Vicomtech and Lantek make Progress on Interactive 3D Simulation

Questa collaborazione dà continuità ai risultati ottenuti con il progetto BeroSim, un’iniziativa che consente all’utente di avere un modello virtuale che permette di vedere come il calore influisce sulla lamiera durante il taglio e prevedere quali effetti si verificheranno nel materiale (deformazioni, variazioni di spessore o qualità, ecc.) a causa dell’eccesso di temperatura causato nel processo di taglio al plasma o al laser. Grazie a questo progetto, l’innovazione è stata messa a disposizione dell’industria per aumentare l’efficienza produttiva, consentendo un notevole risparmio di risorse, anticipando ed evitando eventuali deformazioni del materiale nel processo di taglio.

Con questo rinnovato impegno, entrambe le organizzazioni fanno un passo avanti nell’intento di offrire all’industria della trasformazione del metallo e della lamiera soluzioni e servizi innovativi in grado di rispondere alle esigenze e di apportare un reale e continuo valore aggiunto. Grazie ai progressi della ricerca del Centro Tecnologico Vicomtech, le macchine da taglio multiteste hanno un’estensione matematica che le sostiene e ne migliora le prestazioni.

I risultati di questa soluzione sono stati verificati e confrontati con quelli ottenuti dal software commerciale e sono stati del tutto soddisfacenti. Un’elevata velocità di esecuzione è stata raggiunta grazie all’uso di un moderno hardware grafico (GPU) e all’integrazione funzionale in un ambiente di simulazione interattivo. I risultati di questo sviluppo tecnologico sono stati avallati dal Journal Materials, una pubblicazione scientifica di grande impatto, che ha ripreso questa ricerca con il titolo: “Fast Analytic Simulation for Multi-Laser Heating of Sheet Metal in GPU”

I benefici che questi progressi portano alle industrie del settore sono i seguenti:

• Da un lato, viene messo a disposizione dell’industria metallurgica e della lamiera uno strumento per ottimizzare i programmi a controllo numerico (NC) prima di portarli nell’impianto, risparmiando così risorse umane e materiali.
• D’altra parte, la velocità raggiunta nell’esecuzione permette di realizzare più prove e ottimizzazioni nello stesso tempo di progettazione.
• In terzo luogo, il controllo visivo della temperatura sulla lamiera aiuta i progettisti a capire e ad individuare quali parti del nesting sono problematiche e quali no.

In questo modo, le aziende possono adattarsi ad un ambiente globale in continua evoluzione e sempre più competitivo, spinto da una produzione avanzata e dove la produzione intelligente è la chiave per rendere la fabbrica del futuro una realtà.

La simulazione dei processi di taglio delle lamiere metalliche è una fase del processo produttivo che consente di definire la strategia migliore e l’ordine di taglio della lamiera, migliorando al contempo in maniera sostanziale il rendimento e rendendo possibile prevedere e riscontrare eventuali anomalie non previste in fase di progettazione. Grazie a queste tecnologie avanzate, si evita di dover mettere alla prova il programma sulla macchina reale, con un risparmio in termini di tempistiche dei macchinari, di materiali e di risparmio energetico, riducendo al contempo gli eventuali guasti o inconvenienti o gli incidenti.

Questa tecnologia è passata attraverso il processo di laboratorio, dimostrandosi valida per il calcolo del riscaldamento dei materiali e Lantek sta attualmente studiando la sua integrazione in prodotti commerciali legati alla lavorazione di parti in lamiera. A questo proposito, Asier Ortiz, direttore operativo di Lantek, afferma che "Questi modelli virtuali di generazione e dissipazione del calore sono di grande aiuto per evitare la produzione di parti che non superano il filtro della qualità a causa della deformazione o del deterioramento delle loro qualità fisiche dovute al calore eccessivo. Nei processi produttivi in cui si utilizzano materiali speciali e di grande spessore, è essenziale garantire i risultati”.

