In molti paragonano i rapidi cambiamenti che stiamo vivendo negli ultimi decenni alla grande ridefinizione dei paradigmi produttivi e sociali della prima rivoluzione industriale.

Su questa scia è nato il concetto di industria 4.0, una quarta rivoluzione industriale, appunto, incentrata sullo sviluppo e sulla diffusione di tecnologie che consentono un altissimo livello di automazione.

Oggi, è il momento di guardare verso un ulteriore paradigma: l’industria 5.0 impone nuovi modelli non solo per lo sviluppo tecnologico, ma anche per quello culturale delle imprese.

Vediamo cos’è e cosa comporta.

Cosa si intende per industria 5.0

Per una visione chiara sul concetto di industria 5.0 è possibile guardare al documento diffuso dalla Commissione Europea lo scorso gennaio, che interpreta la ricerca e l’innovazione come strumenti per guidare la transizione verso un’industria capaci di apportare benefici non solo alle imprese stesse, ma anche ai lavoratori e alla società. 

La differenza con l’industria 4.0

La definizione di industria 4.0 è stata coniata in Germania nel 2011, per indicare i processi di digitalizzazione e di avanzamento tecnologico volti ad aumentare l’efficienza e la flessibilità produttiva tramite l’automazione.

L’importanza centrale rivestita dalla tecnologia non viene meno nel concetto di industria 5.0, ma si arricchisce di una visione più ampia: è fondamentale riconoscere tale avanzamento tecnologico come uno strumento per generare valore non solo economico, ma anche sociale e ambientale.

Le caratteristiche dell’industria 5.0

Il documento diffuso dalla Commissione Europea relativo all’industria 5.0 ne indica le caratteristiche principali sin dal titolo: “Towards a Sustainable, Human-Centric and Resilient European Industry”.

Approfondiamo, punto per punto, in che modo sono declinate queste macro categorie di requisiti fondamentali per la nuova industria.

1. Sostenibile

In passato, un aumento della produzione industriale ha sempre comportato anche un aumento dei consumi energetici e un aumento delle emissioni inquinanti. Questo trend non è più sostenibile per le comunità e per il pianeta. L’innovazione tecnologica è fondamentale per invertire la tendenza e rendere la produzione smart ed efficiente.
Oggi, è fondamentale considerare il legame tra i consumi di energia e la crescita economica, in particolare per le imprese energivore: al centro della strategia europea per l’industria 5.0, questo aspetto sarà focus di analisi di settore per individuare strategie mirate ed efficaci.

2. Human-centric

Un secondo punto sul quale il documento dell’Unione Europea pone l’accento è la centralità del ruolo delle persone, che devono beneficiare concretamente dell’avanzamento tecnologico. In particolare, uno dei punti cruciali è quello di accompagnare i lavoratori nel percorso di acquisizione delle nuove competenze digitali necessarie per lavorare nell’industria 5.0.

Due, in particolare, sono le priorità indicate: la costruzione di ecosistemi performanti nella formazione digitale, e favorire l’acquisizione di competenze digitali per la trasformazione in corso.
Il documento dell’Unione Europea sottolinea come questo processo necessiti dei cambiamenti relativi alle politiche del lavoro su più fronti, come il riconoscimento del lavoro nell’economia digitale o la revisione delle ore lavorative standard.

Cambiamenti che dovrebbero essere sostenuti da sostanziali riforme nelle politiche sociali, in termini di welfare e assistenza sanitaria.  Potrebbe essere necessario – sottolinea il documento – il ripensamento della relazione tra lavoro retribuito e benefici sociali, così come una revisione del sistema di tassazione.

3. Resiliente

Sul concetto di resilienza si fonda buona parte del messaggio dell’Unione Europea, in linea con le previsioni della comunità scientifica che altre pandemie potranno colpirci a livello globale. La pandemia da Coronavirus ha messo a dura prova la resilienza delle economie e delle imprese, che in futuro dovranno affrontare altre difficili sfide, continuando a garantire la produzione e la possibilità di lavorare. Le industrie sono dunque chiamate a innovarsi per poter continuare a mantenere il proprio ruolo di fonte di prosperità e benessere economico anche in sistemi in rapido cambiamento.

Le nuove tecnologie, in questo senso, sono e saranno sempre più preziose alleate.

Tecnologie coinvolte nell’industria 5.0 

Per quanto riguarda le tecnologie abilitanti dell’industria 5.0, è possibile fare riferimento a quelle dell’industria 4.0, alle quali occorre implementare la visione di sviluppo responsabile finora delineata. Uno studio di Boston Consulting definisce 9 tecnologie principali.

1. Advanced Manufacturing Solution

Sono tutte le tecnologie che fanno parte della robotica collaborativa, ovvero che permettono la collaborazione uomo – macchina grazie all’intelligenza artificiale. Si tratta di un insieme di tecnologie che consentono l’automazione dei compiti più semplici e ripetitivi, che sono facili da standardizzare.

2. Additive manufacturing

Nei processi di manifattura tradizionali, si lavora per sottrazione di materiale. Con la manifattura additiva è invece possibile creare prodotti tramite stratificazione di materiali: questo permette di personalizzare maggiormente le merci e di creare strutture più complesse, utilizzando meno materiale e producendo meno sprechi. Ne consegue, inoltre, una riduzione dei tempi medi di prototipazione e una maggiore facilità di produrre varianti.

3. Realtà aumentata

La realtà aumentata consente di integrare l’ambiente fisico con informazioni testuali, grafiche o sonore, riducendo la necessità di documentazione cartacea. Si tratta dell’integrazione di tecnologie che consentono di ridurre i tempi di formazione e di formazione, ad esempio rendendo possibile visionare le operazioni da svolgere in tempo reale, facilitando le fasi di lavoro.

4. Simulazioni

Le tecnologie di simulazione sempre più avanzate permettono di ridurre la possibilità di rischio e la necessità di prototipazione prima della realizzazione fisica dei prodotti. Oltre al risparmio economico, il vantaggio è anche in termini di tempo, rendendo così le aziende che adottano queste tecnologie più competitive sul mercato.

5. Tecnologie interconnesse

L’integrazione orizzontale e verticale consente di ottenere un grande quantitativo di informazioni, Big Data, che consentono di conoscere i processi di produzione al meglio. Di conseguenza è possibile mettere in atto azioni di efficientamento, di risoluzione tempestiva di eventuali criticità o di manutenzione predittiva, o ancora ridurre gli sprechi e ottimizzare le risorse e il tempo investito.

6. Internet of Things

L’uso di macchinari smart, che interagiscono con i macchinari produttivi, li rendono intelligenti e in grado di comunicare dati e informazioni. Ne deriva la possibilità di maggiore flessibilità, di un dialogo più efficace tra cliente, progettazione, fornitori e fase produttiva.

7. Cloud

Tra le tecnologie abilitanti è fondamentale il cloud, una infrastruttura IT in grado di offrire le giuste opportunità di condivisione dati e il massimo della sicurezza. In questo, diventa possibile un livello di collaborazione tra reparti e tra aziende mai visto prima.

8. Cybersecurity

A fronte di un maggior quantitativo di dati e della loro costante messa in rete, la sicurezza digitale diventa un fattore cruciale. La cybersecurity sarà sempre più un tema che interesserà aziende di qualsiasi dimensione, per salvaguardare i propri dati e i propri strumenti da minacce informatiche.

9. Big Data e Analytics

Come visto, i dati sono cruciali e sempre più numerosi: la capacità di sintesi e di analisi diviene, di conseguenza, tanto più complessa quanto più fondamentale. I sistemi di analisi dei dati dovranno sempre più essere modellati sulla base delle esigenze delle singole aziende.

L’impatto dell’industria 5.0 sulle aziende e sulla società

Tra i principali timori legati allo sviluppo di nuove tecnologie, vi è l’impatto sulla società: in primis, il timore più diffuso è che l’aumento dell’automazione in ambito industriale renda superflui molti posti di lavoro legati alla produzione.

Ma la tecnologia deve essere a sostegno delle comunità, non solo del profitto di pochi: questa, quantomeno, è la visione promossa anche dalla Commissione UE all’interno del documento relativo all’Industria 5.0.

