Le tecnologie dell’Industria 4.0

Le imprese manifatturiere aumenteranno la propria competitività e la propria efficienza tramite l’interconnessione e la cooperazione delle loro risorse. Ecco le principali tecnologie che offrono nuove opportunità e scenari.

• Tecnologie di gestione dei dati
• Tecnologie produttive
• Linee di sviluppo della Fabbrica Smart
• Miglioramento e competitività

1) Industry 4.0: tecnologie di gestione dei dati

Internet of Things (IoT)

• Letteralmente “internet degli oggetti”. È l’espressione utilizzata quando un oggetto che usiamo quotidianamente può diventare intelligente, ossia con capacita? di auto identificazione, localizzazione, diagnosi di stato, acquisizione dati, elaborazione, attuazione. In ambito manifatturiero questa condizione è definita Industrial Internet of Things (IIoT).

Big data o industrial analytics

• Specializzazione dei metodi e degli strumenti per trattare ed elaborare grandi moli di dati, sia nella produzione che nel supply chain management. I dati possono provenire da sistemi IoT connessi al layer produttivo (per esempio macchinari sensorizzati e connessi) o dallo scambio tra sistemi IT per la pianificazione e sincronizzazione dei flussi produttivi e logistici.
• Nei manufacturing big data rientra l’applicazione di nuove tecniche e strumenti di data analytics & visualization, simulation e forecasting, per evidenziare l’informazione nascosta nei dati e il suo uso efficace per supportare decisioni rapide

Cloud manufacturing

• Applicazione in ambito manifatturiero del paradigma cloud con accesso diffuso, agevole e on demand a servizi IT (infrastrutturali, di piattaforma o applicativi) a supporto di processi produttivi e di gestione della supply chain. 

2) Industry 4.0: tecnologie produttive

Advanced Human-Machine Interface (HMI)

• Espressione che indica i recenti sviluppi nei dispositivi wearable e nelle nuove interfacce uomo/macchina, per l’acquisizione e la veicolazione di informazioni in formato vocale, visuale e tattile.
  L’advanced HMI include sistemi ormai consolidati come i display touch o gli scanner 3D per l’acquisizione dei gesti, come pure soluzioni più innovative e bidirezionali come i visori per la realtà aumentata a supporto di attività operative e training degli operatori.

Advanced automation

• Quest’espressione indica i più recenti sviluppi nei sistemi di produzione automatizzati. Nella smart manufacturing i robot diventeranno prevalenti e fondamentali e saranno capaci di interagire con le persone

Additive manufacturing

• Nota anche come stampa 3D, questa tecnologia è una rivoluzione rispetto ai processi produttivi tradizionali (asportazione o deformazione plastica di materiale) perché crea un oggetto “stampandolo” strato per strato.
• L’additive manufacturing trova applicazione negli ambiti prototyping manufacturing (realizzazione diretta di prodotti vendibili), maintenance & repair (riparazione in modo additivo di particolari usurati o danneggiati) e tooling (realizzazione di stampi, gusci, conchiglie per stampaggi e formature).
• Un’opportunità decisamente interessante, anche se a fronte delle eccezionali prestazioni di time to market e complessità dei prodotti realizzabili, rimangono limiti di lentezza del processo, prestazioni meccaniche e tutela della proprietà industriale.

3) Linee di sviluppo della Fabbrica Smart

Gli ambiti applicativi della smart manufacturing possono essere sintetizzati su tre linee di sviluppo:

• smart execution: cuore dell’attività dell’industria (produzione, logistica, manutenzione, qualità e sicurezza) con le tecnologie di rifermento: cloud manufacturing, l’advanced human machine interface, l’advanced automation e l’additive manufacturing
• smart integration: processi che interagiscono fortemente con il mondo della fabbrica (product development, suppliers relationship management e i product lifecycle management). Le tecnologie più mature sono IoT e big data a supporto dello sviluppo nuovo prodotto e del product lifecycle management.
• smart planning: processi di production & distribution planning, inventory management e supply chain event management

4) Miglioramento e competitività

A fronte di quanto illustrato la smart manufacturing avrà come principali assi di sviluppo:

• business process: la smart factory si estende oltre la fabbrica poiché i prodotti intelligenti potranno parlare con i progettisti e il marketing si focalizzerà nell’analizzare le caratteristiche d’impiego dei prodotti da parte dei clienti, permettendo miglioramenti continui
• impianti: attraverso impianti intelligenti sufficienti ad autogestirsi e a collaborare con il resto dei sistemi di fabbrica, le aziende manifatturiere potranno migliorare l’affidabilità, la previsione e la loro ottimizzazione.
• forza lavoro: creando una forza lavoro mista di persone e macchine per lavorare in modo collaborativo e dinamico, è possibile ottenere risultati altrimenti impensabili
• supply chain: attraverso le opportunità di gestione dei materiali derivanti dallo IoT, non solo all’interno della ma anche tra fornitori e clienti, è possibile ottenere un forte incremento di efficienza.

Questi assi di sviluppo potranno generare vantaggio competitivo all’azienda manifatturiera attraverso il miglioramento dei suoi pilastri competitivi: innovazione, time to market, costi, servizio e qualità.