RICERCA INDUSTRIALE

Caso studio di progettazione e prototipazione di un impianto automatico per il processamento e il packaging di prodotti alimentari

Progettiamo e realizziamo componenti critici a contatto con il prodotto alimentare da oltre quarant’anni.
Questo ci ha permesso di ottenere una profonda expertise nel settore dell’Aseptic Food, un ambito dagli standard strettamente controllati, e di essere riconosciuti dalle principali aziende a livello internazionale. 

Alla specializzazione nella produzione di componentistica meccanica critica da un punto di vista di sicurezza e salute di componenti a contatto con il prodotto alimentare, siamo in grado di abbinare le competenze ingegneristiche del centro di ricerca Il Sentiero International Campus (in Progettazione e Prototipazione Rapida, Simulazione Numerica, Ingegneria dell’Affidabilità, Ingegneria delle Superfici e Manifattura Additiva).
Realizziamo test rig, moduli elettromeccanici e macchine automatiche che vengono misurate nelle prestazioni dagli specialisti de Il Sentiero International Campus. Per noi la ricerca è sempre finalizzata all’ottenimento di obiettivi industriali come l’incremento prestazionale oppure la sicurezza in campo alimentare.

Caso studio: Progettazione e prototipazione di un impianto automatico per il processamento e il packaging di prodotti alimentari

Gli obiettivi a cui ambisce la progettazione di un impianto automatico per il processamento e il packaging di prodotti alimentari sono:

  • l’incremento della capacità produttiva oraria,
  • la riduzione dei costi di gestione e dell’impatto inquinante dei macchinari,
  • l’introduzione di sistemi innovativi per il cleaning e l’asetticità delle macchine.

In questo caso studio, esamineremo come Il Sentiero International Campus abbia affrontato queste sfide, concentrandosi sugli obiettivi chiave.
Il processo di progettazione ha preso avvio dall‘identificazione delle esigenze del cliente, seguito da una fase di co-progettazione in collaborazione con il cliente stesso. Gli ingegneri e le ingegnere de Il Sentiero International Campus hanno analizzato attentamente i requisiti tecnici e la loro fattibilità, proponendo soluzioni alternative per affrontare eventuali criticità. Questo dialogo iniziale ha permesso di affinare i dettagli tecnici e di definire una visione condivisa basata su criteri di efficienza, costi e prestazioni.

La fase successiva ha coinvolto la prototipazione, che ha fatto uso di diverse tecnologie, sia hardware che virtuali, come la simulazione numerica e il digital twin. Un approccio all’avanguardia, sviluppato presso il centro di ricerca, ha incluso la creazione di un modello numerico virtuale di una macchina per calcolarne il comportamento e stimarne la produttività nel tempo. In parallelo, sono stati applicati sensori a una macchina reale, i cui risultati hanno contribuito alla taratura e all’affinamento del modello numerico.

Attraverso questo processo, il modello numerico è stato perfezionato fino a diventare un “gemello digitale”, consentendo di ottenere le sollecitazioni massime che i vari componenti della macchina dovrebbero sostenere durante le fasi operative. Questo approccio ha permesso di ottenere risultati rapidamente e con un costo contenuto.

A seguito di queste azioni, il modello numerico affinato è diventato a tutti gli effetti un “digital twin = gemello digitale” con il quale ottenere le sollecitazioni massime che i vari componenti di macchina dovrebbero sostenere nelle fasi operative. Il tutto è stato realizzato in tempi estremamente rapidi e con un costo molto contenuto.

I dati numerici ottenuti sono stati utilizzati per dimensionare in modo ottimale dei banchi prova confinati sulle aree specifiche di interesse della macchina, concentrandosi su test di stress, carico, vibrazione e durabilità nel tempo. Questo ha portato a un significativo risparmio di costi per il cliente e a una notevole riduzione dell’incertezza nei risultati ottenuti.

Questo caso studio dimostra come progettazione e prototipazione basate su tecnologie innovative e la stretta collaborazione con il cliente, possano portare a miglioramenti significativi in termini di efficienza, riduzione dei costi e sostenibilità ambientale in un contesto industriale complesso come quello del packaging di prodotti alimentari.

Leggi il caso studio per esteso, pubblicato sulla Rivista di Meccanica Oggi del mese di maggio.

“Riusciamo a dare soluzioni dal contenuto tecnico importante in tempi brevi e con un margine d’errore estremamente contenuto”- commenta Nicola Pornaro, Development & Industrialization Engineering Manager – “questo è un vantaggio strategico dell’avere a disposizione software e competenze nel campo della ricerca e sviluppo industriale”.

“Il nostro modello industriale è radicato sull’integrazione tra innovazione e produzione. È questa sinergia che ci consente di essere partner sempre più strategici per i clienti” – dichiara Nicola Pozzan, Director Engineering & Industrial Development de Il Sentiero International Campus