INDUSTRIA 4.0 – LA RIVINCITA DELL’ICT
01/12/2017

La produzione basata su sistemi Cloud e IIoT garantisce migliori prestazioni di lavorazione e interoperabilità della linea di produzione in tempo reale.

La fabbrica digitale è ormai alla nostra portata, sebbene sia ovvio che le attuali soluzioni informatiche non saranno sufficienti per trasformare questo ideale in realtà. Per poter creare un nuovo scenario commerciale basato sul digitale e sfruttare la capacità di fornire e scambiare servizi e soluzioni di lavorazione virtuali nel contesto delle fabbriche smart occorrono nuovi metodi, ambienti e strumenti ICT.

di Alfredo Pennacchi

Secondo Sandvik Coromant (www.sandvik.coromant.com/it-it/), l’applicazione di tecnologie rivoluzionarie potrebbe trasformare radicalmente il settore industriale globale grazie alla raccolta, alla condivisione e all’analisi in tempo reale di informazioni, dati e conoscenze relativi ai processi di lavorazione nelle linee di produzione e all’adozione di sistemi Cloud. Altrettanto fondamentale sarebbe la presenza di un adeguato supporto per garantire l’efficienza di condivisione delle risorse e la scalabilità e l’accessibilità delle tecnologie ICT, compresi sistemi e applicazioni software.

Per le aziende manifatturiere, l’aumento del livello di automazione e la capacità di gestire vari scenari di produzione in maniera efficiente dipendono da una serie di fattori. Questi includono la configurazione, le caratteristiche e la disponibilità delle risorse, le modifiche ai sistemi di produzione, l’efficienza dei meccanismi per la comunicazione dati, la semplicità e la flessibilità di aggiornamento dei sistemi in combinazione con un’adeguata gestione delle competenze e la presenza di funzionalità per garantire sicurezza ICT e protezione IP.

Secondo Sandvik Coromant, l’applicazione di tecnologie rivoluzionarie potrebbe trasformare radicalmente il settore industriale globale grazie alla condivisione in tempo reale di informazioni relative ai processi di lavorazione e all’adozione di sistemi Cloud.

LA FABBRICA INTELLIGENTE

L’idea di raccogliere e analizzare i dati non è una novità nel settore manifatturiero. Tuttavia, l’utilizzo efficace di tali dati sta diventando un’importante base competitiva, che comporta la creazione di valore commerciale sulla linea di produzione e a livello aziendale. Chi produce ha sempre cercato di sfruttare le informazioni per prendere decisioni migliori, più intelligenti, in tempo reale e basate sui fatti, ma la grande differenza nella concezione odierna di fabbrica digitale è che la tecnologia coinvolge ogni partecipante nella catena di fornitura, per favorire l’interazione e la collaborazione in una produzione smart. I concetti di scambio commerciale “business-to-business” o “business-to-consumer” diventeranno obsoleti nel nuovo mondo digitale, in cui regnano connettività e collaborazione; tutte le parti coinvolte nella creazione di un prodotto, dalla concezione alla consegna, diventeranno veri e propri partner in grado di condividere le proprie conoscenze e imparare l’uno dall’altro, al fine di perfezionare il processo di produzione e di renderlo sempre più efficiente.

La condivisione intelligente dei dati per una produzione smart sta trasformando il settore manifatturiero.

LE SFIDE CHE CI ATTENDONO

Per realizzare questo concetto di fabbrica “intelligente” è necessario comprendere e affrontare le sfide che lo caratterizzano. Per rendere autonomo un processo, il sistema che lo supporta deve possedere un certo grado di intelligenza ed essere in grado di identificare, comunicare, leggere e comprendere le istruzioni. Infine, deve poter controllare, agire in base alle modifiche e imparare. Per imparare, il sistema richiede l’aggregazione di dati provenienti dall’ambiente e la definizione di modelli efficienti e affidabili e di algoritmi per le operazioni di analisi, previsione e controllo. I dati devono essere acquisiti in diverse fasi della pianificazione dei processi di prelavorazione, del processo di lavorazione, della valutazione post-lavorazione e della logistica in uscita. Alla normalizzazione della fabbrica digitale, tuttavia, si oppongono molte sfide fondamentali che è necessario comprendere e superare, tra cui l’efficienza in termini di manutenzione, la gestione delle versioni e l’aggiornamento delle funzionalità software. Essenzialmente, la principale forza motrice dietro al concetto di produzione smart e, presumibilmente, il principale impedimento alla sua implementazione, sono i dati e i metodi per gestirli efficacemente e garantire una reale integrazione tra persone, macchine e sistemi.

Nel XXI secolo, le principali sfide affrontate dai costruttori di tutto il mondo nella costante ricerca di una maggiore competitività sul mercato sono legate ai sistemi di apprendimento e controllo, che richiedono la raccolta, l’aggregazione e l’elaborazione di dati provenienti dall’ambiente e la definizione di modelli efficienti e affidabili e di algoritmi per le operazioni di analisi, previsione e controllo. I dati devono essere acquisiti in diverse fasi della pianificazione dei processi di prelavorazione, del processo di lavorazione, della valutazione post-lavorazione e della logistica in uscita (il percorso dei prodotti finiti dalla fabbrica all'utente finale). I costruttori capaci di raggiungere tali obiettivi possono ottenere un notevole vantaggio competitivo ma, prima di tutto, devono comprendere l’importanza della connettività. Nel futuro digitale della produzione nessuna fabbrica sarà un’isola e i requisiti essenziali per il successo prevederanno la collaborazione tra le strutture e la capacità di creare strumenti di supporto decisionale gestibili da remoto da qualunque dispositivo, mediante l’utilizzo di dashboard online sempre più sofisticate.

