Nel settore ferroviario, dove la sicurezza è fondamentale, l’efficacia e l’innovazione dei sistemi di sicurezza determinano in modo significativo l’affidabilità delle operazioni. Gli International Design Centers, divisione R&D del Gruppo Elemaster, si distinguono per le loro avanzate capacità di ricerca e sviluppo, specialmente nell’ambito dell’ingegneria della sicurezza. Questo articolo esplora in dettaglio le diverse competenze R&D, con un focus particolare sull’importanza del Safety Integrity Level (SIL) e le metodologie adottate per assicurare che i prodotti non solo rispettino, ma superino gli standard di sicurezza e qualità richiesti da clienti.
Panoramica dei Servizi di R&D
Eletech, società capofila degli International Design Centers di Elemaster, divisione R&D del Gruppo, offre una gamma completa di servizi di ricerca e sviluppo secondo la norma ISO 22163, fondamentale per innovare e rispondere efficacemente alle sfide del trasporto ferroviario.
Sviluppo di Prodotti Completi: Eletech gestisce l’intero ciclo di sviluppo del prodotto, dall’ideazione del concept al design hardware, software e meccanico fino ai test di conformità. Questo approccio integrato garantisce che ogni aspetto del prodotto sia ottimizzato per prestazioni, affidabilità e sicurezza. La Proprietà Intellettuale del progetto viene interamente ceduta al Cliente finale, compresa la documentazione tecnica ed i files sorgenti (gerber files, 3D CAD meccanici, codice sorgente SW).
Progettazione Elettronica e System on Module (SoM): La capacità di progettare schematici, PCB layout (Printed Circuit Board) e sviluppare System on Module (SoM) è cruciale per offrire soluzioni modulari personalizzate e flessibili. I moduli SoM sono piattaforme che fungono da acceleratori di progetto, consentono cioè una rapida integrazione e testing dei prototipi, ottimizzando i tempi di sviluppo, riducendo i rischi di progetto e migliorando la qualità complessiva del prodotto finale.
Piattaforma IoT: Le piattaforme IoT (Internet of Things) rappresentano l’avanguardia della tecnologia. Integrano tutte le pontenzialità dell’intelligenza artificiale, includendo la gestione dei big data, il machine learning, gli allarmi, la telemetria, gli aggiornamenti over-the-air (OTA) controllati e la manutenzione predittiva. Queste tecnologie consentono di monitorare costantemente lo stato dei sistemi ferroviari, prevedere i guasti prima che si verifichino e migliorare l’efficienza operativa.
Laboratorio di Test per la Conformità: Il laboratorio di test è un pilastro chiave nella certificazione dei prodotti. I test EMC (Elettro Compatibilità Elettromagnetica), climatici, di isolamento, di vibrazione, e d’urto sono accreditati in conformità alla norma internazionale riconosciuta ISO/IEC 17025:2017, e assicurano che i prodotti possano operare correttamente in ambienti finali e resistere alle sollecitazioni meccaniche e climatiche ostili come quelli del settore ferroviario.
Prototipazione Rapida: grazie all’integrazione verticale con i servizi del Gruppo Elemaster, Eletech è in grado di eseguire rapidamente prototipi e gestire l’industrializzazione di nuovi prodotti, esigenza fondamentale per mantenere l’agilità nel competitivo settore ferroviario.
Industrializzazione & New Product Introduction (DFM/DFA/DFT): Queste analisi assicurano che i prodotti siano progettati non solo per funzionare bene, ma anche per essere facilmente fabbricabili, assemblabili e testabili quando verranno messi in produzione. L’esperienza pluriennale di Eletech, le sinergie con i processi produttivi di Elemaster e l’integrazione verticale con le capabilities di Elemaster garantiscono che l’analisi DFx possa essere svolta sin dalle fasi iniziali del progetto, per garantire che l’architettura del prodotto tenga in considerazione i vincoli di produzione.
Sviluppo dei Banchi di Collaudo per Test di Produzione: queste attrezzature includono ICT (In Circuit Tester), Flying Probe, ATE (Automatic Test Equipment), Burn-in ed attrezzature per test funzionali (FCT). Per ogni prodotto da trasferire in produzione viene definita la strategia di test appropriata, considerando vari fattori quali la complessità del design, il livello di test coverage, tempi di test e costi delle attrezzature. Eletech dispone di una piattaforma per collaudi funzionali chiamata ELETEST che accelera lo sviluppo delle attrezzature riducendo i costi di implementazione.
