Ubicada en Ypres, Bélgica, Picanol utiliza las soluciones de Siemens Digital Industries Software para simular los telares que fabrica ya en las primeras etapas, lo que le permite llevar productos innovadores al mercado más rápido. Además, el desafío también consistía en producir máquinas que tuvieran un bajo costo de propiedad de por vida y fueran energéticamente eficientes sin sacrificar el rendimiento. Con Simcenter lo ha conseguido.

Picanol desarrolla, produce y comercializa telares de alta tecnología. Sus telares combinan un amplio conocimiento tecnológico y la experiencia de más de medio siglo. Hoy en día, alrededor de 2.600 fábricas de tejidos en todo el mundo utilizan máquinas Picanol, alrededor de 110.000 telares en total.

La velocidad sí importa en la industria de la maquinaria de producción. Ya sea que esté produciendo papel reciclado o tela de alta tecnología, necesita una alta velocidad de producción en todo momento, pero no a cualquier precio. En el siglo XXI, los fabricantes se enfrentan a nuevos problemas medioambientales como una de las crisis económicas más graves de la historia moderna. Independientemente de lo que esté fabricando, conservar energía es fundamental.

El consorcio ESTOMAD (Energy Software Tools for Sustainable Machine Design) se estableció en 2009 con actores de la industria e institutos de investigación como LMS International (ahora Siemens Digital Industries Software), Flanders Center for Mechatronics Technology, JOBS, EC Engineering, el Instituto de tecnologías industriales. y automatización, Fidia y la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica). El objetivo del proyecto de investigación europeo es crear un proceso de desarrollo de máquinas que tenga en cuenta la eficiencia energética como parámetro fundamental del diseño de máquinas.

Picanol es uno de los actores industriales involucrados en el proyecto ESTOMAD. Desarrolla y fabrica telares de alta tecnología basados ​​en tecnología de chorro de aire y pinzas. Durante 75 años, Picanol ha desempeñado el papel de pionero en la industria del telar para convertirse en un líder internacional. Además de su sede en Ypres, Bélgica, el Grupo Picanol tiene instalaciones en Asia, Europa y Estados Unidos. Hoy en día, alrededor de 2.600 fábricas de tejidos en todo el mundo utilizan máquinas Picanol, alrededor de 130.000 telares en total.

El consorcio ESTOMAD está llevando a cabo un proyecto cuyo objetivo es crear un proceso de desarrollo de máquinas que tenga en cuenta la eficiencia energética como parámetro fundamental del diseño de maquinaria.

Las estrictas regulaciones del mercado y un entorno altamente competitivo están obligando a la industria de maquinaria de producción a mejorar sus procesos de diseño de máquinas. Los fabricantes deben entregar máquinas de alto rendimiento para cumplir con los estrictos requisitos de salud y seguridad. De esta forma, las innovaciones se introducen con mayor rapidez y en todo momento. Estas consideraciones hacen que la simulación en las primeras etapas sea obligatoria cuando se trata de llevar productos innovadores al mercado más rápido. Además, el sector está experimentando un nuevo cambio en cuanto a las expectativas de los clientes.

“Ya no se trata de precio de compra o rendimiento”, explica Kristof Roelstraete, Gerente de Investigación y Desarrollo (I + D) de Picanol. “Cada vez más clientes tienden a elegir la máquina que les ofrece la mejor opción en términos de costo total de propiedad. No solo consideran el precio de la inversión inicial, sino también los costos de operación y mantenimiento para un ciclo de vida completo de la máquina ”.

“Debido al precio cada vez mayor de la energía, el bajo consumo de energía es esencial para administrar los gastos operativos. Nuestros productos deben ofrecer tela de la más alta calidad al menor costo total de propiedad del telar. Hemos centrado nuestros esfuerzos en la eficiencia energética para obtener una ventaja competitiva sustancial. "

En el marco del proyecto ESTOMAD, Picanol mejora la eficiencia energética de sus telares sin sacrificar el rendimiento. En colaboración con la Universidad Católica, los ingenieros de I + D de Picanol comenzaron a modelar los flujos de energía dentro de la línea de transmisión principal de una máquina de tejer. La creación de este modelo es una tarea compleja: debe predecir con precisión toda la energía interna que se transfiere, así como revelar las fugas de energía local. Debe proporcionar una representación detallada del comportamiento energético de cada componente, ya que está integrado en el entorno multifísico de toda la máquina. El consorcio ESTOMAD ha seleccionado el software Simcenter Amesim de Siemens Digital Industries Software como plataforma de simulación de sistemas mecatrónicos para realizar estudios de gestión energética en sus máquinas industriales. Simcenter Amesim permite a los ingenieros analizar constantemente los flujos de energía en los diferentes subsistemas del telar, desde el sistema de inserción al motor, pasando por la caja de cambios y el eje principal.

Para respaldar la optimización escalable de los flujos de energía, la interfaz gráfica de usuario (GUI) de Simcenter Amesim y las bibliotecas de componentes de maquinaria se han actualizado para ayudar a los ingenieros a diseñar máquinas respetuosas con el medio ambiente. Los ingenieros de Picanol optimizan el diseño de la maquinaria desde la primera fase, considerando la eficiencia energética como un requisito de desempeño indispensable.

En un paso más dentro del proceso de desarrollo, Simcenter Amesim se combina con la solución de simulación Simcenter Motion de Siemens Digital Industries Software en una co-simulación. Por lo tanto, incluso los complejos mecanismos 3D de un telar (que requieren una dinámica detallada y un modelado cinemático) se simulan y optimizan, aprovechando las nuevas funcionalidades de Simcenter Amesim para ofrecer un diseño más respetuoso con el medio ambiente.

La herramienta de edición de submodelos de Simcenter Amesim, que permite la personalización de la plataforma, se puede utilizar para integrar de forma nativa todas las variables de fuerza y ​​energía necesarias. Esto significa que se pueden crear componentes específicos de forma rápida y sencilla, así como valorarlos con respecto a los objetivos de consumo de energía. En el marco del estudio ESTOMAD y con la participación especial de la Universidad Católica de Lovaina, los ingenieros de Picanol pudieron conectar sin problemas Simcenter Amesim con el entorno MATLAB para realizar la identificación de parámetros. El proyecto Picanol-ESTOMAD revela una correlación precisa entre los modelos de Simcenter y las medidas que se han realizado en los telares. Se trata de un estudio que muestra una serie de resultados que ayudarán a mejorar los procesos de desarrollo de futuras máquinas.

La amplia cartera de Siemens Digital Industries Software respalda a Picanol en las primeras etapas de la optimización del telar, logrando un equilibrio de parámetros de rendimiento, durabilidad, ruido y vibración al tiempo que minimiza el consumo de energía.

"Apreciamos enormemente los productos y el soporte de Siemens Digital Industries Software", dice Roelstraete. “Nos ayudan a diseñar los telares con mayor eficiencia energética del mercado. Una plataforma como Simcenter Amesim ofrece amplias bibliotecas de componentes que también describen sistemas multifísicos completos, un requisito previo para la ingeniería de sistemas basados ​​en modelos avanzados. Lograr estos resultados con programas de secuencias de comandos como MATLAB o Python no es realista. "

Se pondrán en marcha nuevos proyectos más enfocados al ahorro energético y la gestión energética, no solo por los beneficios esperados, sino también en respuesta a futuros retos medioambientales. Picanol está preparado para tomar la iniciativa con el diseño de los telares más ecológicos del mercado. Roelstraete también anticipa que la ingeniería basada en modelos se convertirá en un procedimiento de diseño estándar en la industria de maquinaria de producción en los próximos años.

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