Obiettivo del suo sviluppo, dunque, è quello di trasformare le aziende in luoghi più inclusivi e più sicuri, riducendo il rischio di infortuni e migliorando il benessere dei lavoratori. Secondo i più recenti dati Istat, è proprio il settore dell’industria quello nel quale si registra il maggior numero di infortuni, per compiti e mansioni che potrebbero essere automatizzati.

In questi casi, il ruolo del personale non verrebbe meno. Al contrario, l’intelligenza artificiale e le nuove tecnologie aiuterebbero le persone a svolgere ruoli più specializzati, riducendo la necessità di formazione specifica.

I benefici ricadrebbero anche sulla competitività, anche se in questo senso occorre fare un ragionamento strategico a lungo termine: investire sull’industria 5.0, infatti, potrebbe significare dover perdere temporaneamente competitività rispetto alle aziende che non stanno sostenendo questi costi.

Sul lungo termine, però, si tratta dell’unica strategia vincente per poter rimanere competitivi in un futuro nel quale l’automazione e l’avanzamento tecnologico, così come la sostenibilità, non potranno più essere delle scelte, ma saranno delle necessità.

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Il cambiamento climatico è un problema reale e concreto: lo stanno dimostrando le temperature record registrate negli ultimi mesi, così come il crescente numero di eventi atmosferici violenti in diverse parti del mondo.

Contrastare questo fenomeno è sempre più un’urgenza, una battaglia che si combatte su più fronti: tra questi, quello delle industrie, chiamate a ridurre il proprio impatto ambientale.

L’automazione industriale può essere una risorsa molto preziosa non solo per aumentare la competitività delle aziende in mercati complessi, ma anche per raggiungere nuovi traguardi in termini di sostenibilità.

Ecco come la digitalizzazione delle imprese può essere uno strumento al servizio della circular economy.

Come si rende sostenibile la produzione industriale?

Il concetto stesso di sostenibilità può avere molte accezioni: ci si può riferire alla sostenibilità ambientale, alla sostenibilità sociale, all’avere un impatto positivo sul territorio nel quale si opera o alla riduzione delle emissioni inquinanti.

Nella realtà, tutti questi fattori concorrono a determinare il livello di sostenibilità di un’impresa, all’interno di un percorso integrato. In particolare, l’automazione è ciò che può aiutare a rendere più sostenibili, e dunque meno impattanti – in termini di scarti e inquinamento prodotto e di risorse consumate – i cicli produttivi in settori come quello manifatturiero.

Da questo punto di vista, possiamo considerare 4 pilastri principali per la sostenibilità della produzione industriale:

1. Approvvigionamento basato su materiali sostenibili, grezzi e riciclabili

2. Eliminazione degli sprechi e degli scarti e uso di fonti di energia rinnovabile in fase di produzione

3. Riduzione delle emissioni e uso di fonti rinnovabili per i processi di trasporto e consegna delle merci

4. Fornitura di servizi post vendita, come riparazioni e smaltimento a fine vita. Su tutti questi aspetti è possibile ottenere importanti risultati grazie all’automazione industriale.

Su tutti questi aspetti è possibile ottenere importanti risultati grazie alla digitalizzazione e alla produzione.

L’automazione e i modelli produttivi sostenibili

Il modello verso il quale tendere è quello di una fabbrica integrata, nella quale le macchine dialogano tra loro e con sistema di raccolta dati centralizzati, che operano una sintesi delle informazioni più importanti per la gestione dei cicli produttivi e le rendono sempre disponibili.

Sviluppare modelli di questo tipo, come si può intuire, non è semplice: non è possibile stilare un elenco di best practice adatte a ogni azienda, poiché ogni settore, ma anche ogni singola impresa avrà necessità differenti.

Possiamo però individuare alcuni modelli di automazione classificabili in base alle funzioni da svolgere, distinguendo tra automazione flessibile e automazione rigida.

Si fa riferimento a modelli di automazione flessibile quando la digitalizzazione e l’automazione vengono applicate alle operazioni che hanno a che fare con la logistica e lo spostamento dei materiali. In questo caso si farà ricorso, ad esempio, a navette, robot e macchinari che diventano in grado di muoversi in modo autonomo e libero nello spazio.

Rientrano invece nella macro categoria dell’automazione rigida tutti quei sistemi di automazione che riguardano i macchinari dei cicli produttivi, delle catene di produzione e di montaggio. Solitamente, è possibile ricorrere con successo a modalità di automazioni fisse nei casi di elevate produzioni di massa, dove è necessario produrre grandi quantità di merci con poca variazione di prodotto.

La scelta delle tecnologie da applicare e dei modelli di automazione ai quali fare ricorso, dunque, deve essere necessariamente frutto di un’attenta analisi strategica e dei processi aziendali.

In questo modo sarà possibile optare per soluzioni che permettono di aumentare l’efficienza, ridurre gli scarti e, di conseguenza, migliorare anche la sostenibilità ambientale dell’impresa.

Tra gli obiettivi da prefissarsi, per rispondere alle esigenze di sostenibilità ormai imprescindibili, vi sono infatti la riduzione della Co2 emessa durante il ciclo produttivo e durante l’intero ciclo di vita del prodotto, accanto all’utilizzo – il più possibile - di risorse riciclabili e l’uso di energie rinnovabili.  

Se per ottenere tali risultati è necessario sviluppare un piano ad hoc, è possibile invece individuare le principali tecnologie coinvolte nel processo di automazione: vediamo quali sono.

Tecnologie coinvolte nel miglioramento della sostenibilità industriale

Internet of things

Tra le principali tecnologie per migliorare la sostenibilità attraverso l’automazione, troviamo le molte opzioni offerte dall’Internet of Things, ovvero sensori, sotfware e tecnologie che permettono alle macchine di scambiare dati e informazioni con appositi strumenti di rilevazione e restituzione, integrati con l’ERP o il MES aziendali.

Il principale vantaggio offerto da questo tipo di tecnologie, che creano connessioni machine-to-machine e machine-to-human, consiste nel monitoraggio in tempo reale, fondamentale per individuare eventuali sprechi o anomalie. Di conseguenza, diviene possibile effettuare interventi di manutenzione predittiva, ridurre i tempi di intervento in caso di necessità e di ottimizzare i processi.

Big & smart Data

Da quanto visto finora, emerge chiaramente il ruolo centrale dei dati. All’interno di sistemi complessi, si verifica la condizione di avere a disposizione una mole così ampia di informazioni che diventa fondamentale riuscire a individuare soltanto quelli rilevanti e a renderli facilmente analizzabili, individualmente e in relazione tra loro.

Per questo, l’industria sostenibile non può prescindere da sistemi di monitoraggio efficaci: i Big Data devono diventare smart data, ovvero “dati intelligenti”, divenendo strumenti in grado di fornire valore, ad esempio per attività come l’analisi predittiva o l’assistenza da remoto.

AI e Machine Learning

Un vero volano di sviluppo è costituito dal Machine Learning, un sottoinsieme dell’intelligenza artificiale che permette di creare sistemi in grado di apprendere e migliorare le performance in base ai dati che utilizzano. Alcuni esempi interessanti per i quali viene utilizzato il machine learning sono il modello di calcolo per il valore del ciclo vita dei clienti e per il calcolo del tasso di abbandono.

L'uso di queste tecnologie diviene non più opzionale, ma imprescindibile per rimanere in un mercato per il quale la sostenibilità sarà sempre più un criterio vincolante.

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L'intelligenza artificiale (IA) sta diventando sempre più importante per l'industria a causa dei suoi molteplici vantaggi e delle applicazioni sempre più pervasive che vanno dall'automazione dei processi all'analisi dei dati.

In questo articolo esploreremo alcune delle principali applicazioni dell'IA nell'industria e i benefici che essa può apportare.

Cos’è l’intelligenza artificiale e come interviene nell’industria

In base alla definizione data dall’Unione Europea, l’intelligenza artificiale (IA) è “l’abilità di una macchina di mostrare capacità umane quali il ragionamento, l’apprendimento, la pianificazione e la creatività”.
In sostanza, è un insieme di tecnologie sofisticate che permette ai sistemi di “leggere” il proprio ambiente attraverso i dati, mettersi in relazione con quello che percepisce, risolvere problemi e agire verso un obiettivo specifico basandosi su specifici algoritmi.

I sistemi di IA sono capaci di adattare il proprio comportamento analizzando gli effetti delle azioni precedenti, imparando in base alle risposte e alle conseguenze prodotte e lavorando in autonomia (senza l’uomo).

