Rivelare i segreti della natura

La scienza basata sui neutroni può far luce su alcuni dei più grandi misteri del mondo analizzando la struttura e la dinamica dei materiali in un modo che altri metodi di ricerca non possono fare. In campi quali l'energia, la salute, i materiali e l'ambiente, gli scienziati utilizzeranno l'European Spallation Source (ESS), una struttura di ricerca multidisciplinare basata sulla sorgente di neutroni più potente al mondo, per vedere e comprendere le strutture e le forze atomiche. L'ESS è sviluppato da scienziati per gli scienziati e si prevede che attirerà fino a 3.000 ricercatori ogni anno. Cosa rende i neutroni così interessanti? "I neutroni non hanno carica elettrica, sono sonde fantastiche per studiare atomi e molecole senza danneggiarli", ha affermato Roland Garoby, direttore tecnico dell'ESS. "Ad esempio, possiamo vedere cosa succede quando un farmaco interagisce con le molecole e ottenere una comprensione molto migliore dei suoi effetti, che si spera porterà a prodotti farmaceutici migliori."

"Gli scienziati possono usare i neutroni per studiare i materiali su scala molecolare o addirittura atomica e vedere cose che non possono essere viste con altri metodi come i raggi X o la risonanza magnetica", ha spiegato Garobi. "Sebbene ci siano altre fonti di neutroni nel mondo, l'ESS ospiterà il più potente acceleratore di protoni mai costruito, che genererà più neutroni che saranno convertiti in neutroni utili alla scienza da moderatori molto più efficienti. Di conseguenza, i fasci di neutroni sui dispositivi saranno 100 volte più luminosi che altrove oggi. Questi progressi consentiranno agli scienziati di sondare le strutture materiali più velocemente e con maggiore precisione su scale inaccessibili ad altre fonti di neutroni”.

ESS è composto da 23 edifici che sono attualmente in varie fasi di costruzione. L'ESS ospiterà apparecchiature fornite sotto forma di contributi in natura da parte dei paesi membri attraverso la cooperazione tecnica e scientifica tra laboratori, università e istituti scientifici europei per la progettazione, lo sviluppo e la produzione di gran parte dell'acceleratore, il bersaglio (un disco di acciaio inossidabile contenente mattoni). tungsteno, metallo pesante ricco di neutroni), strumenti, laboratori di ricerca, software, controlli e altri sistemi. A causa della complessità, il team ESS deve coordinare il proprio lavoro e integrare i propri progetti nel layout generale della struttura prima di rilasciarli in cantiere. Per fare ciò, l'ESS gestisce le informazioni attraverso le informazioni di riferimento della stazione, che aiutano a garantire una cooperazione sicura e una gestione efficiente delle strutture di guasto dell'impianto. Dal punto di vista ingegneristico, ESS è impegnata nella progettazione simultanea, in particolare nella progettazione civile e strutturale di strutture e apparecchiature principali.

"ESS è iniziato come un progetto greenfield", ha affermato Peter Rodal, responsabile dell'ingegneria e del supporto all'integrazione di ESS. “Inizialmente abbiamo iniziato a progettare le strutture utilizzando la soluzione di progettazione CATIA di Dassault Systèmes, poiché era la soluzione più utilizzata da tutti i partner partecipanti. Nelle fasi iniziali del progetto ESS, Dassault Systèmes ha rilasciato la piattaforma 3DEXPERIENCE®, che ha rappresentato un grande vantaggio: ci ha permesso di coordinare la progettazione e la costruzione di queste strutture nel loro insieme, composte da milioni di parti, consentendo l'integrazione di Progetti 3D di ciascun partner coinvolto, in un modello 3D principale. Ciò include tutto, dalla struttura civile e dalle attrezzature ai componenti più piccoli. È unico avere tutti i nostri dati su un'unica piattaforma", ha affermato Radal. "Che si utilizzi un software di progettazione, CATIA o di terze parti, la piattaforma 3DEXPERIENCE integra tutto."

