Simulazioni numeriche e realtà virtuale

Un laboratorio sulle nuove tecnologie e la simulazione al servizio dell’industria per l’innovazione e verso il digital twin.

SIRELAB s.r.l.

SireLab s.r.l. è una StartUP Innovativa che nasce dall’esperienza e con il supporto di docenti e ricercatori dell’Università di Genova; ha tra i soci alcune pmi, realtà imprenditoriali ed industriali che credono nel valore della simulazione come tecnologia fondamentale per l’innovazione del processo produttivo e del prodotto.

Il personale, altamente qualificato e motivato, con l’esperienza trentennale dei docenti a supporto, costituiscono il bagaglio di competenze per affrontare le sfide legate all’uso delle nuove tecnologie per l’innovazione di processo o di prodotto.

Le attività al servizio del cliente industriale sono riconducibili a due filiere principali: la simulazione numerica e l’uso delle tecnologie di realtà virtuale e stampa 3D. La prototipazione associata all’analisi grafica e simulativa viene impiegata non soltanto per applicazioni industriali ma anche per il settore medicale dove sono notevoli le potenzialità di utilizzo.

Simulazioni Numeriche

Utilizzo di codici di calcolo CFD sviluppati in house, di tipo commerciale od Open Source per la simulazione di componenti o sistemi industriali. La capacità di sviluppo di software per la simulazione CFD costituisce un importante bagaglio di conoscenza che permette di affrontare lo studio del problema di simulazione ad un livello di competenza molto spinto. L’esperienza maturata a livello di ricerca nello sviluppo di piattaforme di ottimizzazione, nell’uso di tecniche di soft-computing e di intelligenza artificiale per sviluppo di componenti industriali rappresenta una opportunità per le aziende che intendano importare tali pratiche nel proprio processo di sviluppo prodotto. Sirelab si propone come partner per lo sviluppo del prodotto o del processo industriale tramite l’uso di simulazioni numeriche con particolare riferimento alle analisi fluidodinamiche tramite tecniche CFD. Simulazioni multidisciplinari termiche e strutturali completano l’approccio. Sirelab dispone di piattaforme di simulazione a livello di codice sorgente sviluppate in-house per applicazioni industriali con particolare riferimento alla verifica o al progetto delle turbomacchine. Sirelab è dotata di piattaforme di calcolo HPC su cui sono installati applicativi commerciali, open source o proprietari per la simulazione. L’esperienza nell’uso delle procedure di ottimizzazione, di soft-computing e di artificial intelligence consente di mettere a punto delle piattaforme di sviluppo del prodotto basate sulla simulazione e dotate di elevata flessibilità ed efficacia.

Sirelab offre:

  • Consulenza sulla tipologia di simulazioni numeriche per lo sviluppo del prodotto. Analisi del processo di progettazione e sviluppo del prodotto con consulenza sull’opportunità di impostare e svolgere determinate simulazioni numeriche per il miglioramento o l’innovazione del processo / prodotto.
  • Supporto al cliente per lo sviluppo di simulazioni numeriche presso la propria sede. Il personale di Sirelab puo’ essere distaccato presso il Cliente per lo svolgimento delle simulazioni numeriche che sono effettuate utilizzando le piattaforme di calcolo ed il software del Cliente.
  • Testing per conto del Cliente di software applicativo. Servizi di testing e benchmarking di software applicativi di potenziale interesse del Cliente. Tali servizi riguardano lo sviluppo di test-cases, l’analisi critica delle prestazioni (sia in termini di accuratezza sia di efficienza del processo di simulazione) e la formulazione di una valutazione strettamente tecnica e indipendente da interessi di carattere commerciale.
  • Sviluppo di software per la simulazione numerica. Sviluppo di interfacce o personalizzazioni utili a razionalizzare e migliorare l’efficienza per il processo di progettazione / simulazione aziendale del Cliente.
  • Utilizzo di software open source per la simulazione e la visualizzazione dei dati. Configurazione, implementazione e utilizzo di software open source. Analisi critica delle prestazioni e delle potenzialità di sviluppo e utilizzo efficiente in ambito aziendale.
  • Formazione tramite l’erogazione di corsi base, avanzati o monografici su tematiche relative alla simulazione numerica e all’uso delle tecniche di ottimizzazione o soft-computing.

 

Realtà virtuale

Le attuali tecnologie e piattaforme di visualizzazione immersiva aprono prospettive nuove di ricerca e sviluppo in molti settori. Le competenze in SireLab derivano da una sperimentazione delle tecnologie di realtà virtuale dal 2006 su svariate piattaforme a partire da un sistema di visualizzazione immersiva con grande schermo retroproiettato e sistema di tracking.