In generale, l'IA sta diventando sempre più importante sia nell’uso quotidiano (si pensi ad esempio ad assistenti virtuali come Alexa o Siri) sia nell'industria perché offre vantaggi significativi in termini di efficienza, personalizzazione e possibilità di prendere decisioni informate. Con l'aumento della disponibilità dei dati e la crescita delle tecnologie, ci si aspetta che l'utilizzo dell'Intelligenza artificiale diventi sempre più diffuso nell'industria in futuro.

Processi e tecnologie basate sull’intelligenza artificiale nell’industria

Se ci riferiamo all’ambito industriale, l’AI può trasformare macchine, robot o software rendendoli “intelligenti” grazie all’uso di algoritmi di apprendimento o machine learning.
Con il termine machine learning si indicano in particolare tutti quei meccanismi che permettono a una macchina “intelligente” di migliorare le proprie capacità e prestazioni nel tempo attraverso un processo di auto-apprendimento.
Il tutto si basa naturalmente sulla rilevazione e l’analisi dei dati, unitamente a modelli matematici e statistici.

Accanto al Machine Learning ci sono modelli di Deep Learning in cui l’apprendimento si ispira ed emula il funzionamento del nostro cervello. In questo caso, oltre a modelli matematici si utilizzano delle reti neurali artificiali progettate con una forte capacità computazionale.

L’industria 4.0 è uno degli ambiti in cui i processi di machine learning giocano un ruolo cruciale per migliorare i livelli di produttività, efficienza e ottimizzazione.

Automazione di processi

Una delle sue applicazioni più comuni nell'industria è l'automazione dei processi. Con l'aiuto dell'IA, le aziende possono automatizzare una vasta gamma di attività, tra cui la produzione, la logistica e la manutenzione. Ad esempio, un'azienda di produzione può utilizzare un sistema di IA per controllare la qualità dei prodotti in tempo reale, riducendo così gli errori umani e aumentando l'efficienza. Inoltre, l'IA può essere utilizzata per ottimizzare il funzionamento di un impianto di produzione, adattando automaticamente i processi in base alle condizioni esterne in tempo reale.
Questo può aiutare a ridurre i costi operativi e migliorare l'utilizzo delle risorse.

Manutenzione predittiva

L’intelligenza artificiale viene adottata come tecnologia chiave insieme all’IoT (o meglio all’IIoT) anche nell’ambito della manutenzione predittiva, un tipo di manutenzione che viene effettuata su macchinari, impianti o apparecchi utilizzando precisi modelli matematici. Lo scopo è di analizzare lo stato degli impianti e prevenire eventuali guasti, stimando la probabilità con cui potrebbero avvenire.

Personalizzazione prodotti

L’intelligenza artificiale si rivela particolarmente utile e interessante per personalizzare i prodotti in base alle preferenze dei clienti. Ad esempio, un'azienda di abbigliamento può utilizzare l'IA per analizzare per ogni target di cliente (giovani, famiglie ecc.) e creare prodotti su misura per soddisfare le loro esigenze specifiche.

Pianificazione della produzione

Inoltre, l'IA può essere utilizzata per creare modelli di previsione della domanda - ad esempio, per identificare i modelli di acquisto e le tendenze del mercato - in modo da aiutare le aziende a pianificare la produzione ed evitare gli sprechi. L'IA può anche essere utilizzata per l'analisi dei dati, aiutando le aziende a prendere decisioni più informate. Ad esempio, un'azienda di trasporti può utilizzare l'IA per analizzare i dati sui veicoli e prevedere eventuali problemi meccanici prima che si verifichino.

I vantaggi dell’AI per aziende e industrie

Trattandosi di una delle tecnologie chiave per la transizione digitale dell’industria, molti dei vantaggi si riconducono a quelli legati al passaggio all’industry 4.0.
Parliamo quindi di:

• Maggiore Efficienza, legata alla riduzione dei tempi dei vari processi, alla riduzione di errori umani e alla ottimizzazione dei ricavi.
• Business Continuity, legato all’uso ad esempio di logiche predittive, nella manutenzione come nella produzione, che automaticamente riduce i costi, riduce problemi di guasti e interruzioni e migliora la produttività.
• Controllo, connesso alla possibilità di monitorare l’intero ciclo di produzione da remoto attraverso dati in real time, riducendo l’errore umano e migliorando la qualità. Si parla anche di controllo predittivo, proprio per la capacità di prevedere problemi o guasti.
• Sicurezza, con automazione e manutenzione predittiva diminuiscono i pericoli a cui sono esposti i lavoratori.

In generale, l'IA sta diventando sempre più importante per l'industria perché offre vantaggi significativi in termini di efficienza, personalizzazione e prendere decisioni informate.

Le prospettive dell’Intelligenza artificiale con l’industria 4.0 e 5.0

Con l'aumento della disponibilità dei dati e la crescita delle tecnologie, ci si aspetta che l'utilizzo dell'IA diventi sempre più diffuso in ambito manifatturiero sposando i principi dell’industria 4.0 e dell’industria 5.0.

Dati sull'IA in Italia

Alcuni dati dell'Osservatorio Artificial Intelligence della School of Management del Politecnico di Milano mostrano quanto il ricorso all’intelligenza artificiale sia un fenomeno in aumento in moltissimi ambiti applicativi.

Secondo gli ultimi studi pubblicati, il mercato dell’IA in Italia è cresciuto a tassi del 20/25% l’anno, un valore raddoppiato negli ultimi due anni. E si stima che la crescita proseguirà con lo stesso rapido trend anche per i prossimi 3-4 anni. Sono però soprattutto le grandi imprese (6 su 10) ad aver avviato un progetto AI, mentre tra le PMI restano ancora molte criticità legate alle competenze specializzate richieste e alla mancanza di risorsi per effettuare investimenti su digitalizzazione, robotica e ammodernamento dei processi produttivi.

AI e Datacenter

Una delle conseguenze dell’adozione dell’intelligenza artificiale – di pari passo all’uso massiccio di altre tecnologie come 5G e cloud – sarà la creazione e il ricorso a data center e supercomputer sempre più performanti e intelligenti. Questo perché, specialmente in tema di machine learning, è necessario effettuare una fase di addestramento dei modelli che è una funzione di tempo e potenza applicate.

AI Act

L’AI Act è il regolamento europeo sull'intelligenza artificiale e rappresenta una delle principali iniziative dell'Unione Europea per regolamentare l'utilizzo dell'IA. Il regolamento mira a garantire che questa tecnologia sia utilizzata in modo sicuro ed etico, proteggendo i diritti fondamentali dei cittadini e promuovendo la fiducia nella tecnologia.

Il regolamento prevede una serie di requisiti per le aziende e i fornitori di questa tecnologia, tra cui la trasparenza, la responsabilità e la sicurezza. Ad esempio, le aziende sono tenute a fornire informazioni chiare su come utilizzano l'IA e come essa può influenzare gli utenti. Inoltre, le aziende devono essere in grado di dimostrare che l'IA è stata progettata e utilizzata in modo sicuro, e devono essere preparate ad assumersi la responsabilità per eventuali danni o rischi.

Il regolamento stabilisce anche una serie di restrizioni per l'utilizzo dell'IA in alcune aree sensibili, come la sorveglianza di massa e la decisione automatizzata che incide sui diritti fondamentali dei cittadini. Infine, prevede la creazione di un'autorità europea che avrà il compito di monitorare l'applicazione del regolamento e di fornire orientamenti e raccomandazioni per l'utilizzo sicuro ed etico della tecnologia.

L'attuazione del regolamento rappresenta un compito complesso e richiederà un impegno costante da parte delle aziende e delle autorità per garantire che esso venga applicato in modo efficace.

Di fronte a questo Atto europeo in fase di approvazione, anche l’Italia ha compiuto un importante passo in avanti, avviando il Programma Strategico per l’Intelligenza Artificiale, che identifica 24 politiche da implementare nel prossimo triennio per potenziare il sistema IA in Italia.

