Estate 2019
Mercati Verticali - Mobile/Wireless
 

23/03/2017

Share    

di Michele Ciceri

Smart factory e Industria 4.0, evoluzione in fabbrica

Le nuove macchine utensili sono già 4.0, molto più delle fabbriche. La creazione di una connettività IoT e il rinnovo dei macchinari sono i fattori che aprono ai vantaggi della quarta rivoluzione industriale. Il punto di vista di Marposs.

Sede Marposs

Praticamente tutte le machine utensili di nuova generazione sono a controllo numerico e abilitate all’industria 4.0. Se l’utilizzatore dispone di uno stabilimento dotato di connettività IoT e della possibilità di valorizzare i dati grazie al cloud e a sistemi big data, i vantaggi della quarta rivoluzione industriale sono a portata di mano. Il primo tema è dunque la connessione, che dipende dall’infrastruttura IT nel rispetto degli standard. Il secondo tema riguarda un parco macchine italiano un po’ ‘vecchiotto’, costituito in molti casi da macchinari di vecchia generazione a cui la crisi economica ha prolungato la permanenza in fabbrica.

Posto questo, il mercato italiano delle machine utensili è tornato dinamico e ricettivo. Secondo i dati di Federmacchine, nel biennio compreso tra il 2013 e il 2015, il giro d’affari è cresciuto a ritmo costante fino a sfiorare i 38 miliardi di euro. E le prospettive per il medio termine sono altrettanto positive: secondo Prometeia, gli investimenti in macchinari cresceranno in modo sempre più deciso: +2,1% nel 2017, +2,3% nel 2018, +2,6% nel 2019. A ciò si aggiunge il piano nazionale Industria 4.0 su cui potrà contare l’Italia, con misure che comprendono super-ammortamenti e iper-ammortamenti per gli investimenti in diverse tecnologie abilitanti (robot collaborativi, IoT, stampanti 3D, cloud, realtà aumentata ecc...). Cosa dunque può frenare il passaggio all’industria 4.0, che poi è il compimento della smart factory iniziata con i primi progetti nel decennio scorso? “Considerato che esistono un know how consolidato nel mondo della produzione di macchine utensili, e opportunità economiche straordinarie grazie agli incentivi, direi che a ostacolare le macchine intelligenti può essere solo un problema di matrice culturale”, afferma l’ingegner Giuseppe Sceusi, presidente di Marposs Italia. “Per superare l’ostacolo è importante che l’utilizzatore finale percepisca nel complesso i vantaggi della fase 4.0 in termini di efficienza e competitività per la propria azienda, dopo di che lo scatto in avanti sarà automatico e inevitabile”. Marposs è presente nella quarta rivoluzione industriale nelle vesti di partner e contemporaneamente di attore. Infatti i sistemi che produce servono a rendere intelligenti le macchine, ma sono a loro volta il risultato di una produzione smart che mette in pratica già da anni nelle proprie fabbriche i concetti di industry 4.0.

“Nella veste di partner facciamo nostri i nuovi standard che le aziende più strutturate e innovative richiedono, ma anche abilitano a ‘fabbrica intelligente’ realtà produttive più tradizionali. Per questo abbiamo sviluppato la formula ‘Smart Factory Together’ a identificare prodotti appartenenti in pieno ai paradigmi tecnici e tecnologici propri del modello produttivo 4.0. Come attori siamo invece in prima fila nel promuovere un modello per lo sviluppo della produzione industriale che collega uomo, macchina e prodotto in una rete intelligente e indipendente. Grazie al controllo integrato del ciclo produttivo e alla forte interazione tra l’operatore e le human interface dedicate ai sistemi automatici, Marposs è in grado di monitorare con continuità ogni processo di realizzazione del prodotto garantendone qualità e tracciabilità analitiche”. Fatta la conoscenza di Marposs nel network dell’associazione dei produttori di macchine UCIMU, partner di Soiel nei convegno 2017 in tema IoT e industria 4.0, abbiamo chiesto al ‘capo’ Sceusi una fotografia ragionata dello scenario che si apre.

