VIRTUAL COMMISSIONING
Transcript of VIRTUAL COMMISSIONING
VIRTUAL COMMISSIONINGLa digitalizzazione nella supply chain del food & beverage
Agenda
Automha Spa
Virtual Commissioning
Referenze di settore
Plant Simulation Report
Virtual commissioning - Case histories
Referenze nel mondo
1. AUTOMHA: UNA STORIA DI INTRALOGISTICASoluzioni che fanno la differenza da 40 anni
1979 20211993 1999 2007 2008 2009 2014 2015 2017 2018 2019
NasceAUTOMHA
Primo magazzinoAutomatico installato
Brevettato e presentato sul
mercato internazionale il primo AUTOSAT
India
Shanghai
Brevettato e presentato
AUTOSATMOVER
CanadaAmericas
Progettato e realizzato ad Anversa il più grande
magazzino automatico al mondo per lo stoccaggio di
rotoli tessili
Spagna Progettato e brevettato
RUSHMOVER
Progettato e brevettato
PEAKMOVER
Automhafesteggia 40 anni
La nuova sede di Automha:
15.000 mq di pura innovazione
AUTOMHA NEL MONDOLe sedi dislocate su tutta la superficie terrestre
6Sedi
commerciali
2Impianti
produttivi
ItaliaMessicoCanadaSpagna
India Cina
ItaliaCina
AUTOMHA MEXICO E LATAMMessico
AUTOMHA AMERICAS AUTOMATION CORP.Canada
AUTOMHA IBERICA S.LSpagna
AUTOMHA INDIAIndia
AUTOMHA INDUSTRIES CO. LTDCina
HEADQUARTERSBergamo - Italia
1 3 4 5 6 7 82START AUTOMHA CARE
COME LAVORIAMOLe fasi di sviluppo del nostro lavoro
Ogni progetto Automha è un percorso che conduce il cliente dal primo contattofino a diventare lifetime Partner, attraverso la cura che ogni persona Automhapone in ogni fase di sviluppo: dall'analisi iniziale, al progetto, alla produzione einstallazione fino al monitoraggio, alla formazione e alla manutenzione.
Analisi SWOT
Studio difattibilità
Progettazione Produzione Avviamento e collaudo
Engineering Installazione Monitoraggio
I NOSTI PRODOTTIIntelligenza Intralogistica
I NOSTI PRODOTTIIntelligenza Intralogistica
SETTORILa versatilità è la nostra forza
Farmaceutico Tessile 3PL
Frozen Elettromeccanico Metallurgico
Food & Beverage Oil & Gas Vertical farm
Da oltre quarant’anni l’azienda è in grado di ingegnerizzare soluzioni specifiche per ogni settore di
stoccaggio, rispondendo in modo ottimale alle diverse necessità che le varie applicazioni
comportano.
Magazzini per pallet;
Magazzini per scatole, vassoi;
Magazzini verticali per stampi, profili e materiali pesanti;
Magazzini nel settore tessile e fibra sintetica;
Magazzini speciali.
Automha, inoltre, progetta, produce e installa soluzioni di handling in grado di migliorare la
produttività e ridurre i costi di esercizio e di mano d’opera. Queste soluzioni possono completare
i sistemi complessi di stoccaggio completamente automatici o semplicemente coadiuvare la
gestione di magazzini manuali o semiautomatici.
AUTOMHA Soluzioni per ogni settore di stoccaggio
VIRTUAL COMMISSIONING
È un sistema che riproduce ilcomportamento fisico di un impiantoin maniera virtuale attraverso unasimulazione software applicata alDigital Twin, la copia virtuale delmagazzino, mediante la quale siprocederà alla verifica delfunzionamento dell’impianto e di ognisingola procedura che lo riguarda.
L'obiettivo finale dell'emulazioneconsiste nel testare tutti gli elementiprogettati e le relative automazioni,tecnicamente controllate da PLC.
Consente di testare lo sviluppo software per rimuovere gli errori del sistema prima di mettere in atto la costruzione dei componenti e dell'intero processo manifatturiero.
Cliente: Basso Fedele e figli
2. VIRTUAL COMMISSIONING
Innovazione ed efficienza sono il motore dell’azienda che, con lo sguardo sempre rivolto al futuro, realizza con passione soluzioni e strumenti in grado di interpretare le esigenze del cliente e rispondere alle richieste semplificando i processi e anticipando le necessità future. Da sempre Customer Oriented, nel 2020 AUTOMHA ha adottato il Virtual Commissioning, un sistema rivoluzionario che permette di testare virtualmente il software di un impianto o macchina, simulandone il comportamento fisico, offrendo al cliente enormi benefici, in ogni fase del progetto.
