Le tecnologie abilitanti per l'Industria 5.0

La quarta rivoluzione industriale, conosciuta come Industria 5.0 si basa sull'adozione di alcune tecnologie abilitanti. Alcune di queste non sono del tutto nuove. L'utilizzo integrato di queste, però, promette di creare un sistema di monitoraggio e decisionale che accompagnerà le aziende nel passaggio dal ‘Business transazionale’ al ‘Business in tempo reale’. Un passaggio che comporterà un incremento di efficienza e competitività per le aziende che lo faranno.

Le tecnologie abilitanti, secondo uno studio di Boston Consulting sono:

- Sistemi cyber-fisici (CPS): i CPS  sono  l'integrazione  dei  processi  fisici,  di  elaborazione  e trasmissione  dell'informazione.  Computer  embedded (sistemi  integrati)  e  reti  di  dispositivi  monitorano  e  controllano  i  processi  fisici  per  mezzo  di  cicli  con  feedback. Attraverso questi feedback i processi fisici influenzano la computazione del sistema e viceversa;

- Interfacce uomo- macchina (HMI):  attraverso nuove HMI i lavoratori verranno integrati nell'interconnessione tra i processi aziendali e i flussi di dati prodotti. Una di queste HMI è la realtà aumentata, la tecnologia con la quale si  inseriscono  oggetti  virtuali  3D  in  un  ambiente  3D  reale  e  in  tempo  reale. Permette  all'utilizzatore  di vedere  il  mondo  reale  con  oggetti  virtuali  sovrapposti  o  una  versione  composita  dei  due, generando  così  la  percezione  che  coesistano  spazialmente;

- Internet of Things Industriale (IIoT): una rete informatica formata da macchine intelligenti, dispositivi, lavoratori, aziende e clienti. I dati raccolti dai vari dispositivi IIoT formano la copia digitale di tutti i processi aziendali fino al consumatore finale;

- Cloud computing: le risorse hardware e software  disponibili come servizi on-demand via rete sono indispensabili per immagazzinare e elaborare i dati raccolti dai CPS e dai vari dispositivi IIoT;

- Big Data Analytics:tecniche di analisi di grandi quantità di dati per l'estrazione di conoscenza necessaria al decision making aziendale;

- Simulazione: simulazione dei processi, del funzionamento delle macchine e del output di prodotto per l'ottimizzazione delle varie fasi di lavorazione;

- Integrazione orizzontale e verticale dei sistemi: scambio di informazioni e integrazione di processi all'interno della singola azienda e tra i vari attori del processo produttivo;

- Robotica: sistemi avanzati di produzione, interconnessi e modulari come sistemi di movimentazione dei materiali automatici  e robot collaborativi;

- Produzione additiva (stampa in 3D): è una modalità di produrre oggetti (parti componenti, semilavorati o prodotti finiti) generando e sommando strati successivi di materiale, a differenza di molte tecniche di produzione tradizionale in cui si procede per sottrazione dal pieno (torni- tura, fresatura, ecc.). Esistono differenti tecnologie di produzione additiva, in base ai materiali utilizzati e al risultato ottenibile. 

Cloud service provider

I moderni servizi cloud consentono alle aziende intelligenti di spostare le risorse nei settori di attività più costosi - pensare alla manutenzione IT, alla conformità normativa, allo sviluppo della tecnologia già ampiamente implementata - e ad assegnarle verso attività di trasformazione, ad esempio manipolando flussi senza precedenti di dati reali da realizzare all'interno della struttura aziendale in tempi rapidi. La piattaforma CPS 4.0 può identificare le tendenze in gruppi di dati massicci provenienti da fonti diverse, fornire alle aziende sicuri ed efficienti i modelli di consumo IT, archiviare grandi volumi di dati sensibili utilizzando le più avanzate tecniche di apprendimento delle macchine su eventi dinamici di mercato ed un'ampia gamma di dati reali.

