Industria 4.0: alla scoperta delle nuove tecnologie

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L’ecosistema dell’industria 4.0 comprende diverse tecnologie, più o meno nuove, tra loro interconnesse che vanno ad integrarsi nelle industrie: additive manufacturing, robotica, big data, cloud computing, Internet of things, sono alcune delle principali tecnologie coinvolte.

A questo punto cerchiamo di fare un po’ di chiarezza in questo turbine di novità tecniche e linguistiche.

Additive Manufacturing

Spesso nota anche come Stampa 3D, questa tecnologia è una reale rivoluzione rispetto ai processi produttivi tradizionali (asportazione o deformazione plastica di materiale), perché si giunge a creare un oggetto “stampandolo” strato per strato. Negli ultimi anni ha avuto un notevole sviluppo, allargando il numero dei processi tecnologici di base (tra i principali, Fused Deposition Modeling, Fused Filament Fabrication, Selective Laser Sintering, Electron Beam Melting, Stereolithography) e dei materiali trattabili (plastiche, metalli, legno) con buone prestazioni di finitura e resistenza meccanica. L’Additive Manufacturing trova applicazione in diversi ambiti:

Prototyping – a supporto del processo di sviluppo del prodotto

Manufacturing – realizzazione diretta di prodotti vendibili

Riparazione e mantenimento – riparazione in modo additivo di particolari usurati o danneggiati

Realizzazione di stampi – realizzazione di stampi, gusci e altri componenti per stampaggi e formature

La Stampa 3D non è un’invenzione recente, risale agli anni ‘80 ed è in commercio dagli anni ’90, quello che sta diventando importante oggi è l’applicazione delle diverse tecnologie di stampa tridimensionale ai processi industriali.Internet of Things

Molto spesso abbreviato con IoT, con questa espressione si descrive la trasformazione che sta avvenendo negli oggetti della vita quotidiana, che possono diventare intelligenti, cioè con capacità di auto identificazione, geo-localizzazione, diagnosi di stato, acquisizione di dati, elaborazione e comunicazione.

Questi “Smart Objects” possono essere messi in rete e sono in grado di interagire tra loro creando un sistema. Gli utilizzatori si relazionano con gli oggetti attraverso applicazioni per dispositivi mobili o semplici interfacce integrate negli oggetti stessi. Le applicazioni dell’IoT toccano ogni ambito delle attività umane, infatti, col passare del tempo, saremo sempre più circondati da Smart Objects che ci supporteranno nella quotidianità.Big Data

Raccolta di dati, grandissime quantità di dati. Possono provenire da una moltitudine di fonti, ad esempio: statistiche di utilizzo, dati di visualizzazione in internet, sistemi IoT connessi alla produzione, Smart Objects.

L’importante è creare valore dai dati raccolti e quindi è fondamentale lo sviluppo di un sistema di analisi di dati (le aziende stanno assumendo una grande quantità di matematici) per capire come sfruttare al meglio tutto ciò che è stato immagazzinato. Alcuni tra gli obiettivi sono: migliorare l’efficienza dei macchinari (machine learning), rendere più mirati e personalizzati i servizi all’utente, perfezionare le strategie di marketing, simulazioni e previsioni.Cloud Computing

Con questo termine intendiamo lo stoccaggio di informazioni e lo svolgimento di calcoli computazionali in remoto, solitamente su piattaforme con capacità di memoria e potenze di calcolo migliaia o milioni di volte superiori a quelle dei normali computer. L’utilizzo del Cloud Computing per il salvataggio dei dati in remoto è noto e ampiamente utilizzato.

Quello che più ci interessa in questo caso sono le applicazioni in ambito manifatturiero, cioè l’accesso diffuso, agevole e on demand a servizi IT a supporto di processi produttivi e di gestione della logistica. Nelle applicazioni industriali prende il nome di “Cloud Manufacturing” e alcuni degli esempi di applicazioni sono: virtualizzazione delle risorse fisiche necessarie alle macchine di fabbrica; applicazioni, dati e processi su piattaforme di e-execution ed e-collaboration ospitate in Cloud; piattaforme su cui caricare le specifiche di produzione di un bene (disegni, requisiti, volumi, etc.) e da cui ottenere proposte di fornitura.Robotica e Advanced Automation

Questa categoria comprende i più recenti sviluppi nei sistemi di produzione automatizzati che sono sempre più intelligenti e vengono dotati di nuove funzionalità come la capacità di interazione con l’ambiente, l’auto-apprendimento, la guida automatica, l’uso di tecniche di visione e riconoscimento per il controllo qualità e la capacità di interagire con gli operatori.Realtà aumentata

Con realtà aumentata non si intende soltanto ciò che riguarda i visori 3D, andando ad un livello più tecnico si parla di Advanced Human Machine Interface. Con questa espressione si indicano le nuove interfacce uomo/macchina, per l’acquisizione e/o veicolazione di informazioni in formato vocale, visuale e tattile. Include sistemi come i display touch, gli Scanner 3D e i visori per la realtà aumentata, che nell’industria possono essere utilizzati come supporto ad attività operative e di training degli operatori.Concludendo questa panoramica 4.0 è importante ricordare che per le industrie è fondamentale imparare a conoscere le nuove tecnologie o le nuove applicazioni di tecnologie già esistenti.