La produzione del futuro si basa su una fabbrica sempre più connessa e costruita in modo intelligente.
L’attenzione si concentra sull’interazione tra persone, vari sistemi informatici e macchine di produzione che lavorano autonomamente.
Questo dipende da trasmissioni di dati veloci, con tempi di latenza molto bassi e dalla disponibilità di larghezze di banda elevate. Tuttavia, la connessione inizia già nella rete aziendale, in particolare attraverso il collegamento in rete delle macchine di diversi produttori, che spesso causa problemi.
Tanta pressione sulle aziende
Le aziende oggi sono sottoposte a forti pressioni competitive. Sono costrette a rendere i loro processi produttivi sempre più efficienti e flessibili. La produzione in rete (connessa) dovrebbe renderlo possibile.
Una sfida consiste nell’unire ed elaborare i dati provenienti da macchine e sistemi di diversi produttori. A tal fine, devono essere messe a disposizione piattaforme intelligenti per supportare le aziende in questo arduo compito.
Solo queste piattaforme consentono una comunicazione fluida tra macchine e sistemi informatici all’interno delle aree dell’Industria 4.0 e dell’automazione. Allo stato attuale, ci sono ancora notevoli differenze nei gradi di digitalizzazione delle singole aree di produzione tra le aziende manifatturiere.
Ancora più importante, tuttavia, è il fatto che spesso esiste un insieme eterogeneo di impianti, macchine e sistemi di diversi produttori con i propri canali di comunicazione, che non sono compatibili tra loro.
Questo problema deve essere risolto con soluzioni software indipendenti dal produttore. Un ruolo importante è costituito dalla Smart Factory, una fabbrica completamente collegata in rete in cui tutti i componenti come impianti, macchine o processi sono collegati tra loro tramite l’Internet of Things (IoT).
L’obiettivo è quello di costruire un ambiente di produzione in gran parte automatizzato che sia in gran parte auto-organizzato. Le macchine comunicano tra loro, per cui vengono valutate le informazioni raccolte da diversi sensori per coordinare, in modo quasi indipendente, i processi di produzione.
Produzione in rete in tempo reale
Esistono diversi ambienti di test in cui si svolgono le produzioni cross-site. Per questi test, sono state configurate infrastrutture digitali che consentono la collaborazione tra diversi impianti di produzione in più sedi. Questa è la prima fase.
La seconda fase consiste nell’abilitare l’analisi cross-site e l’ulteriore utilizzo dei dati provenienti da diverse macchine o diversi processi di produzione. In sostanza, la configurazione del test è costituita dalle seguenti aree:
- Inizialmente viene costruita un’infrastruttura digitale in più sedi e integrata con ambiente cloud sicuro
- La comunicazione delle macchine attraverso diverse posizioni avviene tramite una rete VPN in cui i dati della macchina vengono registrati e ulteriormente elaborati. Qui vengono utilizzate anche prototipi di connessioni 5G. Queste connessioni consentono la trasmissione di quantità ancora maggiori di dati con tempi di latenza ridotti tra i sensori e i sistemi informatici.
- Durante l’acquisizione dei dati, alcune informazioni vengono ulteriormente elaborate per l’analisi da diversi processi di produzione, che devono essere resi utilizzabili lungo l’intera catena di produzione, ad esempio: i valori caratteristici relativi al processo; gli stati dei componenti e delle macchine; i dati relativi alla qualità.
- Questi dati vengono utilizzati per migliorare le previsioni per i processi di produzione e possono essere utilizzati per addestrare i modelli di simulazione
Vantaggi delle fabbriche connesse
I produttori di macchine e impianti si aspettano dei vantaggi con l’uso della rete. Soprattutto, la produzione digitalizzata ha lo scopo di rendere più trasparenti i vari processi di produzione, anche grazie alla raccolta e all’analisi dei dati provenienti dai sensori. Inoltre, i seguenti vantaggi dovrebbero rendere le aziende più competitive attraverso una fabbrica connessa:
- È possibile migliorare e utilizzare processi di produzione, riducendo anche i costi di produzione
- , i problemi o i malfunzionamenti possono essere ridotti al minimo mediante l’analisi predittiva e la manutenzione
- I processi o le condizioni di produzione possono essere adattate molto più rapidamente alle mutevoli esigenze del prodotto, in questo modo si ottiene anche una maggiore produttività.
- La supply chain diventa molto più trasparente, infatti, i processi di ordini automatizzati e progettati in modo efficiente garantiscono una gestione ottimizzata dell’inventario e costi di stoccaggio inferiori.
- Si ottiene un miglioramento della qualità perché molti errori possono essere rilevati quasi in tempo reale e quindi risolti
- La produzione intelligente e semplificata consente di lanciare più rapidamente nuovi prodotti sul mercato e consente lo sviluppo di nuovi modelli di business basati sui dati. </ li>
Conclusioni sulla produzione in rete
Altri paesi (ad esempio la Cina) hanno già mostrato come gli impianti di produzione possono essere collegati in rete infatti importanti dettagli sugli ordini come il volume degli ordini, il materiale, i prezzi e le date di consegna vengono elaborati come dati, rendendo così le fabbriche più competitive.
Alcuni dei modelli di prova effettuati in Germania stanno andando nella giusta direzione.
Con tutti i vantaggi tecnici e, naturalmente, i vantaggi per l’industria, è importante avere una sicurezza sufficiente, che può essere raggiunta, ad esempio, segmentando le reti, la trasmissione di dati crittografati e controllando applicazioni o attività nell’Internet of Things (IoT).
I rischi per la sicurezza temuti dall’industria sono abbastanza giustificati, dopo tutto, il tema della sicurezza e dell’integrità dei dati, attualmente, è considerato la più grande sfida tecnica in questi progetti.