Da parte sua, il Dr. Jorge Posada, Vice Direttore di Vicomtech, apprezza molto positivamente questa collaborazione che si inserisce perfettamente nella missione del Centro, che è il trasferimento di tecnologia alle aziende: "La collaborazione con Lantek è un buon esempio in cui un’azienda di riferimento, del nostro tessuto industriale basco ma con una chiara vocazione internazionale, ha saputo individuare problemi e sfide interessanti che richiedono ricerca e innovazione e possono avere un impatto globale. Per Vicomtech è molto gratificante poter contribuire con la nostra specializzazione scientifico-tecnologica in questo senso e dimostrare che questa collaborazione ha risultati rilevanti a livello internazionale".

L’integrazione di tecnologie all’avanguardia nei suoi processi e nei suoi prodotti permette a Lantek di mantenere la sua posizione di leader mondiale dell’innovazione in un mercato molto competitivo e maturo. Inoltre, la collaborazione tecnologica tra Lantek e Vicomtech consolida il rapporto tra le due società, integrando l’impegno in materia di innovazione per il settore industriale.

In merito a Vicomtech 

Vicomtech è un centro tecnologico situato presso il Parco Scientifico e Tecnologico di Gipuzkoa, che sviluppa progetti di ricerca applicata negli ambiti di Artificial Intelligence, Visual Computing e Interaction. La missione principale di Vicomtech è il trasferimento di tecnologia alle aziende per contribuire al miglioramento della loro competitività.

Tutte le loro attività sono regolate dal loro sistema di gestione globale, pioniere e di riferimento sia a livello locale che internazionale.  Questo sistema consente un costante miglioramento dei risultati e la relativa quantificazione, l’ottimizzazione dei processi di innovazione tecnologica, il trasferimento e la generazione di competenze e l’eccellenza dei suoi ricercatori.

In merito a Lantek

Lantek è una società multinazionale leader nella trasformazione digitale delle imprese nel settore della lamiera e dell’industria metallurgica. Con il suo software brevettato per la produzione intelligente, consente la connessione delle fabbriche, trasformandole in fabbriche intelligenti. Completa la sua offerta con lo sviluppo di soluzioni CAD, CAM, MES e ERP per le aziende che lavorano con elementi metallici come lamiere, tubi e profili metallici con qualsiasi tecnologia di taglio (laser, plasma, ossitaglio, getto d’acqua, cesoiatura e punzonatura).

Fondata nel 1986 in uno dei principali centri europei di sviluppo di macchine utensili, nei Paesi Baschi (Spagna), consente di integrare le tecnologie di lavorazione della lamiera e del metallo con i più avanzati software di controllo della produzione. Attualmente la società è leader di riferimento nel settore grazie alla sua capacità innovativa e al suo impegno sull’internazionalizzazione. Con più di 20.000 clienti in oltre 100 paesi e 20 uffici in 14 paesi, dispone di un’ampia rete di distributori presenti in tutto il mondo. Nel 2017, le sue attività internazionali hanno rappresentato l’86% dei suoi ricavi.

Per maggiori informazioni, visitare: www.lantek.com/it

This collaboration builds on the results received from the BeroSim project, an initiative that gives users a 3D model that lets them see how heat affects sheet metal as it is cut and predicts the effects that it will have on the material (deformation, changes to thickness or quality, etc.) caused by high temperatures used in laser and plasma cutting processes. As a result of this project, this innovation was made available to the industry to increase production efficiency, generating significant savings on resources, by anticipating and avoiding potential material deformation during the cutting process.

With this renewed commitment, both organizations have taken one step further in their aim of offering the fabrication and sheet metalworking industry innovative solutions and services that respond to its needs and which provide real and continuous added value. Thanks to the research progress made by the Vicomtech Technology Center, algorithms have been developed to support multi-head cutting machines, improving their performance and the quality of parts.