Cliente: Nestlé Purina
La digitalizzazione del processo produttivo è una delle innovazioni alla base del Piano Industria 4.0, una forma di organizzazione che mettein relazione il meglio della tecnologia con le risorse umane, con lo specifico obiettivo di rispettare l’ambiente, migliorare la sicurezza sullavoro e ottenere il massimo della produttività.
Automha è una fra le poche aziende in Italia e in Europa ad aver implementato il Virtual Commissioning a questi livelli di accuratezza e funzionalità.
Gli attuali sistemi quali macchinari, transfer, impianti, risultano sempre più automatizzati includendo spesso sofisticati strumenti, robot, linee di trasferimento e altro equipaggiamento di sicurezza e sono tutti controllati da soluzioni programmabili (PLC, MotionControl).
Consente di testare virtualmente e inmaniera efficace tutte le componenti e le loro interazioni. Inoltre, è moltovantaggioso perché oltre a ridurre i tempi di messa in servizio dell'impianto, si riduce il tempo dedicato alle prove "in presenza" dal cliente, non ostacolando così eccessivamente le sue normali attivitàed evitando l'utilizzo a puro scopo di simulazione delle sue UDC.
VIRTUAL COMMISSIONINGRIPRODUZIONE DEL COMPORTAMENTO DI UNA MACCHINA O DI UN IMPIANTO, O PARTE DI ESSO, GRAZIE A SOFTWARE DI SIMULAZIONE.
Cliente: Coca - Cola
Le prove vengono eseguite su tutte le sequenze dei singoli impianti e sulle stazioni di controllo forma e pesatura. Tutti i software vengono "stressati" al fine di testare tutti i possibili problemi che potrebbero effettivamente presentarsi una volta avviato l'impianto.
Il software di gestione viene collegato al software di automazione, testando così il reale funzionamento del magazzino con le logiche sviluppate e presenti su AWM, in modo da poter controllare le logiche cicliche e di allocazione e valutare eventuali miglioramenti.
VIRTUAL COMMISSIONING
Cliente: Nestlé Acquavera
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VIRTUAL COMMISSIONINGBENEFICI SETTORE FOOD&BEVERAGE
GRANDE QUANTITA’ DI CODICI E INDICI DI ROTAZIONE
POSSIBILITA’ DI STUDIARE IN ANTICIPO LA LOGICA CON CUI
DOVRANNO USCIRE I PRODOTTI. AD ESEMPIO: PER DATA
SCADENZA OPPURE PER TIPOLOGIA DI PRODOTTO PIU’
VENDUTO
LOGICHE DI STOCCAGGIO PIU’
COMPLESSE
POSSIBILITA’ DI TESTARE VARI SCENARI E OTTIMIZZARE AL MEGLIO LA SATURAZIONE DI MAGAZZINO, LE LOGICHE DI STOCCAGGIO E I FLUSSI PER AUMENTARE LE CICLICHE DI IMPIANTO. SAPPIAMO QUANTO È IMPORTANTE CHE, ALL’ARRIVO DI UN CAMION, LE MERCI ARRIVINO NEL MINOR TEMPO POSSIBILE ALLE BAIE DI SHIPPING
RIDOTTO IL TEMPO DI TEST ALL’INTERNO DELLA CELLA FRIGORIFERA
RISPARMIO ENERGETICO
NO TEST IN AMBIENTE OSTICO (-25°)
3. VIRTUAL COMMISSIONINGREFERENZE DI SETTORE
F.Lli RuataOlio d’oliva
Nestlé Purina - RussiaAlimenti per animali
FrigocasertaFreschi - Surgelati
Basso Fedele e figliOlio d’oliva
Coca ColaBibite
Yili groupLattiero - Caseario
Nestlé AcquaveraAcqua - Bibite
VIRTUAL COMMISSIONING
Automha utilizza 3 software Siemens:
PLANT
SIMULATION
È un programma di simulazione a eventi discreti. Viene utilizzato da Automha per simulare e per fare virtualcommissioning di interi impianti.
NX M C D
È un software CAD che, grazie al pacchetto MCD (MechatronicsConcept Design), permette di testare intere macchine o parti peculiari di impianto.
SIMIT
Utilizzato da noi per testare tutte le parti di sicurezza, fault e risposte della componentistica hardware (azionamenti, sensori IO link, contattori ecc.)
