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EMBEDDED
60 • MAGGIO • 2016
IN TEMPO REALE
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MECCATRONICA
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vengono promosse nei settori più disparati: uno
fra questi è il mondo industriale, dove formule di
comunicazione accattivanti come ’smart factory’,
’Industry 4.0’ e ’Internet of Things’ si sentono
ripetere di continuo. Tuttavia, le sfide tecnologi-
che che le aziende devono affrontare per arrivare
a realizzare scenari come questi non sono certo
banali. Occorre molta predisposizione all’innova-
zione, e lavorare per l’instaurazione delle corret-
te tecnologie e strategie organizzative.
Come accennato all’inizio, oltre a richiedere
competenze ingegneristiche multidisciplinari, lo
sviluppo di sistemi meccatronici implica anche
l’utilizzo di metodologie evolute di progettazione,
tra cui c’è la creazione di modelli matematici di
simulazione, che poi servono a realizzare i cor-
retti algoritmi di controllo di un’applicazione.
Metodologie come la progettazione ’model-based’
consentono agli ingegneri di integrare e analiz-
zare attraverso un unico ambiente di sviluppo
tutti i sottosistemi (meccanico, elettrico, elet-
tronico, software embedded) che compongono il
sistema meccatronico, e di eseguire vari tipi di
simulazioni.
Queste ultime, essendo effettuate anche in tempo
reale, richiedono una notevole potenza computa-
zionale. Pur assorbendo una grande capacità di
calcolo, tali evoluti metodi di analisi real-time
’multi-dominio’ consentono però di comprendere
in anticipo - prima della creazione di un pro-
totipo fisico - la complessità delle interazioni
all’interno dell’applicazione, e come si compor-
terà il sistema durante il funzionamento in un
caso reale. Di conseguenza, per l’utente risulta
più facile e rapido definire quali sono i precisi
requisiti da soddisfare, come anche studiare e
applicare le necessarie variazioni. L’individua-
zione di eventuali incongruenze e problemi di
integrazione può avvenire già nelle fasi iniziali
di sviluppo, ed anche la fase di test, verifica e
validazione ’system-level’ del comportamento
dell’applicazione si può eseguire con maggior
efficienza, ad esempio ricorrendo di meno ai pro-
totipi hardware. La capacità di generare in auto-
matico il codice a partire dal modello di simula-
zione permette di eliminare gli errori legati allo
sviluppo manuale dello stesso.
Dagli smartphone agli escavatori
Le sfide ingegneristiche legate alla meccatronica
si ritrovano in un crescente numero di settori.
All’interno del Microsoft Devices Group, ad
esempio, l’esigenza del team di sviluppo dedica-
to ai telefoni mobili (smartphone Lumia, Nokia,
accessori) era razionalizzare i processi globali di
sviluppo e produzione, oltre che migliorare la col-
laborazione e proteggere la proprietà intellettua-
le. Adottando una soluzione costituita dalla piat-
taforma 3D EXPERIENCE (Dassault Systèmes),
il team di ingegneri meccanici, elettronici e di
produzione ha potuto collaborare in un ambiente
protetto, riducendo i tempi di design, i costi, e
producendo progetti corretti già nelle fasi inizia-
li. Attraverso tale piattaforma, ha spiegato Pauli
Korhonen, senior solution delivery manager
Mechanical Engineering in Microsoft Marketing
Products and Services IT, il team è riuscito a
realizzare un reale processo di ingegnerizzazione
parallela, in cui ciascuno lavora sul medesimo
progetto nello stesso momento.
Il crescente grado di complessità dei prodotti,
dovuto all’interdipendenza di fattori come l’al-
loggiamento realizzato a livello meccanico, il
design della PCB e il processo di assemblaggio,
richiede infatti un approccio integrato, che forni-
sca una tracciabilità completa della progettazio-
ne meccatronica.
Accedendo online alla piattaforma integrata,
ogni membro della squadra ha potuto sviluppare
la propria parte del progetto, sapendo in ogni
momento a cosa stavano lavorando gli altri col-
leghi e quali erano i loro requisiti.
In B&R Industrial Automation l’esigenza era
Fig. 3 – Un dispositivo meccatronico di analisi
dei gas negli impianti di produzione dell’acciaio
(Fonte: Siemens)