Le 9 tecnologie abilitanti l’industria 4.0

Il Piano Industria 4.0 ha definito, sin dai suoi esordi, le tecnologie abilitanti. Queste tecnologie stanno trasformando radicalmente il modo in cui le fabbriche producono beni, gestiscono risorse e si adattano ai cambiamenti del mercato e, di conseguenza, anche l’impatto che l’automazione industriale ha sulle fabbriche stesse.

Ecco quali sono.

Robot Collaborativi

I robot collaborativi, noti anche come cobot, sono macchine automatizzate progettate per lavorare a fianco degli esseri umani in un ambiente di produzione. Sono inoltre in grado di riconoscere e rispondere alle azioni umane, rendendoli sicuri per l’interazione diretta con i lavoratori.

Ad esempio, in una catena di montaggio automobilistica, i robot collaborativi lavorano insieme agli operatori umani per assemblare delle parti del veicolo. Questa collaborazione migliora l’efficienza e la precisione del processo di produzione.

Manifattura Additiva

La manifattura additiva è un processo di produzione in cui un oggetto tridimensionale viene creato aggiungendo materiale strato su strato, invece di rimuovere materiale da un blocco solido (la cosiddetta manifattura sottrattiva). Le stampanti 3D sono dispositivi che utilizzano questa tecnologia per creare oggetti fisici.

Ad esempio, un’azienda aerospaziale utilizza una stampante 3D per produrre componenti leggeri e complessi per i motori degli aerei. Questo processo consente di creare parti con geometrie complesse e di ridurre il peso totale dell’aereo, migliorando così l’efficienza del carburante. Un altro esempio è l’azienda di accessori per la casa che effettua i suoi prototipi con stampanti 3D, rendendo veloce e poco costoso il lancio sul mercato di nuovi oggetti.

Realtà Aumentata e Realtà Virtuale

La realtà aumentata (AR) è una tecnologia che sovrappone elementi digitali, come grafici, testo o immagini, al mondo reale attraverso dispositivi come occhiali intelligenti o smartphone.

Ad esempio, un tecnico di manutenzione utilizza degli occhiali AR per visualizzare istruzioni passo-passo su come riparare una macchina complessa. Gli schemi e le istruzioni sono sovrapposti direttamente alla macchina, semplificando il processo di riparazione.

Simulazione

La simulazione è una tecnologia che permette di creare modelli virtuali di sistemi reali al fine di studiarli, testarli e comprenderne il comportamento senza doverli costruire fisicamente.

Un esempio è l’azienda di produzione di veicoli che utilizza la simulazione per testare nuovi design di veicoli in un ambiente virtuale. Questo permette di valutare le prestazioni e l’efficienza di un veicolo prima di iniziare la produzione fisica.

Un esempio è il digital twin.

Integrazioni digitali orizzontali e verticali

Le integrazioni digitali sono il processo di connessione e coordinamento di sistemi, processi e dati all’interno (verticale) o all’esterno (orizzontale) di un’azienda utilizzando tecnologie digitali.

Ad esempio, un’azienda di produzione di elettronica utilizza sistemi digitali per integrare la gestione dell’inventario con la produzione. Quando un prodotto è venduto, il sistema aggiorna automaticamente il livello di inventario e avvia il processo di produzione per rifornire il prodotto.

In caso di integrazione orizzontale, il sistema potrebbe avvertire in modo automatico l’azienda fornitrice di inviare un certo lotto di materie prime. (supply chain)

Industrial Internet (IoT Industriale)

L’IoT industriale consiste nella connessione di dispositivi e macchine industriali alla rete Internet per raccogliere dati in tempo reale e ottimizzare i processi di produzione.

Ad esempio, un impianto di produzione di energia utilizza sensori IoT per monitorare costantemente lo stato delle turbine eoliche. I dati raccolti vengono analizzati in tempo reale per ottimizzare la manutenzione preventiva e massimizzare la produzione di energia. Un altro esempio è il vivaio che grazie a sensori sul terreno permette una analisi di umidità, elementi chimici, calore… e permette una correzione in tempo reale.

Cloud Computing

Il cloud computing è un modello di erogazione di servizi informatici che consente di accedere a risorse di calcolo e archiviazione tramite Internet, anziché attraverso server locali.

Ad esempio, un’azienda manifatturiera archivia i dati di produzione e le specifiche dei prodotti su una piattaforma cloud sicura. Questo permette ai teamdi collaborare in tempo reale e di mantenere dati aggiornati.

Cybersecurity

La cybersecurity è l’insieme delle pratiche e delle tecnologie utilizzate per proteggere i sistemi informatici e i dati da minacce e attacchi informatici.

Per esempio, un’importante azienda manifatturiera implementa una robusta soluzione di sicurezza cibernetica per proteggere i sistemi di controllo industriale dagli attacchi informatici. Questo sistema rileva e neutralizza le minacce prima che possano causare danni fisici.

Big Data e Analytics

Il big data e l’analisi dei dati si riferiscono alla raccolta, all’elaborazione e all’interpretazione di grandi volumi di dati per ottenere informazioni utili.

Ad esempio, un produttore di dispositivi elettronici utilizza l’analisi dei dati per monitorare costantemente le prestazioni delle macchine di produzione. Questo processo identifica tendenze di deterioramento delle macchine e ottimizza la manutenzione preventiva, riducendo i costi di produzione.

Complessivamente, queste tecnologie stanno spingendo l’industria manifatturiera verso una maggiore competitività, adattabilità e sostenibilità, preparandola per sfide future e opportunità di crescita.

L’automazione industriale 4.0 rimane al centro dell’evoluzione dell’industria, con un impatto profondo su come i beni vengono prodotti, gestiti e consegnati in tutto il mondo.