PERSONALE TECNICO
AZIENDA NO PERSONALE FUORI PERTROPPO TEMPO
MINORI COSTI DI COMMESSA
FEEDBACK POSITIVI LATO CLIENTE
VIRTUAL COMMISSIONING
BENEFICI
IL PERSONALE, SUL CAMPO, RIESCE AD AVERE UN SOFTWARE GIA’ DEBUGGATO E TESTATO, SENZA DOVER SCRIVERE PARTI DI SOFTWARE IN CAMPO O DA TESTARE DA ZERO
COMMISSIONING
MOLTO TEMPO VIENE SPESO NELLA CORREZIONE DEGLI ERRORI
MAGGIOR QUALITÀ
RIDUCE I TEMPI DEL COMMISSIONING ON-SITE
MINIMIZZA I RISCHI DEL COMMISSIONING ON-SITE
RIDUCE IL COSTO DEGLI ERRORI
VIRTUALCOMMISSIONING
RICHIEDE MOLTO TEMPO
VIRTUAL COMMISSIONINGL’ULTIMO STEP DEL PROCESSO INGEGNERISTICO
VIRTUAL COMMISSIONING
SOFTWARE AWM REALICODICI DI
AUTOMAZIONE REALI
GRAZIE A
DIGITAL TWIN E VIRTUAL PLC
E’ POSSIBILE SVOLGERE IN UFFICIO LE STESSE
OPERAZIONI E GLI STESSI TEST DEL PROCESSO DI
COMMISSIONING ON-SITE
VIRTUAL COMMISSIONING
COSTO DEGLI ERRORI
L’ERRORE TROVATO SUBITO, IN UFFICIO, PRIMA DELL’INSTALLAZIONE O DELLA PRODUZIONE, COMPORTA UNA GRANDE RIDUZIONE DEI COSTI.
SISTEMA DI GESTIONE
SIX SIGMA
I COSTI DI ERRORE AUMENTANO DI UN
FATTORE 10 CON OGNI FASE DI SVILUPPO
FASE DI SVILUPPO
FASE DI PRODUZIONE
FASE DI OPERATION
FASE DI PIANIFICAZIONE 1€
10€
100€
1000€
1€10€
100€
1000 €
VIRTUAL COMMISSIONING
TUTTE LE UNITÀ DI CARICO DESIDERATE POSSONO ESSERESTOCCATE IN QUALSIASI POSTO
IN CASO DI ERRORI, LASITUAZIONE DEL MAGAZZINO PUÒ ESSERE RESETTATA E SI PUÒRICOMINCIARE DA CAPO
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SOFTWARE CONFIGURATION
Level 1
PLC - Programmable Logic Controller
L’elemento base del sistema di controllo di
macchine e processi industriali
Level 2AWM 20 - Automha Warehouse Manager Il
Software che gestisce
il magazzino e le sue missioni
VIRTUAL
COMMISSIONING
Level 3
ERP - Enterprise Resource Planning WMS -
Warehouse Management System Il
gestionale aziendale
non dipendente da Automha
VIRTUAL
COMMISSIONING
VIRTUAL
COMMISSIONING
CO M M I S S I O N I N G ON-SITE VS VIRTUAL CO M M I S S I O N I N G
DIGITAL TWIN
DESIGN
PRODUZIONE
ASSEMBLAGGIO
COMMISSIONING
MESSAIN ATTIVITÀ DELL’IMPIANTO
VIRTUALCOMMISSIONINGsenza necessaria presenza
di operatori on-site
CONSEGNA
DELL’IMPIANTO
DESIGN
MESSAIN ATTIVITÀ DELL’IMPIANTO
CONSEGNA
DELL’IMPIANTO
PRODUZIONE
COMMISSIONING ON-SITE
ASSEMBLAGGIO
COMMISSIONING
GLI OBIETTIVI DEL VIRTUAL COMMISSIONING
Testare tutti gli elementi progettati e leautomazioni:
PLC (Programmable Logic Controller;Motion Control;HMI (Human Machine Interface);Safety;
Debug del software prima della costruzionedei componenti e dell’intero processomanufatturiero;
Ridurre significativamente i tempi dicommissioning on-site;
Anticipare i tempi di messa in attivitàdell’impianto.
I VANTAGGI DEL VIRTUAL COMMISSIONING
Controllo della sicurezza;
Implementazione di soluzioni all’avanguardia per la logistica, altrimenti difficilmente testabili;
Raggiungimento di standard qualitativi maggiori quantificabili in n° di cicli all’ora;
Dimostrazione del comportamento dell’impianto e della soluzione proposta daAutomha;
Riduzione dei tempi di sviluppo del software;
Analisi dell’efficienza dell’impianto;
Supporto post vendita.