I risultati promessi dalle fabbriche digitali comprendono l’aumento dell’efficienza, della produttività e dei livelli di qualità del prodotto.

LA TRANSIZIONE VERSO INDUSTRIA 4.0

La possibilità di accedere ai dati in tempo reale richiederà ai costruttori di muoversi in direzione della trasformazione digitale, altrimenti nota come Industria 4.0 o quarta rivoluzione industriale. Questa trasformazione non solo implica l’adozione dell’ICT, ma anche dell’Industrial Internet of Things (IIoT), ossia l’unica soluzione end-to-end in grado di fornire una reale interazione uomo-uomo, uomo-macchina e macchina-macchina. Questo elevatissimo livello di connettività digitale consentirà di raccogliere i dati di processo in tempo reale, garantendo la perfetta interoperabilità della linea di produzione. A sua volta, ciò permetterà ai costruttori di ottimizzare e sviluppare i processi di produzione, prevedere i problemi, effettuare le operazioni di manutenzione e reagire automaticamente ai cambiamenti inattesi nei requisiti di produzione. Essenzialmente, l’Industria 4.0 si basa sulla capacità di gestire enormi volumi di dati (Big Data) e sull’utilizzo di computer incredibilmente potenti con capacità analitiche avanzate, oltre che su una rivoluzionaria interattività tra il digitale e il fisico.

DALLA LEAN PRODUCTION ALLA RETE

Il fatto che la condivisione intelligente dei dati per una produzione smart stia trasformando il settore manifatturiero e consentendo di trattare il prodotto come un servizio è innegabile. Sebbene si stia già puntando all’ottimizzazione della qualità nella produzione e adottando l’automazione da molti anni, questa nuova rivoluzione industriale inizia a far sembrare obsoleto ciò che fino a poco tempo fa veniva considerato una soluzione rivoluzionaria e a prova di futuro per tutti i problemi dei costruttori. Ai tradizionali processi di lean production si sta sostituendo un approccio incentrato sulla rete, che unisce intelligenza, flessibilità e una forte partecipazione alla catena del valore, mediante la digitalizzazione di comunicazioni e informazioni.

Per creare una fabbrica intelligente, oltre a dover gestire, condividere e analizzare in tempo reale enormi quantità di dati, è importante considerare anche il concetto di integrazione verticale e orizzontale.

INTEGRAZIONE VERTICALE E ORIZZONTALE

Oggi non basta più installare un cavo Internet e collegare una serie di sensori alla linea di produzione per fare in modo che tutte le strutture di produzione di una fabbrica siano interconnesse. Occorre molto di più, compresa la transizione dall’IT tradizionale all’ICT, l’utilizzo di tecnologie operative che garantiscano la massima efficienza nello streaming dei dati, nuove tecniche di analisi e, soprattutto, la memorizzazione dati di massa nei sistemi Cloud. È necessaria anche la connessione diretta ai più recenti sistemi commerciali, come i sistemi programmazione delle risorse aziendali (ERP), di gestione del ciclo di vita del prodotto (PLM) e di gestione della produzione, che devono funzionare a livello di Cloud.

Per creare una fabbrica intelligente, oltre a dover gestire, condividere e analizzare in tempo reale enormi quantità di dati, è importante considerare anche che il concetto di integrazione si divide in due categorie: verticale e orizzontale. Nella prospettiva verticale, che riguarda l’integrazione delle soluzioni, le informazioni vengono rilevate da piccoli dispositivi sulla linea di produzione, macchine utensili e sensori incorporati. Mediante l’IIoT, tali dati si integrano con i sistemi aziendali precedentemente menzionati (programmazione della produzione e delle risorse). Nella prospettiva orizzontale, che riguarda l’integrazione dei processi, i dati vengono gestiti dal sistema Cloud, che estende le possibilità di collaborazione e interazione fra le varie parti che forniscono il proprio contributo in termini di soluzioni, servizi digitali e sistemi che costituiscono un elemento fondamentale nel processo di gestione della linea di produzione. Un altro fattore essenziale nell’integrazione orizzontale dei dati è rappresentato dalle nuove dinamiche che si creano mediante questo passaggio al digitale, che contribuisce a trasformare le catene del valore tradizionali in catene basate su ecosistemi, rispettando la promessa di una maggiore produttività dei processi.

VERSO NUOVI LIVELLI DI EFFICIENZA

I risultati promessi dalle fabbriche digitali comprendono l’aumento dell’efficienza, della produttività e dei livelli di qualità del prodotto, anche se l’automazione della linea di produzione rappresenta soltanto una parte della soluzione. Le tecnologie delle informazioni e della comunicazione e i sistemi Cloud consentiranno la creazione di tecnologie che porteranno il settore manifatturiero a nuovi livelli di efficienza e produttività. La natura molto più collaborativa dell’Industria 4.0 e dell’Industrial Internet of Things permetteranno alle aziende più piccole, che operano a tutti i livelli della catena del valore, di diventare più grandi fornendo le proprie soluzioni mediante i sistemi Cloud. L’accesso immediato a informazioni precise e aggiornate sui sistemi di produzione, inoltre, consentirà alle aziende che adottano un approccio basato su Cloud di ottenere un vantaggio competitivo difficile da eguagliare. ©ÈUREKA!

L’accesso immediato a informazioni precise e aggiornate sui sistemi di produzione, consente alle aziende che adottano un approccio basato su Cloud di ottenere un vantaggio competitivo difficile da eguagliare.



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