Negli ultimi 15 anni il modo di produrre è cambiato completamente, portando alla luce nuovi scenari produttivi. Quali sono però le tecnologie che ne hanno permesso lo sviluppo?
L’industria 3.0 è stata legata all’introduzione di nuove tecnologie per il controllo e l'automazione della produzione.
Questo è avvenuto principalmente attraverso l’introduzione di circuiti integrati che, rendendo i macchinari di produzione programmabili, hanno dato il via ad una produzione meno rigida e molto più flessibile. È stato così possibile passare da un modello per linee di lavorazione ad un modello per celle di lavoro, in grado di lavorare non più una singola tipologia di prodotto, ma intere famiglie di prodotti.
L’industria 4.0 è l’unione della produzione flessibile, con le nuove tecnologie offerte dall’avvento di Internet.
Stiamo assistendo infatti alla diffusione capillare ed economica di sistemi per la connettività di macchine e dispositivi, che consente così di sfruttarne la capacità di produrre dati per eseguire operazioni di raccolta, elaborazione delle informazioni e integrazione tra sistemi.
Vale la pena quindi approfondire quali sono le tecnologie che permettono alle aziende moderne di trasmettere, memorizzare, e analizzare grandi quantità di dati.
Le principali sono:
- Sistemi avanzati di produzione
I sistemi produttivi moderni risultano sempre di più interconnessi e modulari, riuscendo così a garantire contemporaneamente flessibilità e performance. Vengono impiegati impiegati sistemi per la trasmissione delle informazioni alle macchine, per la lettura dei dati di processo, e si è diffuso l'utilizzo dell'automazione attraverso la robotica, nella forma di robot autonomi (tra cui i sistemi di movimentazione automatici, o AGV) e co-bot, ovver robot collaborativi.
- Manifattura addittiva
Con il termine "manifattura addittiva" si identifica la diffusione di nuove tecnologie che lavorano in modo opposto a quelle tradizionali della manifattura sottrattiva, nella quale la lavorazione viene eseguita per asportazione di truciolo. Rientrano in questo campo stampanti 3D per diversi materiali, che hanno aperto la strada a tecniche di prototipazione rapida di prodotto, oltre che alla potenziale creazione di modelli complessi, per esempio ad uso medicale.
- Realtà aumentata
Con realtà aumentata si identificano le applicazioni che consentono di visualizzare, attraverso lo schermo di un dispositivo mobile, un oggetto tridimensionale come se fosse fisicamente posizionato davanti a noi. L'implementazione di questa tecnologie ha un impatto molto diffuso su attività di manutenzione, assemblaggio, e in generale qualsiasi caso che richieda la trasmissione o visualizzazione di informazioni complesse.
- Simulazione
I modelli di simulazione consentono di visualizzare e prevedere il risultato operativo, soprattutto nei casi di funzionamento e interazione tra sistemi complessi, in cui sarebbe difficile o impossibile eseguire una stima "manuale" (es. previsioni di carico e movimentazione di grandi magazzini, linee di montaggio, ...). Si sono diffusi inoltre i software per la simulazione di singoli processi e lavorazioni, per stimarne in anticipo le caratteristiche prestazionali. Viene spesso utilizzato il termine digital twin, letteralmente "gemello digitale", per indicare modelli di rappresentazione virtuale di sistemi reali.
- Integrazione orizzontale e verticale
Con la diffusione di tecnologie quali Cloud Computing, Internet Of Things (IOT), e Big Data osserviamo un aumento dei flussi di informazione, ed un maggior grado di integrazione tra sistemi. Si parla di integrazione verticale nei casi in cui l'informazione attraversa diverse aree all'interno di un'azienda, mentre si parla di integrazione orizzontale quando sono catene di fornitori, produttori e clienti ad essere interconnessi.
- Internet industriale
Sempre più macchine e dispositivi industriali offrono PLC e sistemi di controllo dotati di una scheda di rete (wireless o via cavo). Oltre ad essere un requisito normativo per l’industria 4.0, questa è la base per la trasmissione dei dati raccolti verso i sistemi di elaborazione digitale. La crescente quantità di connettività nativamente integrata in macchine e dispositivi, ha portato comunemente a parlare di Internet Of Things (IOT), e in ambito industriale di Industial Internet Of Things (IIOT)
- Cloud
Insieme di tecnologie per la dematerializzazione delle infrastrutture hardware e software, che consentono così al cliente di ottenere un un accesso a risorse e servizi on-demand e scalabile, ed allo stesso tempo di risparmiare sui costi per l'installazione e la manutenzione dei sistemi suddetti presso la propria sede.