SICUREZZA E VIRTUAL COMMISSIONING
TEST FUNGHI DI EMERGENZA
TEST ACCESSI AREE SEGREGATE
TEST BARRIERE DI SICUREZZA
TEST FAULT QUADRI ELETTRICI
CONTROLLO DEL COMPORTAMENTO DELL’IMPIANTO A FRONTE DI UNINTERVENTO DI FAULT O DIEMERGENZA
SIMIT
QUADRI ELETTRICI
AREE SEGREGATE
SAFETY
FUNGHI DI EMERGENZA
CANCELLI E PULSANTIERE PER RICHIESTE DI ACCESSO
TEST DELLA PARTE SAFETY DEI FAULT FATTI IN VIRTUALE NON COMPORTANO RISCHI PER MACCHINE E PERSONE.
VIRTUAL COMMISSIONING
NX MCD
MACCHINE SINGOLE CON IL RELATIVO CODICE DIAUTOMAZIONE
PARTI PECULIARI DELL’IMPIANTO
SIZING STATION
STAZIONI DI PESATURA
STAZIONE DI CENTRAGGIO
VALIDARE IL FUNZIONAMENTO ORICHIEDERE MODIFICA (MECCANICA, ELETTRICA E/OSOFTWARE)
PRIMA DELLA PRODUZIONE
PRIMA DELL’INSTALLAZIONE
RIDUZIONE COSTI
VIRTUAL COMMISSIONING
AUTOMHA LIBRARY
La Libreria speciale,sviluppata internamente, per la simulazione e la messa in funzione virtuale degli impiantiAutomha. Grazie a questa Libreria siamo in grado di sviluppare il Digital Twin di un impianto in pochigiorni.
AUTOGENERA IL DIGITAL TWIN DELL’IMPIANTO
4. PLANT SIMULATIONCl iente : Nest lé Pur ina - Russ ia Le prime fasi del virtual commissioning sono
costituite dalla simulazione dinamica, che genera un plant simulator.
Grazie al Plant Simulation è possibile simulare, virtualmente, impostando diversi possibili scenari, il comportamento dell’impianto. Questo permette di individuare in via preliminare possibili problematiche/criticità.e di risolverle in fase di progetto.
Le condizioni al contorno relative ad ogni scenario riguardano:
❑ Lo stato iniziale di magazzino (livelli di riempimento delle aree WH);
❑ I tempi di assegnazione delle missioni alle macchine (intervallo di tempo tra due missioni successive);
❑ Le regole di movimentazione (gestione dei flussi di ingresso e uscita);
❑ Varie ed eventuali.
Una vista 3D del modello WH, creato per la simulazione dell'impianto.
PLANT SIMULATION REPORTSCl iente: Nest lé Pur ina - Russ ia
La tabella qui a fianco, rappresenta un esempio di Report di Simulazione di impianto, applicato al magazzino automatizzato progettato da Automha, evidenziandone le caratteristiche principali del sistema, con riferimento ai flussi di merci e alle loro prestazioni orarie, in termini di unità di carico gestite per ogni ora.
Expected: numero atteso di movimentazioni UDC;
LUs x hour: numero di movimentazioni UDC effettivamente gestito in un’ora di simulazione;
: variazione tra valore atteso e valore simulato;
colli di bottiglia: in rosso viene segnalato un numero di gestione UDC inferiore rispetto al numero di gestione
UDC atteso in un’ora.
PLANT SIMULATION REPORTSNest lé Pur ina - Russ ia
In questo caso, le simulazioni dell’impianto hanno evidenziato che il sistema progettato da Automha soddisfa le richieste del Cliente, in termini di flussi UDC gestite ogni ora:
Dalla simulazione di vari scenari risulta che il sistema, in fase di esercizio, funzionerà tra l'85% e il 95% della sua efficienza massima.
6. REFERENZE NEL MONDO NON SOLO FOOD&BEVERAGE
El PozoSpagna
Talley’sNuova Zelanda
AvikoBelgio
SimplotArgentina
Future crops cop.Olanda
FrigocasertaItalia
The NavigatorPortogallo
BudweiserUSA
MultifrigoCile
RothoblassItalia
Hershey’sUSA
SadafcoEmirati Arabi
Agie CharmillesSvizzera
PirelliRomania
Ben e KeithUSA
MRF limited India
Carnes SelectaSpagna
United Biscuits UK
GRAZIE!
V i a E m i l i a 2 3 , B e r g a m o – I TA LY – Te l . + 3 9 0 3 5 4 5 2 6 0 0 1 – a u t o m h a @ a u t o m h a . i t - w w w . a u t o m h a . i t
MARCO ZANETTIN
DIR. COMMERCIALE
V i a E m i l i a 2 3 , B e r g a m o – I TA LY – Te l . + 3 9 0 3 5 4 5 2 6 0 0 1 – a u t o m h a @ a u t o m h a . i t - w w w . a u t o m h a . i t