Design To Cost / Value Engineering: Ottimizzazione dei processi produttivi e riduzione del costo dei materiali mantenendo invariate le funzioni che il prodotto svolge.
Manutenzione del Prodotto: sostituzione dei componenti obsoleti e monitoraggio della reperibilità dei componenti del dispositivo per garantire continuità della produzione evitando rischi di supply chain.
Sistema di Gestione della Qualità
Gli International Design Centers hanno un Sistema di Qualità (QMS) certificato secondo ISO/TS 22163 (standard IRIS) per lo sviluppo di prodotti nel settore ferroviario. Raggiungere la certificazione per i prodotti ferroviari richiede un regime di test rigoroso per garantire sicurezza, affidabilità e interoperabilità.
Il concetto chiave di Safety Integrity Level (SIL)
Il Safety Integrity Level (SIL) è un concetto chiave nella progettazione dei sistemi ferroviari sicuri. Il SIL è una misura della riduzione del rischio necessaria per evitare guasti che potrebbero causare danni significativi, come lesioni o perdita di vite umane, danni ambientali o gravi perdite economiche. È definito da standard internazionali, come la IEC 61508, che regolano la sicurezza funzionale dei sistemi elettrici, elettronici ed elettronici programmabili.
SIL-Flex: Un’Innovazione nel Processo di Sviluppo
Il SIL-Flex è un approccio innovativo che Eletech ha sviluppato per accelerare e ottimizzare il processo di sviluppo dei sistemi di sicurezza. Questo concetto prevede l’impiego di piattaforme quali il SIL-Flex Board Accelerator, una carrier board progettata per integrare rapidamente interfacce di input e output già sviluppate e testate, riducendo i rischi di errore e ottimizzando i tempi di sviluppo. La piattaforma fornisce una soluzione versatile su cui costruire sistemi conformi agli standard di sicurezza da SIL0 a SIL4. La carrier board può ospitare fino a tre System on Module (SoM), garantendo la ridondanza necessaria con due microcontrollori e un terzo microcontrollore che funge da arbitro. Questo design modulare permette una facile manutenzione e aggiornamento, assicurando che la tecnologia possa adattarsi alle future esigenze normative e di mercato.
Il Laboratorio di Eletech: Un Pilastro della Qualità e dell’Innovazione
Il laboratorio di Eletech è fondamentale nello sviluppo delle soluzioni per il settore ferroviario certificazione. I test EMC, climatici, di isolamento, di vibrazione e d’urto sono accreditati in conformità alla norma internazionale riconosciuta ISO/IEC 17025:2017. Questo laboratorio interno è dotato di tecnologie avanzate e attrezzature di test all’avanguardia che permettono di effettuare test di EMC, test di vibrazione e test climatici, garantendo che ogni prodotto non solo soddisfi, ma ecceda gli standard di sicurezza e qualità. La presenza di un laboratorio certificato internamente permette di condurre test di pre-compliance e compliance finali, accelerando significativamente il processo di sviluppo e certificazione, e mantenendo un controllo completo sulla qualità e l’affidabilità del prodotto finito. Questo assicura che ogni sistema possa soddisfare i rigorosi requisiti previsti dagli standard del settore ferroviario con la massima efficacia.
Contributi e Impatto della R&D nell’Industria Ferroviaria
L’impegno continuo del Gruppo Elemaster nella ricerca e sviluppo, eleva costantemente gli standard di sicurezza e efficienza nel settore ferroviario. Sistemi avanzati integrati e piattaforme IoT migliorano le operazioni e riducono i costi, consolidando un trasporto più sicuro ed efficiente. L’integrazione di tecnologie innovative come l’intelligenza artificiale nei sistemi di manutenzione predittiva permette di monitorare continuamente lo stato dei componenti ferroviari, prevedendo i guasti e ottimizzando gli interventi di manutenzione garantendo un costante avanzamento tecnologico che contribuisca a un settore ferroviario più sicuro e affidabile per tutti.