Rischi e sfide dell’intelligenza artificiale

L’uso crescente di sistemi di IA comporta anche dei rischi ed è uno degli aspetti da tenere maggiormente in considerazione per il futuro sviluppo della tecnologia.
Di seguito, alcuni dei punti che vengono evidenziati dalla Commissione Europea e che rappresentano le principali criticità correlate all’uso dell’AI:

• Abuso e sottoutilizzo dell’intelligenza artificiale (in tema di competitività, crescita e sviluppo)
• Responsabilità civile e intelligenza artificiale (pensiamo a problemi legati ad esempio a veicoli a guida autonoma. Di chi è la colpa se investe un pedone? Del proprietario, del costruttore o del programmatore?)
• Minacce dell’intelligenza artificiale ai diritti fondamentali e alla democrazia (di qui dipende la criticità rispetto alla protezione dei dati personali e il diritto alla vita privata di ciascuno di noi per non parlare di problemi legati a falsi, i cosiddetti deepfake)
• L’effetto dell’intelligenza artificiale sul mondo del lavoro (ovvero la possibile scomparsa di molti posti di lavoro)
• I rischi per la sicurezza (per via di hacker o malprogettazione)
• I problemi per la trasparenza (riferite alle disuguaglianze nell’accesso alle informazioni).

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Il connubio IoT e Automotive rappresenta il futuro del settore dei trasporti.
L’industria automotive sta infatti compiendo passi da gigante nell’adozione delle nuove tecnologie. E l’IoT (Internet of Things) rappresenta una tecnologia chiave che sta portando l’innovazione digitale a bordo dei veicoli puntando sulle auto connesse e a guida autonoma.
Sicurezza, controllo ed entertainment rappresentano i driver di crescita del settore.

Vediamo nel dettaglio come si sta trasformando il comparto e cosa ci aspetta in futuro.

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Interconnessione industria 4.0: è questo il concetto cardine del nuovo modello di industria che negli ultimi anni si è imposto con successo portando innovazione e crescita.
I processi produttivi si sono pian piano evoluti e nuove dinamiche e tecnologie sono state implementate puntando ad ottimizzare le risorse aumentando l’efficienza.

Di cosa parliamo nello specifico? I dubbi al riguardo sono ancora parecchi ed è per questo che è utile fare chiarezza.
Vediamo ogni dettaglio in questo articolo.

Cos’è l’interconnessione nell’Industria 4.0?

Per capire meglio il concetto di interconnessione dei macchinari nell’Industria 4.0, è meglio partire dalla base, ossia dalla definizione di Industria 4.0.
L’Industria 4.0 è la trasformazione che ormai da qualche anno si sta verificando nel settore industriale e manifatturiero attraverso l’innovazione e l’uso di nuove tecnologie digitali.
Rispetto al modello tradizionale, infatti, il focus si sposta e sono l’ottimizzazione dei processi la riduzione dei costi, l’analisi dei dati e il controllo di sistemi e linee produttive i veri punti cardine.

La competitività e l’efficienza delle imprese aumentano e vengono implementati strumenti sofisticati per l’automazione industriale come l’Intelligenza Artificiale, l’Internet of Things, i sistemi di Cloud Computing e l’additive manufacturing.
In questo modo si alza il livello di produttività, migliorano le condizioni di lavoro e migliora la qualità degli impianti.

In questo contesto, quindi, che ruolo ha l’interconnessione?
Con interconnessione si intende un’evoluzione delle tecnologie digitali che porta a un nuovo modello industriale caratterizzato da una maggiore cooperazione tra impianti, persone e informazioni dentro la fabbrica e lungo la catena del valore.
Si potenziano l’informatica e l’automazione e prende il via un profondo processo di innovazione digitale che ruota attorno alla manifattura e agli attori che interagiscono con l’intera catena di valore dell’impresa.

La sfida è riuscire a coordinare i vari processi evolutivi tra le catene di fornitura e di sub-fornitura, contando spesso su budget e investimenti non all’altezza delle esigenze.

Interconnessione Industria 4.0 e macchinari, cosa si intende?

L’interconnessione è quindi un concetto molto ampio che comprende diversi ambiti dell’Industria 4.0. Ma a cosa si riferisce quando si parla di macchinari?
In questo caso entra in gioco il Piano Nazionale Transizione 4.0, un progetto di investimenti pari a circa 24 milioni di euro messi a disposizione dello Stato (attraverso un rilascio di credito di imposta) per accompagnare le aziende durante il percorso di digital transformation.

Il piano prevede infatti dei rimborsi fiscali per gli investimenti fatti per macchinari, impianti e attrezzature, agevolando le imprese che hanno a disposizione risorse modeste per avviarsi verso l’Industria 4.0.
Per sfruttare questa opportunità, però, è necessario interconnettere tutti i beni strumentali ai sistemi informatici di fabbrica affidandosi ad appositi software.
L’ideale sarebbe scegliere un’unica piattaforma tecnica e di progetto che possa standardizzare i flussi dati per valorizzarli al meglio e coordinare collaborativamente tutti gli stakeholder coinvolti.

L’interconnessione, quindi, rende la Smart Factory 4.0 integrata e connessa con macchine, persone e sistemi in una rete di collaborazione.
È una caratteristica esterna al macchinario, ma obbligatoria e fondamentale per raccogliere dati e analizzare e valutare le performance produttive.

Come realizzare l’interconnessione dei macchinari

Per accedere alle agevolazioni fiscali messe a disposizione dal Piano Transazione 4.0 per l’acquisto di macchine industriali e robot, è necessario partire da una perizia tecnicaredatta da un professionista.
Si deve infatticertificare che si tratta di beni strumentali materiali tecnologicamente avanzati e controllati da sistemi computerizzati o tramite sensori.

Inoltre è importante verificare che siano:

• controllabili tramite PLC o CNC
• interconnessi ai sistemi informatici di fabbrica
• integrati, grazie all’automazione, con altre macchine del ciclo produttivo e con il sistema logistico
• dotati di un’interfaccia user-friendly, semplice e intuitiva
• conformi ai parametri di sicurezza, igiene del lavoro e salute.
• Integrabili a sistemi cyberfisici.

A questo punto ci si deve assicurare che le macchine siano interconnesse al sistema aziendale di gestione della produzione, al magazzino, alle altre macchine dello stabilimento e alla rete di fornitura.Come?
Grazie a un software che decodifica il protocollo comunicativo dei macchinari e lo traduce in un linguaggio comprensibile in modo bidirezionale.

Ci sono infatti soluzioni programmate ad hoc che consentono un’integrazione comune dei diversi componenti, moduli e sistemi di un’architettura aziendale garantendo trasparenza, sicurezza e affidabilità dei dispositivi hardware e delle applicazioni software.
Di particolare aiuto sono i MES, che si collegano ai macchinari già presenti creando un legame biunivoco, acquisendo direttamente i segnali dalle macchine e inviandoli poi a loro volta per automatizzare l’attività.

L’obiettivo? Agevolare e automatizzare la produzione, monitorare gli avanzamenti e controllare in tempo reale ciò che avviene all’interno della fabbrica.

Altri requisiti previsti per i beni Industria 4.0

Perché un bene possa essere definito un bene strumentale 4.0, quali sono i requisiti che deve soddisfare?

Secondo l’Allegato A della Legge del 11 dicembre 2016 n. 232 esistono tre differenti tipologie di investimento in beni materiali:

1. Beni strumentali il cui funzionamento è controllato da sistemi computerizzati oppure gestito attraverso appositi sensori e azionamenti
2. Sistemi finalizzati a garantire qualità e sostenibilità
3. Dispositivi utili per favorire l’interazione uomo-macchina e migliorare l’ergonomia e la sicurezza del posto di lavoro in logica 4.0

Gli investimenti che fanno parte della categoria 1, devono necessariamente possedere almeno cinque requisiti obbligatori e due aggiuntivi nell'ambito dei sistemi cyberfisici.
Quelli rientranti nelle tipologie 2 e 3, invece, devono semplicemente essere interconnessi con i sistemi di fabbrica senza dover soddisfare altri diversi requisiti.

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La manutenzione aziendale è una pratica che quasi ogni business predispone all’interno delle proprie attività, delineando i processi che più si addicono alle proprie esigenze.
Spesso, però, se ne sottovaluta l’importanza e non si hanno gli strumenti per definire al meglio un piano di manutenzione completo ed efficiente.

Ecco quindi una guida completa per capire nel dettaglio cosa si intende per manutenzione aziendale, quali sono i vantaggi e come predisporla in maniera ottimale raggiungendo importanti obiettivi.