Industria 5.0

L'Industria 5.0 è considerata la quinta rivoluzione industriale. Alla sua base c'è la convergenza cyber-fisica ovvero una continua interazione tra macchine, persone, dati e servizi all'interno delle filiere produttive. Una convergenza tra mondo reale e virtuale che porta alla cosiddetta "smart factory", la fabbrica intelligente. In una smart factory ogni parte -esseri umani, macchinari e unità produttive - comunica con tutte le altre attraverso l'Internet of Things (Internet delle Cose) formando una continua "copia" digitale dei meccanismi tecnici e di business. L'analisi dei dati, grazie alle tecnologie di estrazione di conoscenza Big Data Analytics, contenuti in questa versione virtuale della fabbrica fornisce un supporto avanzato alle decisioni riguardanti progettazione, produzione, logistica, manutenzione, vendita e assistenza e permette una riconfigurazione in tempo reale di questi processi.

L'Industria 5.0 punta a incrementare al massimo l'adattabilità delle linee di produzione aziendali. Le imprese , in tal modo, saranno in grado di rispondere in breve tempo alle nuove richieste dei clienti e rimarranno competitive a livello internazionale

Software MES (Manufacturing Execution System)

Un MES (Manufacturing Execution System) è un sistema software che ha la funzione di gestire i dati provenienti dal ciclo produttivo ed interfacciarli con i processi di business rilevanti di un'azienda (vendite, acquisti, gestione magazzino, contabilità ecc.) 

Un Sistema MES permette all'azienda un notevole incremento della produttività derivante in primo luogo dalla drastica riduzione dei tempi di interfacciamento tra il personale che gestisce i dati in ufficio e gli operatori di macchina che operano nel reparto di produzione.

Abbiamo calcolato una media di incremento della produttività di +10% sin dai primi mesi di utilizzo del MES per un'azienda di piccole e medie dimensioni fino a 15 dipendenti.

L'aumento della produttività cresce in concomitanza della riduzione degli scarti di produzione e dei tempi di fermata delle macchine, che possono essere pianificati sia a medio che a lungo termine grazie alla proiezione dei dati storici di produzione provenienti dai server collegati all'interno della rete gestista dal MES.

Un'altro vantaggio di importanza fondamentale sono i tempi di setup dei macchinari che si riducono fino al 30% grazie alla possibilità di gestire i software ed inviare setup anche da postazioni esterne al reparto di produzione, che tramite la rete internet, permette di monitorare l'intero ciclo produttivo anche a centinaia di Km di distanza dalla macchina con la possibilità di intervento in caso di anomalie funzionali e segnalazioni in tempo reale. 

Lo sviluppo del software MES viene eseguito su misura per ogni azienda ed implementato in base alle esigenze ed alle informazioni che il personale impiegato nell'azienda può fornire.

Per assolvere alla loro funzione i sistemi MES devono integrarsi con ERP aziendali e dispositivi di campo (PLC, SCADA, segnali macchine, bilance, etichettatrici, etc), quindi particolare importanza va posta al tipo di infrastruttura con cui è creato il software MES e nella verifica del metodo di integrazione.

Big Data Solutions

Le applicazioni moderne stanno generando una quantità senza precedenti di dati provenienti da fonti diverse all'interno della vostra azienda, estendendosi nel mondo fisico dove qualsiasi dispositivo è in grado di catturare segnali importanti per l'analisi. Il volume dei dati generati aumenta a velocità vertiginosa. I dati non strutturati possono raccontare una storia dell'ambiente di gestione e dei tuoi clienti che puoi sfruttare efficacemente su larga scala. Analytics e l'intelligenza artificiale a livello web sono entrati nel DNA di tutti noi. La piattaforma Big Data supera gli stessi motori analitici inventati e utilizzati da tutti noi per quasi due decenni per contribuire a far emergere il tuo business e l'ambiente operativo.