- Sicurezza informatica
Con l'aumento delle interconnessioni interne ed esterne diventano tecnologie chiave quelle legate alla cybersecurity ed alla sicurezza delle informazioni, in entrambi i processi di memorizzazione e tramissione delle stesse.
- Big data e Analytics
Tecniche e strumenti per la raccolta, memorizzazione, ed elaborazione di enormi quantità di dati, che consentono di effettuare analisi, statistiche, ed esplorazione interattiva dei dati attraverso strumenti di Business Intelligence. L'aumento della capacità di calcolo inoltre ha aperto la strada all'utilizzo di algoritmi di Machine Learning e Intelligenza Artificiale.
Le tecnologie di cui sopra, una volta presenti, consentiranno all’azienda di raccogliere ed elaborare grandi quantità di dati, con frequenza e dettaglio sempre maggiore. Questi costituiranno quindi un patrimonio informativo di grandissimo valore per l’azienda, che saprà così monitorare e tracciare moltissimi aspetti della produzione, dall'avanzamento della stessa, ai costi e tempi di esecuzione, agli indici di produttività (KPI).
Una volta che i dati sono presenti, è infatti relativamente semplice ottenere dati e indicatori derivati, quali ad esempio il costo o la marginalità per unità di prodotto.
Naturalmente l’adozione di queste tecnologie va effettuata in modo coerente ed integrato. Il principale rischio infatti è quello di richiedere a diversi soggetti, ognuno con la propria specializzazione, di comunicare tra loro, creando così una stratificazione nell’ecosistema software/infrastrutturale dell’azienda, e rischiando la ridondanza di funzioni e dati. Questo appesantisce inoltre le procedure operative, in quanto risulterà spesso necessario passare da un software all’altro, allungando i tempi di utilizzo specialmente da parte degli operatori.
Risulta necessario pertanto affidarsi ad un partner tecnologico che sia in grado di avere visione e competenze estese su diversi ambiti, sia hardware che software. Ognuno degli aspetti sopra indicati deve infatti essere competenza chiave del proprio partner tecnologico.
In questo Real Comm, da sempre system integrator, offre la propria esperienza ventennale nei campi:
- integrazione di macchine e dispositivi industria 4.0
- progettazione, sviluppo ed installazione di sistemi informativi per la gestione aziendale e operativa
- integrazione fra sistemi software, per supportare l’uniformità operativa, ed assicurare uniformità e strutturazione ai dati elaborati
In particolare vi invitiamo a consultare le pagine relative ai seguenti moduli offerti da Real Comm:
HyperSCHED: schedulatore visuale di nuova concezione, Industria 4.0 ready. Tra le molte funzionalità, gestisce nativamente trasmissione di part program, e si aggiorna automaticamente con l’avanzamento della produzione. Può essere alimentato anche da altri ERP già presenti in azienda.
HyperMES: modulo per la raccolta integrata e personalizzabile dei dati. Si interfaccia con HyperSCHED per trasmettervi l’avanzamento della produzione e aggiornare la programmazione delle attività. Fornisce grafici di linea e dashboard di produzione.La versione HyperMES Express viene fornita nativamente con il modulo HyperSCHED.
HyperTAB: software pc e mobile per la trasmissione delle informazioni ai centri di lavoro, e la dichiarazione dell’avanzamento. Gestisce allegati, part program, magazzino, tracciabilità, ed è pienamente integrato con gli impianti di produzione. I dati raccolti vengono trasmessi ai moduli HyperSCHED ed HyperMES; il software HyperTAB è nativamente incluso con l’acquisto di una licenza dei moduli di cui sopra.
HyperQUEUE: software GDPR ready per la raccolta e la memorizzazione permanente di dati da sorgenti eterogenee. Utilizza un broker MQTT interfacciabile a diversi connettori, sia in ingresso (Modbus, UPC/UA, etc), che in uscita (piattaforme di Business Intelligence, Analisi Predittiva, Intelligenza Artificiale).
Ogni prodotto di cui sopra è stato progettato e sviluppato in modo nativamente integrato con gli altri, e risulta perciò utilizzabile singolarmente o in sinergia con gli altri, attraverso l’area Produzione del portale per la gestione completa d’azienda SmartMan.
Naturalmente l’integrazione in logica “Industria 4.0” degli impianti industriali consente di beneficiare del credito d’imposta previsto dal Piano Nazionale Industria 4.0.
Non perdere l’opportunità di iniziare da subito a utilizzare la capacità nativa delle tue macchine di fornire dati, e sfrutta lo stato dell’arte della tecnologia per estrarne preziose informazioni e conoscenza. Contattaci subito!