Cos’è la manutenzione aziendale

La procedura di manutenzione aziendale è un insieme di attività finalizzate al mantenimento di un ottimale stato di efficienza delle attrezzature e delle strutture aziendali.
È a tutti gli effetti un prerequisito di base per garantire sicurezza sul lavoro e tutelare la salute dei dipendenti e dei professionisti coinvolti.

Quando si parla di manutenzione, quindi, ci si riferisce a tutti quei processi implementati in azienda per ridurre i tempi di diagnosi, favorire in ogni contesto la Business Continuity e pianificare degli interventi mirati e in maniera vantaggiosa.
Così facendo si massimizzano la produttività e l’efficienza, contribuendo in maniera attiva alla crescita e al successo di un business.

È quindi limitante definire la manutenzione aziendale come un semplice insieme di attività tecniche correttive, perché se eseguita con consapevolezza può rivelarsi un vero e proprio piano di ottimizzazione generale di un’impresa, apportando valore aggiunto e aiutando a offrire un servizio completo e di qualità.

Chi si occupa della manutenzione all’interno di un’azienda?
I tecnici preposti sono numerosi, ognuno con compiti e responsabilità ben precise, ma a coordinare il tutto è spesso una figura chiamata Facility Manager che analizza, pianifica e gestisce tutte le risorse di un’azienda, assicurandosi che tutto funzioni al meglio per raggiungere gli obiettivi di business.

Le diverse tipologie

Esistono diverse tipologie di manutenzione che si possono adottare in azienda, ognuna con un differente approccio nella gestione dei guasti e del monitoraggio dei diversi asset esistenti (impianti, macchinari, attrezzature).

Ecco le principali:

• Manutenzione predittiva: insieme di tecniche e strategie utili per garantire il perfetto funzionamento dell’infrastruttura di un’azienda, monitorando macchinari industriali, computer, attrezzature e ogni altro tipo di risorsa.
  Si basa sull’uso di tool e strumenti capaci di individuare guasti e anomalie in anticipo, consentendo di correre ai ripari con tempestività per evitare interruzioni di operatività che causerebbero ingenti danni all’impresa.
• Manutenzione autonoma: insieme delle azioni necessarie per valutare il funzionamento di una unità, identificando le cause di usura e pianificando gli accorgimenti utili a prolungare il funzionamento dell’unità stessa.
  Gli operatori monitorano costantemente le attrezzature eseguendo al bisogno manutenzioni minori e gli obiettivi sono prevenire il deterioramento dei macchinari e mantenerli il più possibile al loro stato originario attraverso una gestione appropriata.
• Manutenzione preventiva: ispezioni ai macchinari regolari e con scadenze prefissate.
  Si può considerare come un piano di manutenzione programmata che segue un calendario per gestire e coordinare gli interventi.
• Manutenzione a guasto o correttiva: interventi per riparare un guasto, sostituire un componente o fare attività di revisione solo quando il danno si è già verificato. Comprende tutte le azioni necessarie a ripristinare le funzioni originarie del sistema.
• Manutenzione ordinaria: interventi necessari a integrare o mantenere in efficienza gli impianti tecnologici esistenti.
• Manutenzione straordinaria: modifiche necessarie a rinnovare e sostituire componenti anche strutturali, e a realizzare e integrare i servizi tecnologici aggiuntivi.
• Manutenzione migliorativa: mantiene le prestazioni delle attrezzature apportando miglioramenti tecnici che ne accrescono il valore e permettono di raggiungere i limiti massimi di prestazione vincendo le usure e i segni del tempo.

Perché la manutenzione è importante?

Assicurarsi che la manutenzione sia predisposta ed eseguita al meglio in un’azienda è importante per prevenire, nello specifico, cinque diverse criticità:

1. Mancato rispetto dei requisiti contrattuali: ad esempio la consegna di merce al di fuori delle tempistiche previste a causa di guasti e malfunzionamenti delle macchine.
2. Contaminazioni: dovute a una cattiva gestione degli impianti o a dei guasti.
3. Danni alla salute: come infortuni o malattie insorte agli addetti preposti alla produzione.
4. Periodi di fermo delle macchine: a causa di infortuni o altri imprevisti e dannosi per la Business Continuity.
5. Mancato raggiungimento degli obiettivi di business: riducendo la qualità e la quantità dei prodotti offerti.

I vantaggi che ne conseguono, quindi, sono numerosi:

• Aumento dei guadagni grazie a interventi di manutenzione ottimizzati e a una produzione più efficiente.
• Riduzione dei costi sulla manodopera e sugli impianti dovuta a una minore frequenza dei guasti.
• Analisi e monitoraggio costante delle performance dei macchinari.
• Riduzione dei tempi di inattività aziendale e possibilità di programmare gli interventi in periodi favorevoli per il business.
• Condizioni di lavoro generalmente più sicure.
• Migliore efficacia degli interventi grazie ai dati raccolti riguardo a un problema.

Gli obiettivi della manutenzione

Gli obiettivi che una manutenzione aziendale completa si pone sono strettamente collegati alle esigenze specifiche di un business e alle direttive che la direzione definisce e comunica.

I principali possono però essere così delineati:

• conservazione delle attrezzature e degli strumenti aziendali durante il loro ciclo di vita utile;
• mantenimento della funzionalità degli impianti al massimo livello possibile;
• sicurezza del personale;
• protezione dell'ambiente lavorativo e circostante;
• contenimento e monitoraggio dei costi;
• controlli tecnici ed economici dei risultati ottenuti in ottica di miglioramento.

Alcune best practice

Per delineare al meglio un piano di manutenzione aziendale, è importante tenere conto di alcune best practice utili e collaudate.
Innanzitutto è necessario indicare quali sono le attrezzature, i macchinari o i beni che richiedono un intervento, definire le attività da predisporre e stabilire le responsabilità.

Per procedere si consiglia poi di:

• Identificare i potenziali pericoli: è utile definire i possibili rischi correlati alle attività, ai macchinari e alle strutture, in modo da eseguire una corretta valutazione ed evitare criticità. Gli strumenti potenzialmente non idonei non devono essere utilizzati per non rischiare di impattare la produzione e per preservare sicurezza generale.
• Identificare i materiali: si devono individuare e approvare le sostanze necessarie durante i processi di manutenzione aziendale. Per farlo al meglio si consiglia di verificare le schede tecniche e di emergenza e di usare solo ciò che viene approvato. I materiali devono essere conservati in locali adibiti e controllati.
• Identificare le attrezzature: si definiscono le attività, le competenze e i DPI necessari per procedere.
• Delineare il team tecnico preposto e assegnare le responsabilità.
• Pianificare attività di monitoraggio: è importante definire i controlli e stabilirne le tempistiche, capendo quando pianificare interventi di manutenzione straordinaria.
• Registrare: ogni attività legata alle procedure di manutenzione deve essere supportata da una corretta gestione e un’adeguata archiviazione, assicurandosi che siano sempre presenti documenti come Relazione Intervento di Manutenzione, materiali, firma del responsabile, ispezioni, sanificazioni e molto altro.

Quali sono invece gli accorgimenti che è utile tenere a mente per rendere più efficiente la manutenzione?

1. Puntare sulla manutenzione predittiva: monitorando le anomalie dei macchinari e basarsi uslle notifiche per intervenire solo quando necessario, consente di ridurre i costi legati alle parti di ricambio e alla forza lavoro.
2. Analisi dei dati real-time: potenziando l’IoT (Internet of Things), le macchine comunicano l’una con l’altra e la quantità di informazioni che si possono raccogliere è enorme, rendendo possibile generare analitiche predittive accurate.
3. Aggiornamenti software automatici: si risolvono così diversi problemi tecnici e migliorano nettamente le performance.
4. Controllo efficace del magazzino ricambi: diminuiscono i tempi di inattività delle macchine e viene impattato positivamente il budget destinato alla manutenzione. Si monitorano in maniera proattiva i movimenti di inventario e le scorte disponibili ottimizzando la gestione generale delle risorse.

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La meccatronica è una disciplina che ha segnato un’importante svolta nel campo dell’industria, fornendo nuovi strumenti e nuove tecnologie per ottimizzare la produzione e aumentare vertiginosamente il livello di automazione.
Ha origine dal mondo della modellistica, della simulazione e della prototipazione dei sistemi di controllo e contribuisce in maniera attiva a rendere un business più competitivo.

Vediamo in questo articolo di cosa si tratta e scopriamone ogni dettaglio.

