A ciò si aggiunge il fatto che molte organizzazioni non hanno ancora portato a termine una revisione della loro struttura operativa e decisionale: l’approccio per processi fa fatica a sostituirsi al più tradizionale approccio per funzioni“.
Come si possono riassumere le differenze di approccio nella progettazione e costruzione di una macchina con oppure senza il Virtual Commissioning?
“Il Virtual Commissioning propone un ambiente virtuale integrato, dove possono essere condotte tutte le operazioni di validazione di una macchina: non solo la parte meccanica, ma anche la parte elettrica ed elettronica, fino ad arrivare alla logica di funzionamento e ai codici. È importante sottolineare questo aspetto, in un mercato dove a decretare il successo di una macchina industriale è sempre di più la sua logica, il “bagaglio” software di cui è dotata, che ne definisce la sua versatilità, la riconfigurabilità portandola a soddisfare in modo sempre più personalizzato le esigenze dell’utilizzatore. Se parliamo di personalizzazione spinta, il Virtual Commissioning può aiutare i costruttori di macchine nella fase di validazione del progetto, senza dover ogni volta realizzare prototipi o costosi interventi di aggiustaggiamento in fase di installazione. Il segreto con il Virtual Commissioning è la programmazione: per trarre il massimo beneficio dal sistema è necessario analizzare tutto il ciclo di vita e di funzionamento della macchina, ponendosi tutte le domande corrette sulle caratteristiche da validare. Il Virtual Commissioning non è la soluzione ad ogni problema, ma è sicuramente uno strumento potente per risolvere molti problemi, se essi sono formulati in modo tecnicamente corretto“.
Quali sono i principali benefici del Virtual Commissioning rilevati dai partecipanti alla ricerca?
“Possiamo dire che le risposte individuano molto bene quelli che sono i reali benefici del Virtual Commissioning. La possibilità di validare tutte le funzioni della macchina in un unico ambiente virtuale consente l’aumento della qualità del prodotto, riducendo nel contempo il time-to-market e il numero di prove, di scarti e di rilavorazioni. Altre importanti ricadute sono la riduzione dei costi di prototipazione e la riduzione dei tempi di risposta al cliente. Da segnalare anche l’aumento della produttività, visto che in fase di installazione, l’elettronica e la logica della macchina non dovranno essere validate “sul campo”, ma dovranno essere già state validate in ambiente virtuale. Se passiamo alla parte dell’inchiesta relativa ai risultati ottenuti da chi applica oggi il Virtual Commissioning, vediamo che questi risultati sono raggiunti con un interessante dato: la capacità del Virtual Commissioning di definire in azienda delle procedure e degli standard condivisi. Aspetto non particolarmente sentito da chi ancora non utilizza il Virtual Commissioning, ma molto apprezzato da chi invece ha implementato un ambiente virtuale di validazione“.
E quali sono, a questo punto, le barriere che limitano l’applicazione del Virtual Commissioning?
“Il Virtual Commissioning, per poter funzionare bene, deve avere dei prerequisiti: il primo fra tutti la necessità che il sistema sia alimentato con dati corretti e sensati. Questo significa che l’azienda deve avere una solida infrastruttura organizzativa, in grado di raccogliere quei dati in modo sistematico e validarli in sede di riesame. Se questa struttura non esiste, è necessario che l’azienda se ne doti, prima di avviare l’implementazione di un sistema di Virtual Commissioning, ma chiaramente, davanti a questa eventualità, nascono numerosi ostacoli, quali la naturale, umana resistenza al cambiamento, i limiti di spesa e di investimento, particolarmente evidenti in questi anni di crisi e, infi ne, la disponibilità a investire tempo e risorse nell’organizzazione. E pensare che basterebbero due semplici domande: il mercato è lo stesso di cinque anni fa? Certo che no, risponderebbero tutti. E voi lavorate come cinque anni fa? Molti a questa seconda domanda risponderebbero di sì. Se cambia il mercato, chiaramente non ha senso non cambiare modo di lavorare. Per rimanere competitivi, è necessario pianifi care bene le operazioni e individuare con precisione i punti dove si determinano i costi. Agire sulla progettazione e sull’ingegnerizzazione del prodotto può ridurre drammaticamente i costi, molto più che gli interventi fatti a posteriori su variabili, quali il costo del lavoro“.
Come può essere interpretato, secondo voi, il fatto che l’odierno livello di maturità si attesti alla simulazione meccanica ed elettronica?
“Quello che emerge dall’indagine è, sostanzialmente, un mercato a due velocità. C’è un 2,5% di aziende che si affida esclusivamente al Virtual Commissioning per la validazione dei sui prodotti e un altro 20% che vede nel Virtual Commissioning il principale strumento di validazione in uso. Non solo, ma le aziende che hanno adottato il Virtual Commissioning si stanno spostando verso una logica di sistema, andando a validare ormai non solo la singola componente meccatronica, o la singola macchina, ma anche l’insieme di più macchine, validando intere celle robotizzate o interi impianti di produzione, a livello shopfloor. Ci sono poi altre aziende, quasi il 75%, che dimostrano meno slancio all’innovazione e che vedono, anche fra due anni, gli ambienti di validazione legati quasi del tutto alla simulazione meccanica ed elettronica, senza nessun passaggio fluido dal mondo virtuale a quello fisico. Sono aziende che, secondo noi, rischiano di accumulare svantaggi competitivi rispetto alle loro dirette concorrenti. Siamo davanti a un mercato ricco di luci e di ombre: le aziende di macchinari industriali si stanno ponendo seri interrogativi sul loro modo di progettare e produrre macchinari. I tempi sono maturi per una radicale revisione dei processi che possano portare al lancio sul mercato di un nuovo prodotto. Alcune aziende si sono già lanciate nella fase di implementazione del Virtual Commissioning, tuttavia ci sono ancora troppe barriere che inibiscono gli investimenti e ostacolano l’affermazione della validazione virtuale e – purtroppo – anche la crescita di molte aziende che perdono così un’occasione di ripensamento critico e strategico dei loro processi“.
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Virtual Commissioning: una definizione
Il Virtual Commissioning consiste proprio nell’utilizzo di un modello virtuale, che rappresenta una simulazione 3D dei sistemi meccanici, elettrici e del software di controllo, al fine di validare l’operatività di un sistema di produzione prima della sua implementazione fisica.
di Marco Lombardi