Smart Connected Assembly - Powered by data - Lo Smart Factory concept di Atlas Copco, la strada per l'Industria 4.0
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Smart Connected Assembly – Powered by data Lo Smart Factory concept di Atlas Copco, la strada per l'Industria 4.0
Content
1: Prospettive del settore.................................................................................................................................................................... 3
1.1 Implementazione della quarta rivoluzione industriale
1.2 L’attuale tecnologia promuove lo sviluppo
1.2.1 Fonti di valore
1.2.2 Interoperabilità
1.3 L'ecosistema connesso
1.4 Opportunità di alto livello
2: Opportunità generate dai dati......................................................................................................................................7
2.1 Opportunità generate dai dati
2.1.1 Costi di manutenzione
2.1.2 Flessibilità della catena di montaggio
2.1.3 Qualità del prodotto finale
2.3 Descrizione dei vantaggi generali delle opportunità generate dai dati
3: Portfolio di sistemi e servizi Atlas Copco........................................................................................... 11
3.1 Mercato e posizionamento di Atlas Copco
3.2 Vantaggi del settore
3.3 Prospettive di Atlas Copco
3.4 Soluzione Atlas Copco
4: Roadmap per attuare il futuro.................................................................................................................................. 14
4.1 L'importanza dello sviluppo
4.2 Modello di maturità
4.2 Roadmap per Smart Connected Assembly
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 2
1: Prospettive del settore
1.1 Implementazione della quarta rivoluzione industriale
Da qualche anno l’industria manifatturiera globale
ha in agenda la quarta rivoluzione industriale e molti
settori stanno attuando una strategia in cui le tecno-
logie dell’Industria 4.0 sono fattori chiave per attuare Iniziative di governo
miglioramenti operativi.
La rivoluzione è sostenuta anche da governi che
permettono a molte nazioni (per tradizione attive nel
Made in China 2025
settore manifatturiero), di avviare iniziative ispirate
all'Industria 4.0 e alla Germania. Tutti i paesi asiatici, Industrie connesse
ad esempio, dispongono ora di strategie nazionali del Giappone 5.0
ufficiali per far fronte alla quarta rivoluzione indu-
striale. Strategia industriale del
Regno Unito
L'attuale sviluppo mostra che i paesi leader sono
concentrati in: Indice di prontezza della
Smart Industry di Singapore
n Europa
n America del Nord
n Asia orientale (Cina, Giappone, Corea del Sud)
I primi 25 paesi rappresentano oggi oltre il 75% del robot è stato del 19% (CAGR)3. Cinque paesi rappre-
valore aggiunto della produzione1. In questo gruppo sentano il 73% delle vendite globali totali nel 2017:
gli Stati Uniti, la Germania e la Cina sono in prima li- Cina, Giappone, Repubblica di Corea, Stati Uniti e
nea per l'adesione alla quarta rivoluzione industriale. Germania.
La Cina si distingue per gli investimenti più elevati e lo Gli Stati Uniti sono al secondo posto al mondo per
sviluppo più rapido. Ci sono molti elementi chiave alla il settore manifatturiero e al primo per lo sviluppo
base di queste tendenze, quali: delle tecnologie emergenti della quarta rivoluzio-
ne industriale. Le vendite di robot negli Stati Uniti
n Riduzione e invecchiamento della forza lavoro continuano a crescere. Il motore di tutte le industrie
n Il livello dei costi dei lavoratori qualificati si avvicina manifatturiere statunitensi è stata la tendenza ad
a quello dei paesi occidentali automatizzare la produzione al fine di rafforzare la
n L'iniziativa del governo “Made in China 2025” so- competitività delle industrie statunitensi.
stiene l'automazione e la produzione smart
La Germania è al quarto posto per il settore manifat-
L'economia cinese si è evoluta troppo per essere gui- turiero, e oltre la metà della sua produzione viene
data da una produzione a basso costo. Così il governo esportata all'estero. Si distingue per la sua forza lavo-
cinese ha avviato la campagna “Made in China 2025” ro attuale altamente competente e una comprovata
per migliorare il proprio settore manifatturiero e so- capacità di innovazione. Con il lancio di Industria 4.0
stituire gradualmente il lavoro manuale con i robot. nel 2011, la Germania è pioniera della quarta rivolu-
zione industriale. Il paese è il quinto mercato di robot
La Cina ha superato il Giappone ed è diventata il più grande al mondo, anche se negli ultimi anni è
più grande mercato al mondo di robot industriali rimasto fermo.
nel 2017. Inoltre le stime indicano che entro il 20202
installerà almeno 800.000 robot industriali. Tra il 2012
e il 2017, l'incremento medio annuo delle vendite di
1
Forum Economico Mondiale 10, A.T. Kearney 2
International Federation of Robotics
3
World Robotics 2018 Industrial Robots
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 3
Densità di robot Germany 322
Germania
Danimarca 230
Denmark 230
Svezia
Sweden 240
240
Corea 710
Korea
Stati Uniti 200
USA 200
Giappone
Japan 308 308
Cina 97
China 97
Singapore 658
Singapore 658
Robot per 10.000 addetti alla produzione 2017, paesi delG204
Le prospettive per la forza lavoro sono positive, anche trà ottenere un valore economico pari a un massimo
se non vi è dubbio che ci sarà una riduzione del nu- di 11,1 trilioni di dollari all'anno già entro il 20255.