A Tale sistema si sono affiancati negli anni altre piattaforme di più facile interfacciamento, gestione e portabilità. Oggi l’uso d i visori personali di elevata qualità consente lo sviluppo di sistemi e applicazioni di realtà virtuale decisamente efficaci e trasferibili a vari settori.

Oltre all’utilizzo delle tecniche VR per l’addestramento del personale, in SireLab si sviluppano e sperimentano modelli e procedure per la simulazione di interventi chirurgici, per la visualizzazione di ambienti ed interni con la possibilità di interazione con i componenti e le parti rappresentate. Tramite l’uso combinato di modellazione 3D e fotogrammetria si sviluppano ambientazioni di alta qualità che rendono le applicazioni immersive estremamente realistiche. I settori applicativi spaziano dall’industria di processo al settore nautico e navale, aeronautico, architettonico o medicale. Sirelab produce anche applicazioni video basate sulla tecnologia dei videogiochi per lo sviluppo di serious games in ambito industriale.

Sirelab offre:

  • Sviluppo di applicativi di realtà virtuale a supporto dell’addestramento del personale all’uso di macchinari o alla gestione di sistemi complessi o per la formazione finalizzata alla sicurezza.
  • Realizzazione di ambientazioni grafiche immersive ed interattive per la comunicazione del prodotto o la configurazione e discussione del layout con il cliente
  • Progettazione e realizzazione di video interattivi e serious games per applicazioni industriali o in ambito sanitario e medicale.

 

Alcune applicazioni di successo

Applicativo di addestramento del personale al cambio stampi di macchine per la realizzazione dei contenitori in vetro.

Il processo di riattrezzaggio delle macchine per la realizzazione dei contenitori in vetro, nel caso di processo blow-and-blow presenta due distinte sezioni: formatura e finitura. 

La sostituzione delle attrezzature necessarie per il cambio produzione è un’operazione delicata, che richiede una sequenza ordinata di numerose fasi svolte in un ambiente ristretto e ostile dal punto di vista ambientale (forte rumore, parti molto calde, spazi angusti e componenti pesanti da movimentare con opportune attrezzature). Tramite la realtà virtuale si è realizzato un manuale interattivo per la formazione del personale caratterizzato da un elevato livello di immersione con un alta qualità grafica. L’allievo esegue le sequenze previste interagendo con le parti della macchina sviluppando con facilità degli automatismi nella esecuzione delle operazioni che lo agevoleranno nella operatività sull’impianto sia in termini di affidabilità e sia di sicurezza.

Piattaforma per lo studio della erosione nei forni da vetro.

I forni fusori per la produzione del vetro hanno una vita media di otto anni durante i quali producono ininterrottamente vetro fuso, spesso con caratteristiche chimiche differenti in relazione alle esigenze industriali. Le azioni chimiche e meccaniche del vetro fuso sulle pareti del forno danno luogo ad importanti fenomeni di erosione dei materiali refrattari che, di norma, devono essere riportati ed integrati in alcune zone più critiche per scongiurare eccessive riduzioni di spessore della parete o addirittura forature con conseguente fuoriuscita di materiale vetroso fuso. Tramite l’uso di tecniche fotogrammetriche Sirelab ha sviluppato una procedura ed un ambiente di realtà virtuale dove il forno a fine vita viene quantitativamente confrontato con il corrispondente modello CAD progettuale e/o lo stesso forno nuovo appena costruito. La possibilità di ricostruire il forno esausto come modello 3D, unita alla immersività dell’ambiente di realtà virtuale, permette di poter effettuare delle analisi della erosione nelle diverse zone del forno allo scopo di ottimizzare le soluzioni progettuali e di sviluppare dei modelli di simulazione per la previsione, durante il funzionamento del forno, dell’evoluzione della corrosione delle pareti in refrattario.

 

Applicativo per la formazione alla sicurezza del personale.

La struttura di una palazzina del Campus Universitario di Savona è stata interamente ricostruita in 3D, anche tramite tecniche di fotogrammetria per aumentare il livello di qualità grafica, ed utilizzata per lo sviluppo di una piattaforma di addestramento del personale alle procedure di sicurezza in caso di evento accidentale quale ad esempio un incendio. Simulando la presenza dell’incendio con scarsa visibilità e fumo, l’allievo deve ritrovare la via di fuga più vicina o il mezzo di estinzione più prossimo. Simili applicazioni sono in fase di sviluppo per realtà industriali e calate nella dimensione di uno stabilimento o di un’area produttiva.

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