Develop LLC promuove l'automazione attraverso un approccio ingegneristico rigoroso

Le apparecchiature di automazione su misura si collocano al crocevia tra precisione, sicurezza e velocità. Per i produttori che investono nell'automazione, ogni macchina deve passare in modo affidabile dall'ideazione alla messa in funzione senza sorprese né interruzioni. Tale aspettativa pone sfide impegnative ai team di ingegneri incaricati di tradurre le idee in macchine che possano essere costruite, cablate, testate e integrate nel rispetto dei vincoli del mondo reale.

Develop® LLC opera proprio in questo contesto. L'azienda progetta e realizza attrezzature di produzione su misura e celle robotizzate per produttori di diversi settori industriali, riunendo sotto lo stesso tetto a Verona, nel Wisconsin, competenze di ingegneria meccanica, elettrica e informatica. Un ambito di attività così ampio richiede non solo una profonda competenza tecnica, ma anche un approccio rigoroso al processo di trasferimento dei progetti dai modelli digitali all'officina. 

Matt Moseman, fondatore e presidente di Develop LLC, è cresciuto in una piccola fattoria del Wisconsin e ha conseguito una laurea in ingegneria meccanica, seguita da un MBA in sviluppo di nuovi prodotti. Prima di fondare Develop LLC nel 2014, ha maturato esperienza nei settori dell'ottica militare, dell'automotive ad alte prestazioni e della produzione avanzata. Queste esperienze hanno plasmato la cultura di Develop, improntata alla precisione, alla rapidità e alla maestria artigianale, oltre che all'enfasi sull'integrazione verticale.

Gli ingegneri meccanici, elettrici e informatici di Develop LLC lavorano a stretto contatto con i tecnici che realizzano i componenti e assemblano le apparecchiature da loro progettate. Secondo Moseman, "Il vantaggio di avere ingegneri che progettano le nostre macchine a occuparsi direttamente del loro assemblaggio è dato dal fatto che diventano più competenti, poiché hanno modo di constatare di persona i problemi e le difficoltà legati alla manutenzione e all'assemblaggio". Questo ciclo di feedback innalza gli standard in termini di precisione e chiarezza nella documentazione progettuale.

Quando i progetti di automazione crescono in termini di dimensioni e complessità, tale ciclo diventa più difficile da gestire senza flussi di lavoro digitali coerenti. I progetti si evolvono man mano che le macchine vengono testate, i sottosistemi cambiano ed emergono nuovi requisiti. Senza un processo di sviluppo del prodotto e un approccio progettuale rigorosi, le modifiche apportate nelle fasi finali possono ripercuotersi su tutti i team e comportare innumerevoli rischi indesiderati.

La sfida principale per Develop LLC era garantire che ciò che gli ingegneri creavano in formato digitale corrispondesse a ciò che i tecnici realizzavano fisicamente, anche quando i progetti subivano modifiche. Timothy Molitor, ingegnere progettista presso Develop LLC, spiega: "Nell'ultimo anno abbiamo dedicato centinaia di ore proprio a perfezionare il nostro processo, in modo che quello che facciamo in SOLIDWORKS® corrisponda a quanto svolto in officina".

I progetti di automazione raramente raggiungono la fase di collaudo senza subire modifiche. Vengono aggiunti componenti, modificati i layout e perfezionati i sistemi man mano che le macchine passano dalla fase di progettazione a quella operativa. Robert Linnemann, ingegnere elettrico presso Develop LLC, osserva: "Sviluppo una prima bozza di come immagino la macchina, ma alla fine il risultato è sempre diverso". Spesso le modifiche emergono durante la fase di collaudo, proprio quando la pressione dei tempi è maggiore. Come spiega Linnemann: "Le cose cambiano continuamente. Per gran parte della giornata, mi sento dire che vengono scoperti elementi da aggiungere alla macchina, apporto tali modifiche e poi le integro nel sistema".

Dopo il passaggio a SOLIDWORKS Electrical, le revisioni vengono implementate direttamente all'interno degli schemi elettrici, mentre le strutture di controllo riutilizzabili vengono trasferite da un progetto all'altro, riducendo in modo significativo il tempo dedicato alla ricreazione del lavoro e consentendo alla documentazione elettrica di evolversi di pari passo con la macchina. Questo cambiamento ha trasformato le modifiche in fase avanzata da un onere burocratico a un normale processo di aggiornamento del progetto.

Develop LLC ha affrontato questa sfida incentrando i propri flussi di lavoro meccanici su SOLIDWORKS Design e allineandoli strettamente ai processi elettrici e di documentazione. Il team ha dedicato notevoli sforzi alla personalizzazione delle funzionalità di SOLIDWORKS per adattarle alle proprie pratiche di costruzione. Secondo Molitor, "Probabilmente abbiamo creato tra le 10 e le 20 macro personalizzate per SOLIDWORKS: sono risultate molto utili".

