Operare
In una logica di neutralità tecnologica
Il termine Industria 4.0, poi divenuto Impresa 4.0, è riferito al Piano Nazionale Industria 4.0 – 2017-2020 presentato il 21 settembre 2016 dal Ministero dello Sviluppo Economico Carlo Calenda.
Tale Piano prevede un insieme di misure organiche e complementari in grado di favorire gli investimenti per l’innovazione e la competitività.
Il Piano nazionale Impresa 4.0 è l’occasione per tutte le aziende che vogliono cogliere le opportunità legate alla quarta rivoluzione industriale.
Il Piano prevede misure concrete in base a tre principali linee guida:
Impresa 4.0 scaturisce dalla quarta rivoluzione industriale, cioè l’evoluzione dell’industria verso un modello intelligente, dove gli strumenti di lavoro sono connessi alla Rete e interconnessi tra di loro.
Vuol dire anche strumenti collaborativi, in cui grazie alla robotica spariscono gli ostacoli fisici tra uomo e macchina, che lavorano fianco a fianco.
La digitalizzazione dell’industria è un cambiamento radicale, che sta trasformando il modo di lavorare delle fabbriche e le fabbriche stesse.
Tecnologie abilitanti
1. Robot Collaborativi
La robotica collaborativa prevede sistemi robotizzati in grado di gestire e condividere lo stesso spazio di lavoro con gli esseri umani. Si fa quindi riferimento a un sistema o applicazione piuttosto che un particolare tipo o marca di robot. Robot ed operatori umani sono in grado di avere uno spazio di lavoro in comune, sovrapposto, in cui entrambi eseguono compiti differenti.
2. Manifattura Additiva
Processo di unione di materiale per realizzare oggetti partendo da modelli virtuali 3D, depositando strati di materiale l’uno sull’altro.
Processo opposto ai metodi di produzione sottrattivi.
Queste tecnologie (FDM, SLA, SLS, …) capovolgono gli attuali paradigmi produttivi dell’industria meccanica: l’avvio della produzione non è più rappresentato dalle materie prime (oggetti “pieni”), da cui per asportazione si arriva al prodotto finito; il processo prende invece avvio dalla realizzazione di un modello informatico 3D dell’oggetto che, elaborato da applicativi specifici, viene scomposto in strati di alcuni centesimi di millimetro di spessore, depositati successivamente da stampanti in grado di comporre (e consolidare), strato dopo strato (layer by layer), il prodotto finito.
3. Realtà virtuale e aumentata
La Realtà Virtuale (VR) permette la completa immersione dell’utente in un ambiente digitale costruito ad hoc, nel quale potersi muovere in libertà. I benefici di questa tecnologia si legano alla possibilità di effettuare test e simulazioni specifiche in ambienti virtuali.
La Realtà Aumentata (AR) permette di non isolare l’utente in un ambiente digitale realizzato ad hoc, bensì di aggiungere (o sottrarre, se del caso) informazioni a quanto già percepito dall’utente, così da poterlo guidare e supportare in attività specifiche.
4. Simulazione
La simulazione assistita dal calcolatore è uno strumento software di analisi numerica molto potente, che viene utilizzato in molti contesti scientifici e tecnologici, grazie al quale è possibile riprodurre in scala digitale quanto si otterrebbe dal vivo attraverso esperimenti, a volte distruttivi, su prototipi reali.
Questa tecnologia è riconducibile a un laboratorio virtuale che permette una riduzione dei costi di analisi, progettazione e test rispetto ad eseguire le stesse operazioni con esperimenti complessi realizzati in laboratorio reale.
5. Integrazione orizzontale / verticale
Le due tipologie di integrazione si caratterizzano per la finalità di agevolare la distribuzione di informazioni lungo la catena del valore dal fornitore al consumatore.
Attraverso l’integrazione orizzontale cambia la catena del valore che viene ridefinita da reti di manifattura collaborativa; queste reti si estendono sul territorio per integrazione di informazioni e processi di diverse aziende in diversi contesti.
Attraverso l’integrazione verticale entra invece in gioco la possibilità di disporre di soluzioni che permettono la comunicazione tra macchine (Machine-to-Machine o M2M) oltre che l’integrazione con i servizi digitali di stabilimento (es. Manufacturing Execution System o MES).
6. Industrial Internet of Things
Il termine Industrial Internet of Things si riferisce all’uso di sensori, attuatori e tecnologie di scambio di informazioni installati negli oggetti, nei prodotti e sui macchinari, in grado di abilitare la tracciabilità, il coordinamento ed il controllo remoto degli stessi.
Elemento peculiare della tecnologia IIoT è la possibilità che ogni oggetto possa essere in grado di scambiare in modo autonomo informazioni con gli oggetti circostanti, modificando anche il proprio comportamento in funzione degli input ricevuti dagli altri oggetti. I prodotti, componenti, cassoni di materie prime, processi produttivi, macchinari e attrezzature, …, si rendono riconoscibili e acquisiscono intelligenza grazie al fatto di poter comunicare dati su se stessi e accedere ad informazioni aggregate da parte di altri, acquisendo un ruolo attivo grazie al collegamento alla rete.
7. Cloud Manufacturing
Prevede l’utilizzo condiviso da parte di diverse imprese di infrastrutture, macchinari ed in generale beni e attrezzature industriali connesse in Rete per realizzare prodotti. In altre parole, le imprese grazie ad Internet possono condividere ed accedere a risorse e mezzi produttivi non di proprietà per ridurre i costi di produzione o aumentare le qualità dei prodotti.
Non equivale all’outsourcing, bensì è un modo per fornire a richiesta scenari di produzione personalizzabili in funzione delle esigenze del mercato. L’accesso a differenti servizi (lavorazioni, attrezzature, sistemi di calcolo) dovrebbe essere libero e centralizzato, rendendo non visibile al richiedente l’origine del servizio: tale sistema di aggregazione permette far percepire come unica anche differenti fonti di servizi.
8. Cyber-security
Cybersecurity è un sinonimo di sicurezza informatica, ovvero di tutte quelle tecnologie utili a proteggere un computer o un insieme di computer (sistema informatico) da attacchi che possono portare alla perdita o compromissione di dati ed informazioni.
La cybersecurity, al contrario dell’information security, dipende solo dalla tecnologia informatica. Per capire se un sistema informatico è più o meno sicuro bisogna trovare le minacce e vulnerabilità e proteggerli da eventuali attacchi.
9. Big Data & Advance Analytics
Si parla di Big Data quando si ha un dataset talmente grande di informazioni anche eterogenee (non soltanto di dati strutturati, come i database, ma anche non strutturati, come immagini, email, dati GPS, informazioni prese dai social network) da richiedere strumenti non convenzionali per estrapolare, gestire e processare informazioni entro un tempo ragionevole (Advanced Analytics).
L’aumento della dimensione dei dataset è legato alla necessità di analisi su un unico insieme di dati, con l’obiettivo di estrarre informazioni aggiuntive rispetto a quelle che si potrebbero ottenere analizzando piccole serie, con la stessa quantità totale di dati.
Gli strumenti di Advanced Analytics permettono di rispondere a domande come: “Cosa succederà se io faccio una certa azione?” (analisi predittiva) o “Quali azioni alternative sono disponibili, e quali possono essere i risultati per ognuna di queste?” (analisi prescrittive).