Il termine “Industria 4.0” identifica una nuova fase della rivoluzione industriale, chiamata anche IIoT, che combina la produzione fisica con la tecnologia digitale, l’apprendimento automatico e i Big Data per creare un ecosistema più olistico e interconnesso per le aziende produttive e della catena di fornitura. Aziende e organizzazioni condividono oggi una sfida comune: la necessità di connessione e di accedere a informazioni in tempo reale su processi, partner, prodotti e persone. Questo nuovo concetto, che racchiude in sé il futuro dei nuovi sistemi produttivi, si fonda su alcuni pilastri fondamentali.
Big Data
I Big Data identificano la grande mole di informazioni e dati – sia interni che esterni all’azienda – e i processi mediante i quali vengono esaminati e interpretati, per l’analisi e l’ottimizzazione dei processi decisionali e operativi. La sfida che aziende e organizzazioni si trovano a dover affrontare consiste nell’individuare processi e sistemi per aggregare ed interpretare questi dati, per trarne il massimo vantaggio in termini di efficienza operativa.
Fabbrica intelligente
Con il concetto di fabbrica intelligente si identifica l’ottimizzazione ed interconnessione delle varie fasi di produzione e dei sistemi, dei macchinari, degli impianti e delle operazioni logistiche, al fine di rendere tali processi più efficienti e flessibili. Parte integrante della Fabbrica Intelligente, i robot mobili autonomi (AMR) permetteranno, grazie a sistemi di intelligenza artificiale, di collegare tra loro le fabbriche, consentendo un flusso continuo di operazioni.
Cyber Physical Systems
I sistemi fisici cibernetici sono meccanismi che integrano l’elaborazione e il monitoraggio, tramite algoritmi computerizzati, della rete e dei processi fisici.
I computer e le reti monitorano e controllano i processi fisici con circuiti di feedback, il sistema fisico reagisce a questi ultimi ed utilizza il software per interpretare le azioni e monitorare i risultati.
Internet of Things (IoT)
L’internet delle cose, identificato anche come IoT, rappresenta l’interconnessione di tutti i dispositivi fisici e digitali tra loro, per consentire la raccolta e lo scambio continuo di informazioni. Questa interconnessione consentirà alle Fabbriche Intelligenti di prendere forma, poiché le apparecchiature utilizzeranno i dati per produrre, segnalare e apprendere a velocità incredibili, in modo efficiente.
Interoperabilità
È la connessione di sistemi cyber-fisici, umani e Fabbriche Intelligenti che comunicano tra loro tramite l’IoT. In questo modo, i partner di produzione possono condividere efficacemente le informazioni. Nessuna azienda, ad oggi, può richiedere a tutti i suoi partner di utilizzare lo stesso software o processi di elaborazione ed interpretazione delle informazioni. Qui entra in gioco l’interoperabilità, che consentirà la trasmissione e la traduzione di questi dati senza errori.
L’impatto dell’industria 4.0 nel settore della meccanica di precisione
La corsa alle innovazioni dell’Industria 4.0 ha investito diversi settori ed ambiti produttivi. Anche nell’industria meccanica di precisione si stanno facendo strada questi nuovi processi ed opportunità. Nel prossimo futuro, progetti e prototipi potranno essere commissioni virtualmente, grazie all’interconnessione di produttori e fornitori. I processi di produzione saranno migliorati attraverso l’apprendimento e l’ottimizzazione automatica dei macchinari che, ad esempio, regoleranno i propri parametri man mano che rilevano determinate proprietà del prodotto non finito. Un esempio sono proprio i macchinari a controllo numerico (CNC), cuore dell’industria manifatturiera, il cui sviluppo è profondamente influenzato dall’avvento dell’Industria 4.0. e con le quali si possono realizzare lavori di fresatura e tornitura di elevata precisione, di cui troviamo un esempio sul sito di AR Costruzioni Meccaniche, che, tramite dei video illustrativi, ci mostra nel dettaglio il funzionamento dei macchinari CNC a 3 e 5 assi
Le macchine CNC nel futuro
Il mondo è diventato digitale e così anche gli impianti di produzione e i macchinari, impiegati nei vari settori produttivi. Le prime macchine utensili a controllo numerico vennero alla luce tra la fine degli anni ’40 e i primi anni’50 per conoscere poi un avanzamento sostanziale negli anni ’70, con l’introduzione dei sistemi computerizzati. Le moderne macchine CNC sono estremamente complesse, collegate tra loro e coordinate da un unico computer centrale, al fine di realizzare programmi di lavorazione coordinati.
Oggi possiamo parlare di una nuova categoria di Macchine Utensili 4.0, integrate con i sistemi di produzione fisici cibernetici (CPPS), che sono in grado di supportare sia l’integrazione verticale che quella orizzontale. Nel primo caso, i macchinari utensili eseguono l’integrazione digitale end-to-end attraverso tutto il processo, comprendendo le fasi di progettazione, programmazione dei processi, produzione ed assemblaggio. Nel secondo caso, ovvero l’integrazione orizzontale, troviamo macchine CNC interconnesse tra loro e con altri impianti o risorse produttive. Queste macchine devono essere dotate di meccanismi di autodiagnosi, auto-manutenzione e ottimizzazione.
Concludendo, Industria 4.0 non significa soltanto investire in nuovi impianti e tecnologie, ma anche cambiare radicalmente il modo in cui le industrie operano e crescono. Allo stesso tempo, come è avvenuto per tutti i precedenti sviluppi industriali, può rappresentare una potenziale minaccia per le aziende e le organizzazioni che non riusciranno a stare a passo coi tempi e farsi portatori di questo cambiamento.