mero di compiti ripetitivi. Un recente rapporto, “The Nella sola produzione, è possibile ottenere un valore
Future of Jobs”, del Forum Economico Mondiale pre- fino a 3,7 trilioni di dollari all'anno grazie ai miglio-
vede che scompariranno 75 milioni di posti di lavoro e ramenti apportati per ottimizzare le operazioni, tra
133 milioni di nuovi posti di lavoro saranno creati en- cui produzione flessibile, manutenzione predittiva,
tro il 2022 grazie alla quarta rivoluzione industriale. I ottimizzazione dell’inventario e salute e sicurezza.
nuovi lavori saranno più interessanti rispetto a quelli
che stanno scomparendo, con compiti maggiormente Per ottenere il massimo dall’Industria 4.0 ci sono
diversificati e stimolanti, oltre a una maggiore enfasi diversi problemi da superare sia dal punto di vista
sulla creatività, sulla risoluzione dei problemi e sulle tecnico che commerciale. Per sfruttare al massimo la
capacità di comunicazione interpersonale. connessione tra il mondo fisico e il mondo digitale e
ottenere effetti sinergici, è necessario che all’interno
Rispetto ai precedenti flussi di rinnovamento indu- dell'azienda sistemi e dispositivi connessi interagisca-
striale che richiedevano fino all'80% di attrezzature no in un ecosistema smart e flessibile.
nuove, la quarta rivoluzione industriale è un'evolu-
zione in cui una parte significativa delle attrezzature
di produzione esistenti può essere rimodernata. Dopo 1.2.1 Fonti di valore
decenni di automazione, molte macchine già in uso La quarta rivoluzione industriale è una trasformazio-
dispongono di sensori o possono essere rimodernate ne digitale dell'industria e si articola in quattro settori
con le componenti elettroniche necessarie. È previsto principali, ovvero Smart Factory, Internet of Things
un rinnovo di circa il 40% della base installata delle (IoT) o Internet delle cose, sistemi ciberfisici e Internet
attrezzature, e sono molti i vantaggi da ottenere of Service (IoS) o Internet dei servizi. Le tecnologie
senza la necessità di una richiesta eccessiva di nuove possono aggiungere valore all'interno della produzio-
infrastrutture. ne in molti modi, tra cui il miglioramento della qualità
del prodotto finale, costi di produzione e manuten-
zione inferiori, nuovi modelli di business basati sui
1.2 L’attuale tecnologia servizi, sicurezza dei lavoratori e progettazione dei
promuove lo sviluppo prodotti basata sull'utilizzo.
Secondo alcune previsioni, se il collegamento del
mondo fisico e di quello digitale avrà successo, si po-
4
Fonte: Rapporto IFR World Robotics 2018
5
Fonte: McKinsey
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 4
È possibile utilizzare sensori per avvisare o arrestare 1.3 L'ecosistema connesso
le apparecchiature quando rilevano un pericolo, ad L'ecosistema della produzione del futuro è ancora
esempio se un lavoratore utilizza uno strumento in in evoluzione e la struttura finale richiederà anni
modo errato o pericoloso. Si prevede che l'utilizzo per stabilizzarsi. Lo scenario sta attirando venditori
dell'IoT potrà ridurre gli infortuni sul lavoro nelle fab- di Enterprise Resource Planning (ERP), venditori di
briche dal 10 al 25%, facendo risparmiare fino a 225 Manufacturing Execution System (MES), produttori
miliardi di dollari all'anno nel 2025. di apparecchiature, fornitori generali di IT e Cloud,
ecc., e ciascuno di essi mette a disposizione soluzioni e
Un'altra fonte di valore è l'utilizzo dei dati sulle appa- valori diversi.
recchiature di fabbrica per apportare miglioramenti
alla progettazione che aiuta i produttori di attrez- La vision originale dell'iniziativa tedesca Industria 4.0
zature a migliorare le performance delle macchine. sostiene che la linea di produzione diventerà un mer-
Grazie ai dati di utilizzo, è anche possibile fornire cato di capacità (offerta), rappresentata dal sistema
dei consigli su come utilizzare le apparecchiature di produzione ciberfisico, e di esigenze produttive
nel modo più efficiente e individuare opportunità di (domanda), rappresentate dal sistema ciberfisico. Per-
cross-selling relative ad altri strumenti supplementari. tanto, l'ambiente di produzione si organizzerà in base
a un sistema simile a quello multi-agente. Questo si-
La quarta rivoluzione industriale cambierà e creerà stema decentralizzato con obiettivi concorrenti e vin-
nuovi modelli di business. Ad esempio, con la pos- coli contraddittori genererà un sistema ottimizzato a
sibilità di monitorare le macchine in uso nei siti dei livello olistico, con la garanzia che saranno condotte
clienti, i produttori di attrezzature industriali possono solo operazioni efficienti. La combinazione di sistemi
passare dalla vendita di beni capitali a quella dei loro e dei sistemi di produzione ciberfisici probabilmente
prodotti come servizi. I dati dei sensori segnaleran- comporterà cambiamenti significativi nella produ-
no al produttore i tempi di utilizzo del macchinario, zione e nel controllo della produzione, verso sistemi
consentendogli di garantirne l’alimentazione in completamente decentralizzati.
