Il piano nazionale Industria 4.0
ing. Guerino Mangiamele
Con il termine “ Industria 4.0” viene rappresentata l’attuale tendenza nell'automazione industriale ad adottare una tecnologia basata soprattutto sullo “scambio dei dati e su sistemi ad autoapprendimento dotati di intelligenza artificiale” .
In pratica ciò che viene definita la “fabbrica intelligente ".
Il termine rappresenta la transizione digitale nel settore manifatturiero da sistemi embedded, cioè con i sistemi di automazione e controllo a bordo macchina, a sistemi cyber-fisici, dove i dati inerenti le lavorazioni di tutte i macchinari, tutti i Personal Computer aziendali, tutte le risorse commerciali , fanno capo ad un Server in grado di ottimizzare al meglio le operazioni industriali .
Con Industria 4.0, la produzione passa da un modello centralizzato a un modello decentralizzato, a simboleggiare un'inversione di tendenza dell'approccio tradizionale.
Con la connettività e i dispositivi intelligenti che forniscono le fondamenta, le aree di innovazione dirompenti che vanno dalla stampa 3D alla robotica avanzata e all'analisi predittiva stanno rendendo il passaggio verso l'Industria 4.0 irreversibile.
La previsione di investimenti, verso apparecchiature tecnologicamente innovative o verso l’adeguamento di “macchinari datati” con l’introduzione di sensori ed interfacce che permettano l’interconnessione tra dispositivi informatici industriali e server elaboratori di dati , nella sola Europa, è di almeno 180 miliardi di euro entro il 2022.
Poiché l'innovazione è il nostro business, abbiamo individuato diverse aree di innovazione che hanno un impatto profondo dall’applicazione del Piano Nazionale INDUSTRIA 4.0 .
Per far luce sull'applicazione e il potenziale delle tecnologie più dirompenti, abbiamo deciso di delineare alcune aree di innovazione dominanti che influenzano l'intero settore.
Big DATA e Analysis tecniche di Industrial Big Data Analytics.
Quando si parla di Industria 4.0, i dati e l'analisi giocano un ruolo chiave nella creazione di valore. Con l’interconnessione ad archivi ed alle analisi sui “Big Data”, le aziende attive nel settore sono in grado di ridurre i tempi di fermo macchina per guasti o per manutenzione ordinaria fino al 45%, aumentando ulteriormente la produzione fino al 25%.
I big data vengono utilizzati sempre più spesso per prendere decisioni in tempo reale, mentre l'analisi predittiva è incredibilmente utile grazie alla sua capacità di prevedere il guasto di una macchina, agendo quindi come fattore abilitante per la manutenzione preventiva.
L'analisi predittiva viene di solito seguita da un'analisi prescrittiva, che suggerirà opzioni decisionali per sfruttare appieno i risultati forniti dall'analisi predittiva.
Alcune aziende hanno sviluppato un software che permette alle macchine industriali ed ad impianti di “parlare”, acquisire cioè, tutte le informazioni sulle anomalie pregresse o sulla tipologia di lavorazioni effettuate nel tempo, comunicando, in modo predittivo, la necessità di svolgere manutenzioni programmate, poco prima del possibile verificarsi di un evento o di una rottura tale da mettere in crisi le attività di lavorazione.
Cloud Computing
Il Cloud Computing, tecnologia che consentirà a breve la gestione di enormi quantità di dati con tempi di reazione straordinariamente brevi, è certamente l’elemento chiave della quarta rivoluzione industriale . L’Industria 4.0 non potrebbe esistere senza di essa.
Produzione Additiva
Più comunemente conosciuta come stampa 3D, la produzione additiva ha subito un'incredibile trasformazione negli ultimi tre decenni. Il suo sviluppo ha costretto l'uso di altri materiali rispetto alla plastica per la stampa 3D, inclusi metallo, ceramica e persino biomateriali.
La produzione additiva modifica il processo attraverso il quale vengono costruiti i prodotti in quanto fornisce ai clienti la capacità di co-creare beni insieme alle aziende. Inoltre, la produzione additiva ha un notevole vantaggio in termini di costi-efficienza delle produzioni a basso volume e ha un impatto positivo sulla catena di fornitura attraverso tempi di consegna e riduzione dell'inventario più brevi, aggiungendo un'altra pietra angolare al modello di produzione decentralizzato.
E’ chiaro che la connettività di Industria 4.0 porta con sé anche un livello di vulnerabilità. L'aumento dell'esposizione dovuto alla connettività porta ad un alto rischio di cadere vittima di potenziali attacchi informatici, costringendo le aziende ad aumentare il livello di sicurezza delle loro linee di produzione. Il danno inflitto da un attacco informatico può essere enorme nel caso dei moderni impianti cyber-fisici, dove i dispositivi continueranno a diventare sempre più intelligenti e sempre più connessi, con sempre maggiori rischi di vulnerabilità.
I dispositivi indossabili (wereable), ormai introdotti anche in ambito industriale, rivelano la posizione e i dati personali di ciascun operatore, trasformando lo spionaggio aziendale e fornendo agli hacker la possibilità di assumere il controllo dei loro sistemi.
In questo caso c’è ancora parecchio da fare, ma notevoli sono gli sforzi per rendere i sistemi sempre più sicuri .
Ormai, la realtà aumentata ha raggiunto il giusto livello di maturità per essere utilizzata in un ambiente produttivo come le “fabbriche intelligenti”. L'area dell'innovazione ha già dimostrato di aumentare sia le persone che le prestazioni dei processi, riducendo così i costi derivanti dall'errore umano o dall'inefficienza.
Infatti, è stato dimostrato che l’AUGMENTITY REALITY (AR) è abbastanza potente da migliorare le prestazioni fino al 50%. Alcuni dei potenziali scenari di utilizzo di AR in Industria 4.0 includono operazioni quali manutenzione e assistenza remota, formazione, controllo qualità e gestione della sicurezza.
Sono state sviluppate piattaforme software, in collaborazione con Goole o Microsoft che può funzionare su qualsiasi macchinario di lavorazione, che agendo in remoto, consentono anche a manutentori poco esperti di analizzare guasti e risolvere problemi .
Le aree di innovazione illustrate sopra sono solo alcuni dei driver digitali cruciali che abbiamo riconosciuto in Industria 4.0. Altri includono Robotica, Simulazione, Piattaforme IoT industriali e Intelligenza Artificiale.
G. Mangiamele 2019