Cos’è la meccatronica

La meccatronica è un insieme di tecniche finalizzate a combinare e far interagire tra loro l’elettronica, la meccanica e l’informatica per automatizzare al meglio i sistemi di produzione.
In origine rappresentava solamente il connubio tra meccanica ed elettronica, ma poi adeguandosi ai progressi tecnologici e all’evoluzione di queste discipline, si è inserita anche l’informatica inglobando poi man mano sempre più ambiti.

Questo intreccio di tecnologie nasce dalla necessità di creare dei prototipi e degli standard relativi alla modellistica del corpo, alla simulazione e alla prototipazione dei sistemi di controllo, in particolare di controllo del movimento.
Nello specifico si parla di Motion Control, che trova la sua principale applicazione nei campi della robotica, della biomeccanica, dell’automazione industriale e dell’avionica, un settore che comprende i sistemi meccanici degli autoveicoli.

La biomeccanica si concentra quindi sullo studio e lo sviluppo di metodi di controllo elettronici utili per gestire il movimento di organi meccanici. Offrendo alle industrie manifatturiere delle soluzioni per diventare più competitive sul mercato.
Contribuisce infatti in maniera attiva a migliorare la produttività, la flessibilità e la qualità dei prodotti, discostandosi dal processo di progettazione tradizionale, che prevede una rigida successione di fasi in cui gli aspetti meccanici, elettrici e informatici sono trattati separatamente e sequenzialmente e introducendo invece l’approccio meccatronico.
Come? Gestendo in maniera congiunta gli svariati processi di progettazione.

Meccatronica: un po’ di storia

Il termine Meccatronica viene utilizzato per la prima volta verso la fine degli anni Sessanta da un’azienda giapponese di nome Yaskawa Electric Company.
Nello specifico è l’ingegnere Tetsuro Mori a coniare la parola, che a tutti gli effetti può essere definita un esempio di Wasei-eigo, ossia un termine che indica particolari costruzioni linguistiche giapponesi nate dalla fusione con l’inglese e utilizzate esclusivamente in Giappone.

La parola viene brevettata ufficialmente come marchio nel 1971 con il numero 46-32714, per poi essere svincolata legalmente dalla società ed entrare a far parte del linguaggio comune a livello internazionale.
A darne una definizione completa e accurata sono però Fukada e Harashima nel 1996 che dichiarano “Meccatronica sono quei sistemi che presentano una integrazione sinergica di ingegneria meccanica, elettronica e sistemi di controllo intelligenti”.

Nel parlato, il termine meccatronica è oggi diventata una parola macedonia che indica elettromeccanica, automazione e robotica.

A cosa serve

Qual è, quindi, l’obiettivo della meccatronica?
Parlando dal punto di vista elettronico, è corretto dire che questa disciplina nasce in risposta alla necessità di combinare in una stessa applicazione i due aspetti delle grandezze elettriche, ossia l’informazione e l’energia.
Rappresentare l'informazione è infatti un procedimento fondamentale per eseguire le funzioni di controllo, mentre la capacità di trasportare energia è indispensabile per muovere gli organi meccanici.

Spostandoci invece in ambito meccanico, la meccatronica è ciò che consente di separare l'informazione dall'energia, due realtà che nelle applicazioni meccaniche tradizionali sono legate in maniera indissolubile.

Per semplificare si può rappresentare il classico sistema di controllo meccatronico come un anello chiuso costituito da diversi blocchi principali: l'impianto da controllare – come per esempio un motore elettrico, l'attuatore dell'impianto – come l’elettronica di potenza - e il controllore dell'impianto, progettato in un ambiente di simulazione e poi implementato su una centralina.
A completare il tutto c’è il sensore, necessario a misurare uno stato del sistema (ad esempio la velocità di rotazione del motore).

I vantaggi della meccatronica

La meccatronica, come abbiamo visto, ha introdotto diversi vantaggi:

• Forte sviluppo delle nuove tecnologie, tra cui spiccano la sensoristica, la visione industriale e l’intelligenza artificiale.
• Autonomia e flessibilità delle macchine.
• Nasce una rete interconnessa di macchinari capaci di gestire e arricchire il proprio know-how.
• Potenziamento della comunicazione e introduzione del 5G.
• Sviluppo di sistemi intelligenti programmabili e riconfigurabili in grado di comunicare all’esterno il proprio stato di funzionamento.
• Virtualizzazione dei sistemi e sviluppo di prototipi digitali utili per eseguire test.
• Monitoraggio in tempo reale grazie alla sensorizzazione e alla digitalizzazione.
• Integrazione di componenti intelligenti che migliorano l’interazione con le macchine automatiche.
• Accesso più semplice ai servizi.
• Possibilità per piccoli e grandi produttori di qualificarsi maggiormente a livello internazionale diventando più competitivi.
• Incremento delle prestazioni.

Le figure lavorative coinvolte

La nascita e lo sviluppo della meccatronica hanno fatto sì che potessero delinearsi e diffondersi delle figure professionali capaci di svolgere delle mansioni specifiche oggi necessarie per rispondere alle nuove esigenze di produzione.

Ecco le principali:

• Meccatronico: è la figura centrale di questo settore ed è a tutti gli effetti un esperto di informatica, elettronica e meccanica. In particolare si occupa di riparare e scambiare automaticamente i veicoli, prestando particolare attenzione ai mezzi di trasporto più complessi e dotati di un motore sofisticato. A supporto delle proprie mansioni sfrutta delle tecnologie software che consentono di interagire con le macchine.
• Ingegnere meccatronico: progetta e realizza i sistemi di controllo automatico affidandosi a strumenti software come MATLAB/Simulink e a centraline elettroniche utili a implementare il sistema reale e a verificarne il funzionamento. È esperto di progettazione, gestione e manutenzione dei sistemi meccanici con componenti elettroniche controllate da sistemi informatici e pertanto è colui che concretamente realizza i robot. Si occupa di ogni fase del progetto, dalle bozze alla definizione dei circuiti, dal prototyping alle simulazioni di test.
  Inoltre risolve eventuali malfunzionamenti o bug, gestendo anche la fase di revisione dell’intero processo.
• Tecnico meccatronico delle autoriparazioni: è il professionista incaricato di gestire l’aspetto tecnico di un’officina meccatronica. Riconosce le esigenze di produzione del cliente e sa come diagnosticare e pianificare gli interventi necessari a risolvere problemi di varia natura. È un operaio qualificato che ha poi intrapreso un percorso di specializzazione per apprendere le competenze specifiche di settore.
• Elettrauto: si occupa della parte elettronica dei veicoli – come il GPS integrato, il climatizzatore o i sedili che sfruttano l’elettricità – e lavora con attrezzi tradizionali e strumenti software.

Quali sono gli ambiti applicativi

Quali sono in concreto i campi dove la meccatronica può essere implementata con successo per puntare a crescita e sviluppo?
I settori sono numerosi e molto diversi tra loro, analizziamo i principali:

• Automotive: a partire dalla metà degli anni Settanta si è cominciato a studiare quali componenti meccaniche di un veicolo potessero essere sostituite con componenti meccatroniche per migliorare le prestazioni. È così che, per esempio, sono nati i sistemi per il controllo elettronico della frenata (ABS - Automatic Braking System) e per il controllo elettronico della accelerazione (TCS - Traction Control System). Frutto della meccatronica sono inoltre i computer di bordo, che consentono di avere una panoramica completa dello stato del veicolo, dalla velocità al consumo istantaneo.
• Ingegneria robotica: si affida alla meccatronica per studiare, implementare e realizzare macchine, dispositivi e congegni ad alto livello di automazione. Si occupa di integrare sistemi meccanici con componenti elettrici dotandoli di sistemi di controllo informatico con cui è possibile implementare algoritmi e programmi. In questo modo consente a un robot di svolgere compiti specifici che riproducono in automatico il lavoro umano.
• Industria aerospaziale: è l’industria che progetta, produce e commercializza gli aeromobili, i veicoli spaziali, i razzi e tutte le attrezzature associate. Va di pari passo con la fornitura di materiale militare e sviluppa tecnologie destinate all’aviazione e all’esplorazione spaziale.
• Industria elettronica: è una branca dell'industria manifatturiera che produce prodotti e componenti elettronici destinati ad altri settori industriali e commerciali, nonché al consumo domestico.