Giuseppe SceusiCome gestire i Big Data nell’era 4.0?
Abbiamo sistemi che possono effettuare il monitoraggio del processo produttivo raccogliendo ed elaborando i dati attraverso sensori capaci di rilevare molteplici caratteristiche metrologiche e di processo. I sensori sono collocati nelle macchine utensili, di assemblaggio e collaudo e sono collegati a unità elaboratrici locali o remote. La gestione dei processi produttivi è molto complessa e in futuro lo sarà ancora di più. Parliamo infatti di processi caratterizzati da obiettivi plurimi e spesso conflittuali, che richiedono soluzioni dinamiche e ottimizzate. Per giungere alla supervisione del controllo dei processi è quindi necessario elaborare enormi quantità di dati con sistemi del Big Data Analytics che rappresentano un capitolo importante di industria 4.0. Nel nostro caso, possiamo offrire anche nostri strumenti di analisi e sintesi dei parametri più significativi del processo produttivo progettati nell’ottica di una gestione del processo non limitata al solo monitoraggio, ma elevata a controllo e cioè alla continua correzione e stabilizzazione. Le informazioni ricavate con l’elaborazione dei dati possono essere costantemente tradotte in istruzioni per gli attuatori preposti a correggere il funzionamento delle macchine utensili, di assemblaggio e collaudo.

Che cos’è la fabbrica digitale?
La fabbrica digitale è un anello di un complesso processo industriale molto più ampio e articolato che include logistica, produzione, distribuzione, servizi legati al post-vendita e conferimento di fine vita. L’Industrial Internet of Things, assieme all’analisi dei Big Data ci consente di progredire e di mirare alla digitalizzazione di tutte le fasi del processo industriale simulandone i fenomeni e le attività con crescente accuratezza. Ecco che la Fabbrica Digitale e i suoi processi digitali si costituiscono come alter ego di quelli fisici o reali, consentendoci di esaminare contemporaneamente o anticipatamente diversi scenari in ragione delle decisioni e delle correzioni applicate o che intendiamo applicare. In questo ampio contesto il tema di maggior interesse è il miglioramento dell’efficacia della manutenzione che grazie alla digitalizzazione del processo non è più solo reattiva o periodica ma può diventare predittiva, ed essere fatta in modo opportunistico o aggressivo con grande vantaggio sia per il prodotto sia per i fattori produttivi. In questo senso le soluzioni di monitoring di Marposs sono decisamente avanti nella capacità di fornire all’utente informazioni essenziali per dedurre lo stato di salute atteso delle macchine utensili e del processo in generale.

Che cosa si intende per prodotti smart?
Per noi l’aggettivo smart qualifica applicativi e prodotti specificamente idonei a dotare le macchine e i processi ospitanti dei requisiti propri del 4.0. In letteratura è consueto l’uso dell’acronimo CPS, Cyber Physical System, per identificare questa capacità intrinseca dei prodotti di raccogliere dati sensoriali e ricevere, interpretare e eseguire istruzioni automatiche. Questi sistemi rappresentano i nodi operativi di una smart factory, dove si sostituisce la tradizionale piramide dei livelli di controllo (dalla base di IO e PLC, fino al vertice di MES e ERP) con reti dinamiche e riconfigurabili dove ogni nodo può raggruppare uno o più CPS garantendo così la massima flessibilità, efficienza e delocalizzabilità dell’intero processo produttivo. Chiaramente l’impegno di Marposs non si limita alla realizzazione di prodotti smart ma include lo sviluppo di servizi di supporto per facilitare la comunicazione tra questi prodotti e diversi livelli gestionali informativi, dagli Scada agli MES-ERP. Prendiamo l’esempio di un sistema molto innovativo come il BLÚ, concepito per il controllo delle lavorazioni in macchina utensile e di fatto il primo sistema di controllo integrato basato sul singlecable–connection che introduce un nuovo approccio al concetto di network localizzato su macchina utensile. Il sistema BLÚ si compone di un’elettronica centrale da cui parte un unico cavo che collega i singoli nodi funzione a loro volta interfacciati ai vari sensori. Il sistema garantisce modularità e compattezza elevate, grande espandibilità, pre-analisi dei big data e integrazione e gestione degli attuatori elettromeccanici.

