Applicazione delle Tecnologie Industry 4.0 per la Fabbrica Intelligente e lo Smart Manufacturing

Industry 4.0 nella mia Azienda

Soluzioni mirate e intelligenti,
sostenibili in qualsiasi contesto.

Industry 4.0 e la Fabbrica Intelligente

La nascita all'Hannover Messe

Nel 2011, alla fiera di Hannover, fu coniato il termine tedesco Industrie 4.0, per indicare un esteso programma di introduzione di nuove tecnologie e nuovi modelli di business nel settore industriale.

Il termine Industry 4.0 è la traduzione inglese del tedesco Industrie 4.0 ed è ormai divenuta l’espressione universalmente riconosciuta per definire la “Quarta Rivoluzione Industriale”.

Rivoluzionare il modo di produrre (e di proporre al mercato), nasce dall’esigenza del settore manufatturiero occidentale di recuperare competitività rispetto ai paesi emergenti, impiegando tecnologie la cui potenzialità non è stata ancora sfruttata.

I dispositivi mobili, la tecnologia wearable e l'Internet of Things sono solo alcuni esempi di tecnologie già disponibili e già sfruttate nel mercato consumer che permettono grandi progressi se applicate all’interno di un contesto produttivo.

Sono proprio queste le tecnologie che Adgenera impiega quotidianamente all’interno delle proprie soluzioni, trovando il modo più conveniente e sostenibile di proporle ai propri Clienti.

Vantaggi per l'Azienda

L’introduzione di queste tecnologie all’interno di impianti esistenti ha già dimostrato che Industry 4.0 è una piattaforma di grande valore, capace di intervenire positivamente su più aspetti:
  • Aumenta l’efficienza della produzione.
  • Permette maggiore flessibilità (alternare più prodotti nella stessa linea).
  • Migliora l’ergonomia, la qualità e la sicurezza dell’ambiente di lavoro.
  • Consente di produrre piccoli lotti in modo conveniente.
  • Elimina gli arresti degli impianti, attraverso la manutenzione preventiva.
  • Dà maggior valore ai servizi che sono commercializzati con i prodotti.

Questo significa che qualsiasi fuzione aziendale - dalla Produzione alle Vendite, dalla Qualità alle Risorse Umane - è attivamente coinvolta nello "Smart Manufacturing" e trae beneficio da questo nuovo paradigma.

Sostenibilità

Implementare Industry 4.0 non significa costruire nuovi impianti o stravolgerequelli esistenti: si tratta al contrario di analizzare in modo approfondito le aree di miglioramento di un processo produttivo e di intervenire in modo intelligente e mirato.

Dopo la fase di analisi è possibile focalizzare l'attenzione sulle tecnologie che realmente creano più valore per l'azienda che le includerà nel proprio processo produttivo. Spesso i maggiori benefici nascono dall'applicazione di Industry 4.0 a pochi aspetti critici del flusso di produzione, attraverso investimenti minimi e con ROI molto elevato.

Adgenera supporta i propri Clienti nell'analisi del processo, nell'individuazione delle aree di possibile miglioramento e nella stima dei benefici che Industry 4.0 è in grado di apportare.

Conclusa questa fase, Adgenera mette in campo le proprie competenze specialistiche per realizzare la soluzione più adeguata, seguendone l'integrazione, la validazione e la messa in funzione nell'impianto.