"Quando si tratta di controllo della configurazione e gestione del consolidamento, una piattaforma comune è essenziale perché fornisce una visione olistica della struttura", ha continuato. "I nostri dipendenti consolidano tutte le loro informazioni all'interno della piattaforma, che garantisce uno stato aggiornato. Ad esempio, ogni settimana vengono caricati sulla piattaforma modelli 3D, il che ci consente di rilevare tutti i conflitti e le discrepanze di progettazione in CATIA. Con questo livello di controllo, possiamo modificare il progetto prima di andare avanti”.

TECHNIA è stata determinante nel garantire l'implementazione tempestiva e di successo della piattaforma 3DEXPERIENCE. "Quando abbiamo implementato la soluzione Dassault Systèmes, TECHNIA era responsabile del coordinamento della nostra partnership tripartita", ha affermato Radal. “Teniamo riunioni annuali per informare Dassault Systèmes della nostra esperienza con la piattaforma e Dassault Systèmes ci informa degli sviluppi pianificati. Ad esempio, se facciamo qualcosa di non standard sulla piattaforma, cerchiamo di concordare il piano di sviluppo. E se abbiamo sviluppato qualcosa che non è presente sulla piattaforma, siamo disposti a lasciare che Dassault Systèmes tragga vantaggio dal nostro lavoro. La nostra cooperazione è vantaggiosa per tutti i partner."

"TECHNIA ci supporta con tutti gli aggiornamenti software e aiuta a garantire che l'installazione funzioni correttamente", ha spiegato Radal. "Un totale di 80 persone hanno ricevuto formazione su CATIA e la sfida più grande per loro è stata abituarsi alle nuove metodologie e ottenere il massimo dal modo collaborativo di lavorare offerto dall'approccio della piattaforma", ha affermato. "Ci vuole un certo sforzo per passare dal lavorare in isolamento davanti al computer a un approccio coordinato in cui più persone lavorano sullo stesso modello."

Costruzione e manutenzione sicure

Radal e il suo team comunicano con le squadre di costruzione in cantiere attraverso la piattaforma 3DEXPERIENCE. “I costruttori si connettono alla piattaforma per accedere a tutti i modelli. Se sono presenti modifiche alla progettazione, vengono comunicate man mano che le modifiche vengono consolidate sulla piattaforma prima di consegnare il modello rivisto sul campo”, ha affermato. “Tutti concordano sul fatto che i vantaggi di lavorare con un’unica fonte di verità superano qualsiasi preoccupazione che alcuni ingegneri potrebbero avere riguardo al cambiamento del loro modo di lavorare. Adesso tutti la usano perché riconoscono la validità della nostra decisione di passare alla piattaforma 3DEXPERIENCE. "ESS ha ricevuto vantaggi tangibili grazie alla piattaforma 3DEXPERIENCE. "Essere in grado di prendere decisioni nelle prime fasi del nostro processo di sviluppo, e il fatto che i requisiti e la geometria del progetto siano collegati, significa che non dobbiamo davvero pensare a dove mettere cosa: è già nella piattaforma fin dall'inizio" – Radal disse. "Ciò aiuterà a risparmiare tempo durante la creazione della documentazione.

"Lavorare su un modello master ha portato anche a processi di costruzione e manutenzione più sicuri, poiché progetti e attività possono essere simulati virtualmente prima che i lavoratori tentino di costruire o rinnovare una parte della struttura. "La sequenza di installazione viene pianificata virtualmente sulla piattaforma 3DEXPERIENCE prima dell'effettiva tentare la procedura nella vita reale I progetti sono stati inoltre esaminati con i gruppi di stakeholder locali utilizzando un modello master digitale per fornire loro un'anteprima della struttura finita e di come si sarebbe inserita nell'ambiente", ha affermato Rodal.