SOLIDWORKS Design ha consentito agli ingegneri di Develop LLC di sviluppare modelli e assiemi dettagliati che rispecchiavano il modo in cui le macchine sarebbero state effettivamente costruite. Man mano che i progetti evolvevano, le relazioni parametriche hanno contribuito a garantire che gli aggiornamenti venissero applicati in modo coerente ai disegni e alla documentazione. Questa coerenza è fondamentale man mano che i progetti passano dalla fase di progettazione a quella di costruzione e collaudo.

I flussi di lavoro elettrici sono stati allineati in modo più stretto grazie a SOLIDWORKS Electrical, che consente a Develop LLC di coordinare sin dalle prime fasi il lavoro di progettazione elettrica e meccanica, in modo che il percorso dei cavi, le lunghezze dei cavi e gli spazi liberi fisici siano definiti nell'ambito del layout completo della macchina, anziché essere risolti durante l'assemblaggio. Secondo Linnemann, "La possibilità di interagire con il team di ingegneri meccanici per assicurarci di ottenere cavi tagliati alla lunghezza giusta e di descrivere il cablaggio e il percorso che seguirà all'interno della macchina ci permette di collaborare alla realizzazione della macchina nel modo più efficiente possibile". 

Tale efficienza diventa fondamentale una volta iniziati i test. Linnemann sottolinea: "Che si tratti di aggiungere sensori, interi moduli o di modificare il funzionamento di determinati elementi, tutto ciò deve essere fatto il più rapidamente possibile, in modo da poter tornare ai test". Mantenendo allineati gli schemi elettrici, il percorso dei cavi e il contesto meccanico, il team può implementare le modifiche senza perdere di vista la visione d'insieme della macchina finale. Catturando l'intento elettrico nello schema e implementandolo all'interno del layout meccanico 3D, Develop LLC riduce l'ambiguità durante la costruzione e garantisce che le modifiche apportate nelle fasi finali si riflettano in modo coerente nell'intero progetto della macchina.

SOLIDWORKS PDM supporta ulteriormente questo allineamento gestendo le revisioni e garantendo che i team lavorino sulle versioni corrette man mano che vengono apportate le modifiche. Moseman spiega che la produttività deriva dall'utilizzo combinato di SOLIDWORKS Design, SOLIDWORKS Electrical e SOLIDWORKS PDM come ecosistema interconnesso, anziché come strumenti isolati. Lavorando all'interno di un ambiente condiviso per la progettazione e la gestione dei dati, i team possono coordinare le modifiche con maggiore facilità e agire in modo più rapido e coordinato.

Allineando SOLIDWORKS alle realtà dell'officina, Develop LLC rafforza il legame tra l'intento ingegneristico e l'esecuzione fisica. Gli ingegneri possono apportare modifiche rapidamente durante i test, sapendo che gli aggiornamenti saranno riportati con precisione su tutti i modelli e gli schemi. I team elettrici e meccanici condividono una comprensione più chiara di come i sistemi si integrino tra loro, il che riduce i ritardi causati da problemi di comunicazione.

Questo approccio rafforza inoltre la cultura dell'apprendimento continuo di Develop LLC. Grazie al coinvolgimento degli ingegneri sia nella progettazione digitale sia nell'assemblaggio fisico, le decisioni progettuali tengono conto dei vincoli del mondo reale. Con i team meccanici, elettrici e di assemblaggio che operano nello stesso contesto progettuale, gli insegnamenti tratti da ogni ciclo di produzione vengono messi a frutto. Linnemann conclude: "Questa stretta collaborazione ci permette di imparare molto rapidamente". Nel corso del tempo, l'esperienza acquisita dall'azienda si è tradotta in progetti più puliti e creazioni più prevedibili.

SOLIDWORKS non è considerato una scorciatoia né un sostituto della disciplina ingegneristica presso Develop LLC. È uno strumento integrato in un processo strutturato che valorizza l'accuratezza, la collaborazione e la responsabilità, dall'ideazione all'installazione. Perfezionando il modo in cui i progetti digitali riflettono la realtà fisica, l'azienda ha gettato le basi per un'iterazione efficiente che garantisce il controllo.

Nel settore dell'automazione, dove efficienza e affidabilità sono requisiti imprescindibili, i flussi di lavoro di progettazione disciplinati sono fondamentali. L'esperienza di Develop LLC dimostra come SOLIDWORKS possa supportare tale disciplina se abbinato a processi chiari e a una stretta collaborazione tra i team di ingegneri.