EDAG ENGINEERING GROUP
CityBot: una piattaforma modulare, configurabile e multifunzione è il futuro della mobilità
TESTIMONIANZE DEI CLIENTI
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CityBot: EDAG Engineering Group - Progettazione a circuito chiuso
EDAG Engineering utilizza la progettazione generativa e a circuito chiuso per modificare le parti in base al singolo impiego
Un robot elettrico modulare gira silenziosamente in un parco pubblico raccogliendo i rifiuti e depositandoli autonomamente nei cestini. Un altro robot identico, o "bot" mobile, si aggancia senza problemi ad un carrello elevatore e si sposta in un magazzino gigante per sollevare e immagazzinare le merci. Un altro robot si aggancia facilmente ad un carrello di trasporto, si trasforma in un minibus e conduce i passeggeri lungo un percorso programmato.
Il concetto è straordinario nella sua semplicità: un nucleo robotico mobile fisso ma modificabile, il bot, che si adatta a molteplici usi, è autonomo e acquisisce dati di utilizzo in tempo reale per migliorare la progettazione dell'iterazione del bot per un nuovo impiego, un processo chiamato progettazione a circuito chiuso. I clienti possono personalizzare la flotta CityBot, che opera sul campo utilizzando i principi della swarm intelligence, per impieghi come il trasporto urbano, la movimentazione dei materiali, i servizi civici, la gestione dei bagagli e persino il tempo libero.
Vecchie sfide risolte con i nuovi processi digitali
Un concetto di trasporto completamente nuovo, CityBot è un'invenzione di EDAG Engineering Group, società di consulenza tecnica di primo livello nel mondo e produttore di componenti ed elettronica per i settori automobilistico e aerospaziale, con il supporto di Autodesk Global Consultancy. Modulare, configurabile, autonomo, attivo 24 ore su 24, intelligente e, soprattutto, silenzioso e sicuro, CityBot è un ottimo esempio del futuro della mobilità.
EDAG sapeva dell'esistenza di diversi problemi di approvvigionamento standard di parti elettromeccaniche per i produttori di veicoli.
Innanzitutto, i metodi tradizionali di progettazione e produzione richiedono molto tempo. Gli ingegneri di EDAG hanno visto che, nonostante la stretta collaborazione e le tecnologie informatiche sofisticate, è possibile che tra progettazione, simulazione, preparazione e produzione vi siano ancora workflow non integrati. In secondo luogo, il normale sviluppo di un prodotto richiede in genere diverse fasi manuali e molteplici iterazioni di progettazione, che aumentano i costi di sviluppo.
In terzo luogo, per ottimizzare la progettazione di un veicolo modificabile è necessario personalizzare parti specifiche per adattarle alle mutevoli condizioni di utilizzo. Questo processo può essere lento e costoso con i metodi convenzionali di progettazione per la produzione.
La soluzione di EDAG era sviluppare un processo di progettazione a circuito chiuso con l'aiuto di Autodesk. Questo processo collega la progettazione del prodotto o della parte al suo impiego sul campo, utilizzando i dati acquisiti sui componenti, in un processo di sviluppo continuo. I dati potrebbero essere il numero di accelerazioni e forze applicate alla parte, tracciate, registrate e utilizzate per ottimizzare o modificare le successive iterazioni della parte.
Questo crea un ambiente per il gemello digitale di CityBot e consente inoltre un processo di produzione più reattivo e flessibile. Il vecchio metodo tradizionale di produzione non utilizza mai questi dati sul campo, in un ciclo di feedback costante, per suggerire modifiche alla progettazione della prossima generazione di parti. Il ciclo di progettazione a circuito chiuso può essere sintetizzato come 1. Raccolta dei dati sulla parte, 2. Sviluppo automatizzato della parte, 3. Produzione flessibile, che realizza rapidamente la versione di bot più adatta al cliente.
“L'ingegnerizzazione a circuito chiuso nasce dall'idea di ottimizzare in modo permanente le parti utilizzando il feedback”, afferma Johannes. “Grazie a tutti i sensori incorporati nelle nostre parti, sappiamo con precisione se la parte è sottoposta a sollecitazioni, nonché quali parti devono essere migliorate o rese più leggere o più resistenti per ciascuna funzione.”
— Johannes Barckmann, Global Design Manager, EDAG Engineering.
I molteplici vantaggi della progettazione a circuito chiuso
Una volta acquisiti i dati di utilizzo reali, il processo necessita di potenti algoritmi di progettazione generativa per creare iterazioni della parte migliore per il processo. Sebastian Flügel, Project Leader del gruppo EDAG, spiega: "La disponibilità di dati di utilizzo reali permette ai nostri ingegneri di calcolare i requisiti specifici, ad esempio per il montaggio delle ruote. Il grande cambiamento [rispetto al vecchio processo] è che la progettazione generativa crea automaticamente la geometria e con Autodesk Fusion 360 possiamo ricalcolare automaticamente questi prodotti e creare nuove soluzioni in base alle condizioni modificate."
La progettazione generativa, un componente fondamentale del modello a circuito chiuso, calcola rapidamente la progettazione della parte ottimale, risparmiando tempo e producendo un progetto con il materiale necessario a sostenere la struttura e poco o nessun materiale in eccesso. In questo modo si ottengono parti più leggere senza ridurre le prestazioni, si usano meno materiali e carbonio e il prodotto finale è più sostenibile.
Spesso nelle tradizionali aziende di progettazione e produzione, il cliente riceve qualcosa di simile al prodotto ideale, ma deve scendere a compromessi in termini di costo, durata o peso perché sia economicamente redditizio. Fornendo ai clienti dati di feedback sull'utilizzo effettivo di CityBot e mostrando come la tecnologia a circuito chiuso viene utilizzata per ottimizzare e modificare il progetto si consegna il prodotto perfetto per la loro applicazione.
EDAG e altri OEM dell'industria automobilistica e dei trasporti sono costantemente alla ricerca di idee per il futuro della mobilità, in particolare di modi migliori per adattare i prodotti che progettano alle reali esigenze di utilizzo, in minor tempo e con meno risorse. A questo scopo, stanno utilizzando le tecnologie di trasformazione digitale.
CityBot è un esempio perfetto del futuro della mobilità e potrebbe essere una forza dirompente in applicazioni come la movimentazione dei materiali e il trasporto civico. Perché un'amministrazione comunale dovrebbe ad esempio utilizzare molte varianti di veicoli, costose e poco efficienti dal punto di vista delle risorse, quando un unico progetto di bot ottimizzato può essere abbinato a numerosi accessori funzionali? Lo stesso bot può eseguire un'attività diversa ogni giorno.
"Il metodo di progettazione a circuito chiuso consente ad EDAG CityBots di adattarsi costantemente ad esigenze e requisiti di mobilità sempre nuovi. Come le creature viventi in natura, anche i prodotti tecnici possono ora svilupparsi continuamente, in quella che possiamo definire un'evoluzione tecnica", afferma Sebastian.
Ora che CityBot è in una fase avanzata di produzione commerciale, vedremo presto altri esempi di ingegneria a circuito chiuso applicata a prodotti per l'industria automobilistica, aerospaziale ed energetica.
“Tutti i dati che acquisiamo possono essere utilizzati per personalizzare e adattare il CityBot alle esigenze specifiche di un'area operativa molto piccola e particolare”, afferma Sebastian Flügel. Nulla è eccessivamente progettato o sprecato.
— Sebastian Flügel, Project Leader, EDAG Engineering.