Tecnologie Abilitanti Industry 4.0

Le 9 tecnologie “abilitanti” individuate da Boston Consulting, sono promosse in Italia dal programma Fabbrica Intelligente (di cui Adgenera è membro attivo):
  • Sistemi Avanzati di Produzione. Sistemi di robot comunicanti tra loro danno vita a una fabbrica in cui gli input serviranno da output per altre operazioni tracciate, una fabbrica in cui nulla è lasciato al caso. In altre parole, una fabbrica 4.0. Più precisamente, si fa riferimento alla robotica collaborativa, costituita da robot che collaborano con l’uomo per portare a benefici non solo a livello produttivo, ma anche a quello ergonomico. Ne parlamo meglio qui.
  • Sistemi di Produzione Additiva. Si tratta di tutte le applicazioni della stampa 3D. I sistemi di stampa a tre dimensioni offrono nuove possibilità alla fabbricazione additiva che fino ad oggi si è concentrata prevalentemente su applicazioni di prototipazione. Con l’avvento delle stampanti 3D è possibile produrre oggetti dalle forme complesse che altrimenti dovrebbero subire più procedimenti.
  • Realtà Aumentata. Un dispositivo digitale, un'immagine di un prodotto, un algoritmo ben delineato. Ecco che il prodotto viene associato ad un layer di informazioni che agevola la workforce automation. Nuovi contenuti entrano in in “sovraimpressione” alle immagini reali. Non solo tablet e smartphone, anche dispositivi Head Mounted consentono l'applicazione della realtà aumentata lasciando il lavoratore libero di utilizzare le mani e operare in autonomia.
  • Simulazione. I sistemi di simulazione comunicano con macchine interconnesse tra loro, e connesse agli impianti, per giungere ad una analisi dei processi e una successiva ottimizzazione. Qualche esempio, attraverso questa tecnologia è possibile simulare singoli processi (dall’estrusione, alla sintetizzazione, alla saldatura) come interi reparti che coinvolgono flussi di prodotti e macchine. Non solo la simulazione di processi, anche quella dei prodotti!
  • Integrazione (verticale ed orizzontale). Lo scambio attivo di dati tra tutti gli elementi della produzione e lungo la supply chain consente di ottenere una razionalizzazione delle risorse, oltre che una disponibilità in tempo reale di informazioni dei processi e prodotti. L’integrazione orizzontale riguarda i processi produttivi, e si svolge su più livelli (all’interno dello stesso impianto o linea di produzione, tra più linee o impianti di produzione, o lungo l’intera catena). Di contro, quella verticale si focalizza sulla necessità di integrare la produzione con aree aziendali di più alto livello.
  • Internet of Things. L’impiego della connettività Internet per tutti i dispositivi porta a ad una identificazione univoca di ciascun oggetto all’interno di una rete, il quale sarà così in grado di interagire con altri sistemi informativi. Tra le tecnologie dell’Internet delle cose citiamo il Digital Twin, grazie al quale è possibile avere una previsione del comportamento di un sistema, e il Radio-frequency identification (RFID), un sistema per tracciare e monitorare oggetti.
  • Cloud. Lo storage e il computing sono distribuiti in server remoti, connessi e sempre accessibili. È possibile superare i limiti del server, raggiungendo standard di scurezza in tempi brevi. Questa nuova tecnologia ha dato maggiore autonomia alle aziende utilizzatrici dei servizi di cloud che si approcciano al pagamento a consumo. Il cliente potrà accedere ai servizi in remoto in qualsiasi momento, senza dover prima installare una infrastruttura apposita.
  • Cyber security. Dati e connessioni sono sempre più esposti a rischio di violazioni, con conseguenze assai gravose per le aziende e per gli utenti finali. La sicurezza informatica è costituita da quell’insieme di procedure volte a difendere i sistemi informatici (quali reti, server, computer) da attacchi esterni. Anche una PMI, che spesso non ha accesso alle risorse sufficienti per una protezione adeguata, può seguire alcune linee guida per mantenere sicuri i propri dati. Tra i passi per agire in sicurezza dal punto di vista informatico ricordiamo l’utilizzo della firma elettronica e l’utilizzo di software di protezione aggiornati. Ricordiamo inoltre che l’Unione Europea ha dato maggior peso alla protezione dei dati, attraverso l’introduzione del GDPR, il regolamento generale per la protezione dei dati.
  • Big Data. Si tratta della gestione e analisi di grandi quantità di dati per effettuare previsioni. Se il dato viene analizzato ed elaborato, allora diventa una vera e propria risorsa. L’elaborazione dei dati è a carico di algoritmi complessi che necessitano inoltre di adeguati server e sistemi di alimentazione. Questi ricevono i dati da fonti diverse, strutturate o meno. Ad esempio, social media, geolocalizzazioni, registri di operazioni, ecc. Le tecniche utilizzate per la gestione dei Big Data sono molteplici: Machine Learning, hybrid cloud, real time analytics, data literacy, l'analisi in-database e in-cluster.
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