Con il termine Big Data si indica generalmente la raccolta di una considerevole quantità di dati informatici che permette di analizzare e comprendere al meglio i processi, le prestazioni e le interazioni esistenti tra gli elementi di un determinato progetto o business. L’analisi di grandi quantità di dati (Big Data Analytics) consente di velocizzare e rendere più efficiente anche la progettazione, la messa in opera e il monitoraggio degli impianti industriali: la data science, infatti, permette di efficientare i costi di produzione, di controllare analiticamente i componenti, le apparecchiature e di valutare l’efficienza energetica dell’intero impianto.
La progettazione degli impianti industriali è un processo complesso e multidisciplinare che genera una grande mole di dati, per questo motivo sorge la necessità di integrare sistemi di gestione dei Big Data che consentano di analizzare, monitorare e rendere più efficiente il funzionamento dell’impianto. Il corretto utilizzo dei Big Data negli impianti industriali rientra tra i principali elementi della cosiddetta Industria 4.0, con cui si intende quel processo di trasformazione tecnologica che ha coinvolto anche il settore dell’impiantistica industriale.
L’Industria 4.0 ha come obiettivo l’automatizzazione e la digitalizzazione di tutto il ciclo di vita di un impianto: dalla progettazione iniziale fino allo smaltimento dei componenti utilizzati. Lo sviluppo della sensoristica e delle tecnologie digitali a supporto della progettazione industriale ha permesso di avere a disposizione una grande quantità di dati su ogni singolo componente utilizzato: oggi è possibile generare, estrarre e condividere informazioni che permettono di migliorare le attività dei progettisti e degli ingegneri coinvolti nella commessa.
Scopriamo insieme perché sono importanti i Big Data per un impianto industriale e quali sono i software che permettono di raccogliere, gestire e condividere i dati.
Il ruolo della data science negli impianti industriali
La gestione dei Big Data nell’industria 4.0 consente, già in fase di progettazione: di analizzare nel dettaglio i costi energetici, di monitorare i processi e di prevenire futuri interventi di manutenzione. Grazie all’elevato volume di dati messo a disposizione dai moderni software è infatti possibile
ottimizzare le prestazioni di ogni singolo processo e dei carichi energetici di ogni linea dell’impianto. A ciò si aggiunge la possibilità di valutare con attenzione eventuali malfunzionamenti, mediante una manutenzione predittiva che consente di intervenire prima che il guasto si verifichi.
L’introduzione dei Big Data ha contribuito alla trasformazione degli impianti industriali in vere e proprie smart factory, caratterizzate dall’utilizzo di nuove tecnologie produttive, dall’introduzione dei principi propri dell’energia sostenibile e dall’impiego di programmi informatici che migliorano la condivisione delle informazioni. Il primo passo per agevolare la raccolta e condivisione dei dati è infatti la scelta di un software di progettazione che garantisca il perfetto allineamento e la condivisione di tutte le informazioni più importanti del progetto.
I software utilizzati nell’impiantistica industriale raccolgono una grande quantità di dati, che vengono generati in ogni fase della progettazione: dal disegno dello schema di processo iniziale (P&ID), alla gestione della parte elettrostrumentale (DataSheet e Hookup), fino alla modellazione delle tubazioni e all’estrazione degli sketch isometrici e delle distinte dei materiali utilizzati. Un processo che coinvolge una pluralità di professionisti, che dovranno gestire modelli 3D composti da centinaia di migliaia di parti, controllare la congruenza tra lo schema di processo e il modello di piping e analizzare le eventuali interferenze presenti con gli elementi funzionali o strutturali dell’impianto.
Big Data e software di progettazione degli impianti industriali
Per agevolare la raccolta e la condivisione dei Big Data durante la progettazione di un impianto industriale è bene scegliere una soluzione che integri un database condiviso. In questo modo è possibile condividere i disegni P&ID, i modelli 3D Piping, gli sketch isometrici e le specifiche della progettazione elettrica rendendoli disponibili in tempo reale a tutto il team del progetto.
Sono un esempio i software per la progettazione impiantistica di ESAin, una linea di applicativi di ultima generazione che, oltre ad integrare un motore grafico AutoCAD/BricsCAD, permette in ogni momento una condivisione dei dati semplice e sicura: dalla fase concettuale iniziale, alla realizzazione e al revamping dell’impianto, fino alle successive verifiche fluidodinamiche e strutturali. I software di ESAin, infatti, si adattano alle esigenze del singolo progettista e soddisfano le necessità dei grandi gruppi di lavoro, in cui la condivisione dei Big Data avviene utilizzando un database MS SQL.
A ciò si aggiunge la compatibilità delle informazioni e dei modelli elaborati con altri programmi esterni. L’interscambio dei dati, infatti, è tra gli elementi più importanti per gestire in modo efficiente i Big Data in un impianto dell’industria 4.0: per questo motivo i software di ESAin generano un file in formato .DWG, contenente le entità standard di AutoCAD.
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