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Il controllo della produzione è uno strumento che consente alle imprese di monitorare costantemente i parametri di funzionamento delle macchine, individuare in anticipo i guasti e reagire agli imprevisti con tempestività senza rallentare o danneggiare i processi produttivi.
Un piano strategico fondamentale che si rivela prezioso per un’azienda che vuole garantire Business Continuity ottimizzando l’intero ecosistema della Supply Chain.

Di cosa si tratta? Quali step prevede per essere programmato ed eseguito nel migliore dei modi?
Vediamo ogni dettaglio in questo articolo.

Cos’è il controllo di produzione

Il controllo della produzione è l’insieme delle attività di monitoraggio e gestione dell’intera catena produttiva.
Nello specifico si occupa di supervisionare i processi che coinvolgono i macchinari, gli operatori, le materie prime e tutte le risorse che hanno un ruolo attivo all’interno della Supply Chain.
Non si limita però a programmare e implementare attività di controllo, ma prevede anche un’ottimizzazione generale dell’ecosistema produttivo grazie a decisioni e azioni che hanno come obiettivi migliorare la gestione e snellire i processi.

Questo piano strategico, se seguito correttamente, consente inoltre di intervenire tempestivamente in caso di emergenze, incidenti e anomalie che potrebbero minare la Business Continuity aziendale e allontanare il flusso produttivo dagli obiettivi che l’impresa si è posta.
Problemi e interruzioni che sono spesso causati da accumuli di cariche elettrostatiche: un grossa minaccia per la qualità nella lavorazione dei materiali individuabile proprio grazie al controllo di produzione.

I sistemi di controllo di produzione, basati su soluzioni informatiche gestionali specifiche che consentono di eseguire una gestione centralizzata sfruttando dati certi e oggettivi, sono particolarmente adatti alle aziende manifatturiere.
Queste imprese possono infatti trarre grossi benefici tracciando per intero la produzione e i controlli qualità, raccogliendo dati e fornendo informazioni tempestive sugli andamenti e sugli interventi da apportare per ottimizzare i processi risparmiando tempo e denaro.

Gli obiettivi generali rimangono il mantenimento degli standard di sicurezza e il miglioramento continuo di ogni operazione e processo.

La differenza tra controllo di produzione e controllo di qualità

Il controllo di produzione potrebbe essere erroneamente confuso con il controllo di qualità, che è l’insieme delle azioni necessarie a definire e monitorare gli standard qualitativi dei prodotti realizzati.
Per garantire la conformità ai requisiti prefissati, infatti, il reparto tecnico prepostoesegue dei test e delle ispezioni sistematiche sulle materie prime, sui diversi processi produttivi e sui prodotti in uscita, sfruttando specifici strumenti e macchinari.

Il controllo di qualità è un processo che si divide in tre passaggi:

1. Verifiche finalizzate a individuare prodotti guasti e difettosi impedendone la messa in commercio. In questo modo si tutela il cliente finale dagli effetti del problema.
2. Analisi eseguite per individuare e segnalare gli errori che rendono un prodotto non idoneo. È quindi la fase di ricerca delle cause del problema.
3. Strategie e azioni di correzione messe in atto per prevenire che il problema si ripresenti nuovamente. Si giunge così alla risoluzione del problema.

L’insieme di tutte le risorse, le azioni e le attività impiegate per assicurare il raggiungimento degli standard qualitativi prefissati costituisce il Sistema di Gestione della Qualità.
È possibile affidarsi a un Sistema di Gestione della Qualità certificato (chiamato ISO 9000) e sono sempre più numerose le aziende che optano per questa scelta.

L’ISO 9000 può infatti attestare la reale efficienza dei vari processi interni e rappresentare una vera e propria garanzia di soddisfazione per i clienti.
Perché tutto funzioni per il meglio è però fondamentale investire in un confronto costante tra management e produzione che consenta tra i diversi reparti dell’azienda un flusso di informazioni agile e in tempo reale.

Le 4 fasi del controllo di produzione

Il controllo di produzione è un piano strategico estremamente articolato che coinvolge numerosi reparti aziendali, risorse e processi produttivi.
Perché sia completo ed efficiente deve tenere conto di innumerevoli fattori e assicurarsi che venga eseguita tutta una serie di passaggi.

Nello specifico si possono individuare 4 macro aree di competenza che insieme costituisco le fasi del controllo di produzione.
Vediamole nel dettaglio.

Fase 1: ottenere i dati

Per ottenere un miglioramento generale della produzione, è assolutamente necessario disporre di una grossa quantità di dati di valore.
Sono i dati, accessibili e costanti, a rendere infatti possibile le attività di monitoraggio e oggi costituiscono il cuore delle dinamiche dell’Industria 4.0.

Una volta che i dati sono stati raccolti è importante organizzarli e interpretarli, sfruttando tecniche di Intelligenza Artificiale (AI) e strumenti di analisi.
Questi dati possono così fornire informazioni essenziali come gli indici di produttività delle risorse, la resa del processo produttivo, i tempi di produzione, i costi totali rispetto ai materiali usati, i piani di manutenzione, le attrezzature coinvolte e altro ancora.

Maggiori sono i dati a disposizione e migliori saranno il controllo e le performance.

Fase 2: scegliere gli strumenti giusti

Per estrarre il massimo valore dei dati, è fondamentale disporre dei migliori strumenti possibili.
Un ruolo chiave lo ricopre il MES (Manufacturing Execution System), un sistema software informatizzato che gestisce e controlla il processo produttivo di un’azienda.
Per farlo sfrutta le informazioni raccolte in tempo reale grazie a dei collegamenti diretti alle macchine (sistema PLC, che gestisce il ciclo di vita del prodotto, e sistema SCADA, che acquisisce i dati tramite i sensori) o alle dichiarazioni manuali del personale al lavoro.

Il MES contribuisce a ottimizzare la produzione pianificando e monitorando l’avanzamento dei lavori, riducendo i tempi di attrezzaggio, riprogrammando i processi in base alle risorse disponibili e intervenendo su tutti i fattori che influenzano la produzione per massimizzare l’efficienza in funzione degli obiettivi prefissati.

Fase 3: controllo e reportistica

Per meglio valutare e migliorare l’intero ecosistema produttivo, è utile disporre di interfacce e dashboard analitiche che siano chiare e facilmente comprensibili.
Questi strumenti possono infatti fornire con tempestività le informazioni e l’azienda può reagire sulla base dei dati in maniera strategica.

Si ottimizzano le attività di controllo e monitoraggio ed è più semplice svolgere analisi e simulazioni dettagliate che rendano più efficienti le risorse e le tempistiche.

Fase 4: monitorare i costi

Un buon piano di controllo di produzione, infine, tiene sotto controllo i costi, prestando attenzione che tutto rientri nel budget prefissato.
Si devono valutare i costi effettivi di produzione di articoli e lotti e per stilare report accurati sono indispensabili i dati.

È importante tenere conto di quali sono gli scarti, a quanto ammontano i consumi, in che condizioni si trovano le macchine, quali attività di monitoraggio bisogna svolgere e molto altro: tutto va calcolato e monitorato costantemente.
Per farlo si convergono i dati verso un’unica piattaforma informativa in grado di fornire ai responsabili della produzione delle indicazioni sintetiche e intuitive, rendendo possibili gli interventi tempestivi quando necessario.
Molto utile è uno strumento come il Material Requirements Planning (MRP).

Sistemi di automatizzazione per monitorare e pianificare la produzione

Il controllo di produzione si caratterizza per l’altissimo livello di automazione che esiste alla base.
Sarebbe impossibile, infatti, supportare tali quantità di dati e gestire le innumerevoli attività che compongono il ciclo produttivo di un’azienda senza tecnologie innovative e un forte sistema informativo.

Per controllare una struttura così sofisticata e assicurarsi che si inserisca con successo nelle logiche della logistica, è quindi importante scegliere i software corretti che orchestrino al meglio la Supply Chain venendo incontro a ogni specifica esigenza del business.
Un software valido deve:

1. Quantificare e disporre in ordine di priorità i dati che bisogna gestire.
2. Conoscere le tempistiche con cui i dati devono vanno registrati, schematizzati e usati.
3. Gestirne l’aggregazione e la diffusione sia interna che esterna.
4. Archiviare le informazioni in ordine di importanza e tenendo conto del tempo di giacenza.