Qual è il ruolo dell’uomo in tutto questo?
Progettiamo i nostri sistemi con particolare attenzione all’interazione tra uomo e macchina. Le interfacce sono facili da utilizzare perché usiamo icone e criteri intuitivi di navigazione. Sono anche personalizzabili, ovvero permettono all’operatore di configurare il sistema secondo le proprie esigenze e abilità. In un certo senso la rivoluzione 4.0 è già stata preceduta dall’Umanesimo 4.0, che possiamo scorgere nei modi in cui è cambiato il paradigma della relazione uomo-macchina. Si pone l’essere umano al centro, non il computer: le persone operano al meglio se ricevono l’informazione che serve loro al momento giusto, nel posto giusto, ma soprattutto nel modo giusto. La generazione dei digital native pretende già un interfacciamento con la macchina intuitivo e naturale che rende obsoleto quello tradizionalmente associato al mondo dell’officina e della fabbrica. È avendo come target la generazione dei digital native, futuri utilizzatori dei nuovi sistemi, che concepiamo i nostri prodotti più innovativi. Abbiamo dunque inserito alcuni principi chiave alla base dello sviluppo delle nostre nuove interfacce: per esempio il concetto di maturità operativa, che deve valere tanto per la macchina quanto per l’operatore e deve portare alla massima efficienza nella curva di apprendimento, attraverso funzioni di training specifico e in funzione della maturità operativa reciproca. Vediamo l’operatore sempre più come un supervisore e sempre meno come un esecutore. L’interazione deve promuovere un ambiente di lavoro inclusivo, ovvero indipendente dal background culturale, premiante, efficace e sicuro. Ecco perché servono interfacce concepite secondo i più innovativi standard di usabilità ma anche mediante strumenti di off e on-line training, servizi di blended e continous learning capaci di sostenere gli operatori in un contesto che sempre più richiede cambi frequenti di ruolo e scenari applicativi mutevoli.

La sicurezza è un tema centrale nell’IoT...
Il settore industriale manifatturiero è tra quelli caratterizzati dalla maggior esperienza e maturità nell’affrontare alcuni aspetti essenziali della cosiddetta Industrial Internet of Things. Possediamo infatti molti strumenti per condividere le informazioni, per consentire le configurazioni remote dei sistemi e per applicare strategie che ne migliorino la qualità e produttività di servizio. Tuttavia alcune recenti indagini, tutte condotte nell’ambito di progetti europei presso rappresentati dell’industria manifatturiera, hanno evidenziato la diffidenza dei responsabili dei servizi informativi aziendali verso soluzioni molto integrate e quindi percepite come capaci di esporre dati sensibili a eventuali attacchi informatici. In quest’ottica di prudenza, ogni collegamento a sistemi esterni è visto come una possibile debolezza o addirittura minaccia. A questo proposito, Marposs si è impegnata nella scelta di tecnologie informatiche ragionatamente sicure ed efficaci, basate su tecniche di safe discovery, safe link e ovviamente di archiviazione criptata delle informazioni. Grazie a queste tecniche siamo convinti di poter collaborare con il cliente offrendo servizi di elevata qualità che includono collegamenti in cloud gestiti in modo sicuro e efficiente sotto la supervisione degli addetti ai sistemi informatici.

Quali saranno i vostri prossimi passi?
La visione di Marposs per un’efficace applicazione dei principi 4.0 passa attraverso l’adozione di tecnologie informatiche sicure ed efficaci per la filiera produttiva. Questo ci consentirà di sostenere molteplici modelli di business che facilitino e armonizzino la condivisione delle risorse allocate nella filiera ad essa connesse. Insieme ai nostri partner, sarà necessario rafforzare il ricorso a standard esistenti ed elaborarne di nuovi per ridurre i tempi di inserimento modulare e scalabile delle risorse secondo più livelli: macchina, cella, stabilimento, fornitore-utilizzatore, oltre che in cloud. Proseguiremo inoltre le nostre ricerche per individuare principi di ergonomia comportamentale e facilitare l’adeguamento degli skill di macchina-operatore in ragione delle specifiche esperienze e dei livelli di prestazione richiesti.

 

TORNA INDIETRO >>