The results of this solution have been verified and compared with those obtained from the existing software, and they were very satisfactory. A high speed of execution was achieved thanks to the use of modern graphics hardware (GPU) and the functional integration into an interactive simulation environment. The results of this technological advancement were endorsed by the journal Materials, a high-impact scientific publication, which echoed this research with an article entitled: “Fast Analytic Simulation for Multi-Laser Heating of Sheet Metal in GPU”

Benefits of these latest technology advances include:

• The simulation of heat affected zones makes it possible to optimize sheet metal CNC programs before they get to the machine, making significant savings in material and in both human and machine resources.
• The high speed simulation allows more tests and optimizations to be carried out at the same time as part nesting and cut path creation.
• Visual verification of the temperature of the sheet metal helps designers to understand and identify which nesting pieces are problematic and which are not.

With these simulation tools, companies can adapt to a changing and increasingly competitive global environment that is led by advanced manufacturing and where intelligent production is key to making the factory of the future a reality.

The simulation of sheet metal cutting processes is a phase of the production process that enables the definition of the best sheet metal strategy and cutting order while substantially improving output, making it possible to anticipate and detect possible unforeseen anomalies during the nesting and cut path phases. With these advanced technologies, the program does not need to be tested on the actual machine, resulting in savings in machine time, materials, and energy, while at the same time lessening the risk of potential incidents, breakdowns, and workplace accidents.

This technology has been proven using laboratory processes to calculate the heat distribution in materials and Lantek is currently analyzing its incorporation into commercial products for sheet metal manufacture. Asier Ortiz, Lantek’s Director of Operations, says "These virtual heat generation and dissipation models greatly help prevent the production of parts that will not pass quality assurance due to deformation or deterioration of their physical qualities as a result of excessive heat. In manufacturing processes, where fairly thick special materials are being worked with, anticipation of heat related problems is essential in order to ensure good results."

Dr. Jorge Posada, Associate Director of Vicomtech, gave a very positive evaluation of this collaboration, which fits perfectly with the center’s technology transfer mission. "Collaborating with Lantek is a great example in which a top company from the Basque region, though one with a clearly international calling, knew how to identify interesting problems and challenges requiring research and innovation that may have a global impact. For Vicomtech it is very satisfying to be able to contribute our scientific and technological expertise in this way and demonstrate that this collaboration has significant results at the international level."

The inclusion of cutting-edge technology in its processes and products allows Lantek to maintain its position as one of the global leaders in innovation within a very competitive and mature market. Additionally, the technological cooperation between Lantek and Vicomtech consolidates the relationship between both entities and complements their efforts in terms of innovation in the industrial sector.

About Vicomtech 

Vicomtech is a technology center and is located in the Gipuzkoa Science and Technology Park. It develops applied research projects in the fields of Artificial Intelligence, Visual Computing & Interaction. Vicomtech’s main mission is to transfer technology to companies in order to help them improve their competitiveness.

All of its activities are regulated by its global management system, which is pioneering and both a local and international point of reference.  This system ensures the continuous improvement of results and their measurement, the optimization of technological innovation processes, the transfer and generation of knowledge, and the excellence of its researchers.

About Lantek

Lantek is a multinational which is leading the digital transformation of companies in the sheet metal and metal industry. With its patented manufacturing intelligence software, it enables factories to be connected, turning them into Smart Factories. It rounds off its range of services with CAD/CAM/MES/ERP solutions for companies that manufacture metal parts from sheet metal, tubes and profiles using any cutting technology (laser, plasma, oxycut, waterjet, shearing and punching).

Founded in 1986 in the Basque Country (Spain), one of the main European hubs of machine tool development, Lantek enables the integration of sheet metal and metal processing technologies using the most advanced manufacturing management software. The company is currently the outstanding leader in its sector thanks to its capacity for innovation and commitment to internationalization. With more than 20,000 customers in over 100 countries and 20 offices in 14 countries, it has an extensive network of distributors with an international presence. In 2017, its international business contributed to 86% of its revenue.

For more information visit: www.lantek.com/us