Ad aiutare l’automazione generale c’è la costante e progressiva introduzione di tecnologie avanzate che si intrecciano perfettamente con i modelli 4.0 basati sulla sinergia tra macchinari, sensori, dispositivi IoT e piattaforme di analisi.
Le Smart Factory sono infatti intelligenti e interconnesse e per ottenere un buon livello di organizzazione e pianificazione è necessario ricorrere a una piattaforma dedicata: i soli sistemi di business (ERP), presentano una visione limitata delle attività produttive e non ne consentono l’ottimizzazione e l’automazione.

Per assicurare visibilità, tracciabilità, produttività e redditività l’ideale è quindi scegliere un software come il MES, capace di fare davvero la differenza all’interno di un piano di controllo di produzione.

La figura responsabile del controllo di produzione

La figura professionale a capo del controllo di produzione è il responsabile di produzione, incaricato di pianificare, coordinare e dirigere le attività di produzione nelle fabbriche, negli stabilimenti e negli impianti produttivi.

La mansione principale è assicurarsi che la produzione raggiunga la quantità concordata soddisfacendo gli obiettivi prefissati e mantenendo un determinato livello qualitativo.
Deve inoltre gestire il budget e stilare una stima dei costi relativi alle risorse, ai processi e agli investimenti.
Il responsabile di produzione individua poi i KPI, ossia gli indicatori e i parametri di valutazione necessari per monitorare i flussi produttivi, e definisce gli interventi utili per migliorare la Supply Chain e ottimizzare le operazioni.

È in costante contatto con i dirigenti aziendali e comunica tempestivamente aggiornamenti e urgenze.
Gestisce il team tecnico e supervisiona tutti gli aspetti legati alla sicurezza.

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La robotica collaborativa è una risorsa che ha fortemente ottimizzato il rapporto tra uomo e macchina, ottenendo importanti risultati in svariati settori e applicazioni.
Si fonda sull’automazione e rappresenta un ponte verso un modello produttivo totalmente innovativo e all’avanguardia.

Ma non solo: grazie alla stretta connessione con le tecniche di Intelligenza Artificiale e alla capacità di ridisegnare i paradigmi industriali, è considerata a tutti gli effetti un primo passo verso l’Industria 5.0, impattando notevolmente non solo i settori produttivi, ma anche la società nel suo insieme.
In cosa consiste questa tecnologia? Come agisce concretamente in un’industria?

Analizziamo ogni dettaglio in questo articolo.

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Le isole robotizzate sono ambienti estremamente all’avanguardia che introducono in ambito industriale un modo totalmente nuovo di lavorare, puntando a rendere più fluidi e performantii processi produttivi di un’azienda.
Sono frutto dell’evoluzione del fenomeno dell’Industria 4.0 e delle tecniche dell’Intelligenza Artificiale e portano numerosi vantaggi a chi decide di implementarle nel proprio business.

Vediamo cosa sono nel dettaglio e quali sono le norme al riguardo.

Cosa sono le isole robotizzate

Le isole robotizzate - chiamate anche isole robot o isole robotiche - sono un insieme di macchinari installati all’interno di una cella di lavoro automatica dove operano uno o più robot programmabili.
Lo scopo è ottimizzare, velocizzare e semplificare i processi produttivi e ottenere la migliore qualità del prodotto possibile.

Ciò che caratterizza questi sistemi di automazione è l’elevato livello di autonomia delle macchine, che possono lavorare abilmente senza che sia necessario l’intervento dell’uomo e arrivando così a svolgere anche turni notturni o festivi.
Queste celle di lavoro servono quindi per automatizzare diverse operazioni e tra le mansioni principali troviamo:

• assemblaggio
• asservimento macchine utensili
• manipolazione di oggetti
• saldatura
• finitura
• pallettizzazione
• controllo qualità
• sorting
• verniciatura
• pulitura

Possono essere implementate in qualsiasi settore industriale e sono strumenti particolarmente flessibili che si adattano con facilità a diversi impieghi e lavorazioni.
In base al tipo di formato da lavorare, infatti, è sufficiente riprogrammare i robot senza apportare modifiche strutturali importanti.
Un’isola di lavoro, inoltre, può essere riconvertita con rapidità ed efficacia se l’azienda necessita di passare da un tipo di lavorazione a un’altra.

Per soddisfare al meglio le esigenze di un reparto produttivo i robot possono essere personalizzati e inseriti nell’impianto e parco macchine CNC più adatti e performanti.

I vantaggi per le aziende

Per le aziende quali sono in concreto i vantaggi delle isole robotizzate?
Innanzitutto riducendo l’intervento umano e affidando attività ripetitive ai robot la velocità delle operazioni aumenta notevolmente e la produttività migliora sotto ogni punto di vista.
I robot sono infatti resistenti, veloci e precisi, garantiscono uno standard qualitativo costante e possono essere configurati per eseguire mansioni molto diverse tra loro.

La linea di produzione inoltre risulta meno discontinua, perché grazie ai macchinari non c’è bisogno di pianificare pause o programmare dei turni tra il personale.
I robot possono arrivare a registrare un’autonomia di 96 ore e le imprese possono rimanere operative anche nel weekend restando attive per un numero di ore doppio rispetto a quelle lavorate da un dipendente umano durante la settimana.
I margini di errore diminuiscono e non c’è il rischio che si verifichino imprevisti frutto di distrazione o calcoli errati.

Le macchine sono flessibili, riconvertibili e riprogrammabili e rispetto agli umani possono produrre il doppio dei pezzi a parità di tempo.

Dal punto di vista economico affidarsi alle isole robotizzate rappresenta un buon risparmio: dopo un necessario investimento iniziale non si dovranno pagare stipendi ai macchinari, impattando in positivo il budget destinato alla manodopera.
Ed è importante ricordare che questi tipi di robot, considerati intelligenti e tecnologie chiave dell’Industria 4.0, possono rientrare negli incentivi erogati dal Piano Transizione 4.0, un programma di finanziamento a favore della trasformazione digitale erogato dallo Stato attraverso specifici Crediti di Imposta.

Infine sfruttare l’automazione significa migliorare il livello di sicurezza generale, riducendo gli incidenti sul lavoro e sollevando il personale umano dagli incarichi più pericolosi e usuranti.

Sicurezza isole robotizzate

Le isole robotizzate hanno contribuito negli anni a consolidare il concetto di produzione automatizzata, rappresentando a tutti gli effetti la Smart Factory, frutto del fenomeno dell’Industria 4.0.
Le logiche e l’organizzazione generale sono sensibilmente cambiate ed è bene saperne gestire le dinamiche per tutelare l’ambiente lavorativo e garantire sicurezza in maniera consapevole.

Al riguardo esistono delle linee guida e delle norme di riferimento, ma ancora non c’è una vera e propria cultura tecnica radicata e interiorizzata nel settore.
A livello internazionale lo standard è stabilito dal EN ISO 10218-2:2011, utile per riconoscere i pericoli presenti nei sistemi robotizzati industriali e capire come ridurre i rischi.

Tra i requisiti minimi di sicurezza, per esempio, si consiglia di adottare delle protezioni perimetrali per limitare o impedire l’accesso alle zone pericolose: tale area prende il nome di Spazio Protetto e vi si può accedere solo quando tutti i robot all’interno sono posti in condizioni di sicurezza.
Le macchine, inoltre, possono essere configurate e avviate solo tramite specifici dispositivi di comando riconoscibili e protetti e devono sempre essere presenti dei comandi per l’arresto di emergenza.

Negli stabilimenti ogni robot deve essere posizionato in modo da non intralciare le attività lavorative e di carico e scarico, prevenendo incidenti e rendendo più agile lo svolgersi delle mansioni.

Normativa vigente isole robotizzate

Quando si installano delle macchine automatizzate nella propria azienda è importante sapere che per legge è obbligatorio che queste siano dotate di certificazione CE, ossia un manuale di istruzioni codificate che indichino come accendere, spegnere, regolare e riparare un determinato robot.
A questa certificazione si aggiungono poi i manuali specifici delle singole macchine.

La certificazione viene firmata da chi progetta l’impianto e lo mette in servizio per la prima volta e non può quindi essere un cliente o un consulente a occuparsene.
In più si è sempre tenuti a fare una valutazione del rischio dell’insieme, per capire come gestire la macchina e come formare il personale preposto.

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