Il software di ingegneria riduce il ciclo di sviluppo del prodotto in media del 20-40% se CAD, CAE e PDM funzionano come un unico sistema. Anziché ricorrere al disegno manuale, il team utilizza la modellazione 3D, mentre i calcoli integrati consentono di verificare la resistenza, il riscaldamento o il carico senza dover trasferire il modello in programmi separati. I dati possono inoltre essere trasferiti automaticamente al sistema CAM per la preparazione dei programmi di controllo CNC.
Il ciclo tradizionale “bozzetto – prototipo – test – perfezionamento” può durare da alcune settimane a diversi mesi, a seconda della complessità del prodotto. La maggior parte del tempo viene sprecata nelle modifiche manuali dei disegni, nella ricerca delle versioni aggiornate dei file e nel ripetuto coordinamento delle modifiche. L’automazione della produzione elimina questi ritardi: il modello, i disegni, i calcoli e i dati di produzione vengono aggiornati in un unico ambiente digitale.
Senza l’automazione della produzione, il ciclo di sviluppo rallenta ad ogni passaggio tra progettista, calcolatore e tecnico di processo. Il disegno 2D manuale complica la modifica rapida della geometria, mentre la mancanza di un unico ambiente digitale costringe a trasferire e verificare ripetutamente i dati. Molto spesso i ritardi si verificano nei seguenti punti:
In un processo produttivo tipico, tali passaggi possono richiedere circa 20-30 ore-uomo per ogni iterazione del prodotto. Ad esempio, 8 ore sono dedicate alla correzione dei disegni, 6 ore alla preparazione del modello per i calcoli, altre 4 ore alla ricerca e al confronto delle versioni e fino a 8 ore all’aggiornamento del programma CNC. Si tratta di un esempio di calcolo, ma illustra bene dove si accumulano le perdite di tempo.
I sistemi di ingegneria riducono i tempi di sviluppo grazie all’integrazione tra modello, disegni, calcoli e dati di produzione. La modellazione 3D parametrica consente di modificare la geometria senza dover modificare manualmente ogni singolo documento. I risultati migliori si ottengono grazie a tre meccanismi:
Questo approccio non elimina i test fisici di controllo, ma riduce il numero di iterazioni superflue. L’ingegnere verifica più rapidamente il progetto, individua i punti di sovraccarico e apporta modifiche prima dell’acquisto dei materiali. Per l’analisi di sollecitazioni, deformazioni e regimi termici è possibile utilizzare SOLIDWORKS Simulation per le simulazioni ingegneristiche.
Il PDM fa parte automazione della produzione e non è semplicemente un luogo in cui archiviare i file. Il sistema gestisce automaticamente le versioni, pertanto il progettista lavora sempre con il modello aggiornato del componente. I flussi di approvazione sostituiscono le lunghe catene di corrispondenza, mentre la distinta base (BOM) viene generata in modo integrato con il modello 3D e aggiornata in seguito alle modifiche apportate.
Senza il PDM, l’approvazione di una nuova revisione può richiedere dai 5 ai 7 giorni a causa dell’invio dei file, delle firme e della verifica manuale dei documenti. In un processo digitale ben configurato, questa fase può essere ridotta a un solo giorno lavorativo. Le soluzioni Dassault Systèmes per le imprese industriali aiutano a gestire i dati ingegneristici, le modifiche e la struttura del prodotto in un unico ambiente.
I maggiori vantaggi derivanti dal software di ingegneria si riscontrano nelle aziende in cui i progetti subiscono modifiche regolari e i prodotti sono costituiti da un gran numero di componenti. In tali processi, la modellazione parametrica, il PDM e le verifiche digitali riducono le operazioni manuali e semplificano il riutilizzo dei dati. Molto spesso l’automazione produce risultati tangibili nei seguenti casi:
L’effetto è minore nella produzione in piccole serie o in pezzi unici, dove ogni prodotto è unico e non contiene quasi elementi ripetitivi. Tuttavia, anche in questo contesto, il controllo delle versioni e l’archiviazione centralizzata dei dati riducono il rischio di errori. A scegliere il set di strumenti più adatto aiutano le Soluzioni settoriali GEO-MENTOR per l’ingegneria meccanica.
L’automazione della produzione tramite CAD, CAE e PDM riduce il ciclo di sviluppo eliminando il trasferimento manuale dei dati tra i diversi strumenti. La prototipazione digitale consente di verificare il progetto prima della realizzazione del campione, mentre i flussi di lavoro automatizzati accelerano l’approvazione delle modifiche.
Un unico ambiente digitale integra modelli, calcoli, disegni e documentazione di produzione. In questo processo, la modellazione 3D semplifica l’apporto di modifiche, il PDM garantisce l’aggiornamento dei file e il CAE consente di valutare in anticipo il comportamento della struttura.
Secondo studi di settore (Dassault Systèmes, PTC), l’implementazione di CAD/CAE/PDM riduce il ciclo complessivo di sviluppo del 20-40%, a seconda della complessità del prodotto e dell’attuale livello di automazione. L’effetto maggiore si riscontra nelle fasi di modifica e approvazione: i tempi possono ridursi di 3-5 volte. La produzione in piccole serie con componenti unici otterrà un effetto minore rispetto a quella in serie.
No, l’implementazione può essere suddivisa in fasi. Di solito si inizia con il CAD (modellazione 3D), poi si aggiungono il CAE (simulazione) e il PDM (gestione dei dati) man mano che crescono le esigenze e il team. Questo approccio graduale riduce l’impatto sul budget e consente al team di adattarsi a ciascuno strumento prima di passare a quello successivo.
L’implementazione di base del CAD e la formazione dei progettisti richiedono da 2 a 6 settimane, a seconda del numero di postazioni di lavoro e della complessità dei prodotti tipici. L’integrazione del modulo CAE (simulazione) richiede 1-2 settimane in più. L’implementazione del PDM per la gestione dei dati richiede 4-8 settimane, poiché comporta la configurazione dei diritti di accesso, dei percorsi e il trasferimento dell’archivio esistente.
La transizione può avvenire in modo graduale: i nuovi progetti vengono realizzati in CAD 3D, mentre l’archivio storico dei disegni 2D rimane a disposizione e può essere importato all’occorrenza. SOLIDWORKS supporta i formati DWG/DXF, pertanto è possibile importare i disegni 2D esistenti come base per i modelli 3D senza necessità di ulteriori conversioni.
Vengono monitorati tre indicatori: il tempo che intercorre tra lo schizzo e il disegno approvato (confronto tra la situazione precedente e quella successiva), il numero di modifiche apportate dopo l’avvio della produzione (difetti dovuti a errori nella documentazione) e il tempo necessario per l’approvazione della documentazione tecnica. Una riduzione di questi indicatori del 30-50% entro 3-6 mesi dall’implementazione è un risultato tipico per la produzione in serie.
