Tecnologie di simulazione: dai laboratori di ricerca alle imprese Un gruppo di ricercatori dell’Università del Sannio ha sviluppato uno strumento che rende le più avanzate tecnologie di simulazione dei processi produttivi a portata delle imprese.
La tecnologia è stata applicata con successo in diversi ambiti produttivi, come la produzione di acciaio, di turbine e di motori automobilistici. La simulazione è utilizzata da tempo come strumento di analisi e progettazione nell’ambito della ricerca accademica e industriale. La principale novità introdotta dalla nuova tecnologia riguarda la possibilità di applicare tecniche flessibili di simulazione nei moderni impianti manifatturieri, a supporto delle strategie di scheduling e di ottimizzazione dei processi di produzione.
Il simulatore MASYS (MAnufacturing SYstem Simulator) è frutto del lavoro di GRACE, il Gruppo di Ricerca sul Controllo Automatico del Dipartimento di Ingegneria dell’Università del Sannio che coinvolge oggi circa venti ricercatori e dispone di laboratori attrezzati per lo sviluppo di tecnologie avanzate di automazione e simulazione. MASYS nasce come strumento di ausilio per la gestione dei processi produttivi e contribuisce efficacemente al miglioramento delle prestazioni, all’ottimizzazione dei tempi e, conseguentemente, alla riduzione dei costi di produzione. Il simulatore consiste essenzialmente in un sistema software flessibile e interoperabile con i database aziendali, in grado di offrire vari livelli e interfacce di accesso in relazione ai compiti assegnati ai singoli operatori.
In relazione alla gestione della produzione, il simulatore permette la valutazione delle prestazioni dell’impianto, fornendo dati fondamentali come il tempo di attraversamento, la dimensione delle code, il livello di utilizzo di macchine e operatori e i tempi complessivi di produzione. In sostanza, assegnato un portafoglio ordini, MASYS fornisce in output un primo piano di produzione che rispetta le regole del processo produttivo. Questo primo piano di produzione può essere quindi ottimizzato per la valutazione delle procedure di scheduling e delle strategie di controllo in modo da delineare il piano di produzione ottimale rispetto alle esigenze dello stabilimento. Dal lato della gestione dell’impianto MASYS fornisce anche, in tempi brevi, un ausilio per l’analisi degli effetti dei cambiamenti del layout dell’impianto riducendo i tempi di analisi e prevenendo i rischi reali.
La flessibilità di MASYS è testimoniata dal successo ottenuto nella risoluzione di problematiche di scheduling e di ottimizzazione di processi produttivi in diversi settori. Infatti la tecnologia è stata applicata e sperimentata in collaborazione con Centro Sviluppo Materiali di Roma (MASYS_Steel, produzione dell’acciaio), Europea Microfusioni Aerospaziali di Morra de Sanctis, Avellino(MASYS_EMA, produzione di palette per turbine) e Fabbrica Motori Automobilistici della Fiat Powertrain Technologies di Pratola Serra, Avellino (MASYS_Engine, produzione per motori diesel).
Per contatti:
GRACE ” Group for Research on Automatic Control Engineering
Dipartimento di Ingegneria
Università del Sannio
SINCROLab: Controllo dei sistemi complessi
Dai laboratori di ricerca del Dipartimento di Informatica e Sistemistica dell’Università di Napoli Federico II la ricerca sui «sistemi complessi» ha portato allo sviluppo e al trasferimento di nuove tecnologie di immediato interesse industriale per l’analisi e il controllo della complessità. I sistemi complessi sono caratterizzati da un numero di variabili elevato e da legami reciproci tipicamente non lineari. Queste condizioni si ritrovano anche in prodotti e processi industriali apparentemente «semplici» per i quali è possibile applicare opportuni strumenti di gestione utili a ottimizzarne la progettazione. Per esempio, accanto alle nuove tecniche per il controllo della congestione del traffico dati su Internet, si trovano anche applicazioni nei sistemi meccanici, nei dispositivi elettronici di potenza, nella gestione delle reti satellitari, nella sintesi di farmaci innovativi.
Con l’incremento della numerosità degli agenti in interazione e con la crescente complessità delle infrastrutture tecnologiche impiegate, diventa sempre più importante disporre di strumenti innovativi per l’analisi e il controllo dei sistemi complessi. Strumenti che permetteranno di tradurre i progressi teorici nel campo della complessità in avanzamenti e innovazioni tecnologiche sfruttabili da aziende anche di piccole dimensioni.
Lo sforzo del gruppo SINCRO Lab (SIstemi Nonlineari, Controllo delle Reti e dei prOcessi), laboratorio nato presso l’Università di Napoli Federico II, è quello di ingegnerizzare la complessità, ovvero di rendere fruibili in campo applicativo le nuove tecniche basate sullo studio dei sistemi complessi con l’intento di trasferire tecnologie alle piccole e medie imprese e favorire la creazione di spin-off accademici. A questo scopo, il gruppo di ricerca dell’Università di Napoli Federico II ha avviato numerose collaborazioni con altri centri di ricerca italiani e stranieri e con alcune imprese per la valorizzazione delle tecnologie sviluppate. In particolare, nell’ambito di una convenzione con il TIGEM, centro di ricerca sulla genetica finanziato dalla Fondazione Telethon, sono allo studio nuove tecniche per la sintesi di farmaci per sconfiggere il diabete.
Le stesse tecniche sono anche studiate per ridurre la congestione del traffico su Internet. In questo caso, l’attività di ricerca riguarda l’introduzione di tecniche di controllo robuste alle variazioni parametriche e efficaci nel garantire migliori margini di stabilità e prestazioni in termini di regolazione e uso efficiente della coda, perdita di pacchetti, riduzione dei ritardi di trasmissione. Un altro esempio di applicazione è il progetto SMART TROLLEY BAG, che vede i ricercatori di SINCRO coinvolti insieme a piccole aziende campane nella progettazione di un nuovo concetto di valigia su ruote, basato sullo sfruttamento di modelli innovativi, sviluppati al calcolatore, per il controllo delle vibrazioni e la minimizzazione degli effetti di impatti delle ruote con le asperità del terreno attraverso strategie di controllo attivo.
L’impiego di strategie di controllo a retroazione, mai usate prima in questo ambito, consente inoltre al progetto MUSC di proporre centraline intelligenti e interagenti per rendere più lunghe e più sicure le immersioni subacquee con respiratori autonomi. L’obiettivo finale è la progettazione e lo sviluppo di un microcontrollore embedded per l’ottimizzazione e la supervisione del corretto funzionamento dell’intero sistema di respirazione subacquea.
SINCRO Lab è infine oggi un importante attore nell’ambito del progetto di incubazione denominato INCIPIT (InCipiT Campania), finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico e finalizzato a promuovere lo sviluppo di impresa ICT-based per l’automazione. Il progetto intende promuovere la nascita sul territorio regionale di imprese in grado di proporre e diffondere alcune delle più innovative tecnologie con particolare riguardo alle applicazioni wireless, wi-fi (reti telematiche a larga banda) e RFID (Radio Frequency Identificators per la tracciabilità), nel settore dell’automazione dei processi industriali e del M2M (Machine to Machine per la sincronizzazione e lo scambio di informazioni automatico tra macchine).
Per contatti:
Franco Garofalo
franco.garofalo@unina.it