base all'uso. Pertanto, assistenza e manutenzione
potrebbero essere inseriti nella tariffa oraria oppure Tuttavia, molti sostengono che l’Industria 4.0 defi-
tutti i servizi potrebbero essere forniti a seguito della nisca un modello target che molto probabilmente
stipula di un contratto annuale. L'assistenza potreb- richiederà anni o decenni per la sua completa realiz-
be includere anche aggiornamenti periodici come zazione. Nel frattempo, a quanto si dice, le aziende
download di software. dovrebbero comunque continuare ad investire in
sistemi MES centralizzati e migliorare le performance
delle loro operazioni.
1.2.2 Interoperabilità
Per sfruttare al massimo il valore derivante dal col- La sfida della maggior parte delle aziende è rappre-
legamento tra il mondo fisico e e quello digitale, è sentata da un elevato investimento in sistemi legacy
consigliabile vivamente di evitare di scegliere un'uni- in cui i vantaggi dell’Industria 4.0 non ne giustificano
ca area e di ignorare la sinergia dell’interoperabilità una sostituzione. La soluzione applicata da molti è
creata tra sistemi. Quando i sistemi IoT comunicano quella di evolversi passo dopo passo con lo sviluppo
tra loro, il loro valore viene moltiplicato, il che rende di software e apparecchiature. Vediamo già che la
l'interoperabilità essenziale per massimizzare i van- convergenza tra tecnologia dell'informazione e auto-
taggi. Si stima che il 40% del valore totale sia possibile mazione industriale sta creando enormi opportunità
solo se si utilizza l'interoperabilità. per la produzione, senza ricorrere a una sostituzione
completa dei sistemi.
In termini metaforici, l'IoT è il sistema nervoso di
Industria 4.0. Il Cloud è il cervello mentre l’Edge com- Negli ultimi anni sono stati sviluppati standard e
puting e l'Intelligenza Artificiale sono il cervelletto modelli per tecnologie e software dell’Industria 4.0,
in cui le azioni ripetitive devono compiersi in modo ad esempio il modello di componenti. Tale modello
ben organizzato. L’automazione corrisponde dunque ha lo scopo di aiutare i produttori e gli integratori di
a braccia e gambe. Tutte queste grandi tecnologie sistemi a creare componenti hardware e software per
lavorano insieme e tutte devono essere combinate al l’Industria 4.0 così da rendere possibile una migliore
fine di creare una sinergia per ogni tecnica. descrizione delle caratteristiche ciberfisiche oltre a
quella della comunicazione tra oggetti e processi
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 5
Edge computing: collegare i vantaggi del
computing locale e del cloud computing Figura: Edge e Cloud computing
Cloud
Cloud Cloud
Cloud
Device ande
Dispositivo Device ande
Dispositivo
computing
computing app management
gestione app
Edge
Edge Edge
Edge
Datae and
Dati com- Data
Dati and
e com-
computing
puting computing
puting
Machine
Macchina Machine
Macchina Machine
Macchina Machine
Macchina Macchinaand
Machine e Macchina
Machine e
and
dispositivo
edge device dispositivo
edge device
edge edge
Controller
Controller Controller
Controller Controller
Controller Controller
Controller
Computing locale Cloud computing Edge computing
• Installato una volta - raramente o mai • App installate ed impiegate su richiesta • App installate ed impiegate su richiesta
aggiornato • Dati centrali, intelligence globale • Dati locali, intelligence locale
• Trasferimento dati tramite chiavetta USB • Bassa frequenza/alta latenza • Elevati volumi di dati/bassa latenza
sulla rete locale
virtuali e ciberfisici. I componenti hardware e softwa- tecnologie e soluzioni per supportare la loro quarta
re della produzione del futuro saranno in grado di rivoluzione industriale: una soluzione Cloud globale
eseguire le attività richieste mediante le funzionalità per dati e calcoli computerizzati; soluzioni specifiche
implementate specificate nel modello dei componen- dell’Industria 4.0 per connettere apparecchiature e
sistemi aziendali con le funzioni guida della produ-
ti dell’Industria 4.0.
zione, integrati da sistemi di nicchia per supportare
specifiche aree del processo.
Un sistema classico può essere integrato in infrastruttu-
re IT specifiche per il cliente tramite interfacce standard
IT aperte come REST o OPC-UA e fornisce dati aggiun- 1.4 Opportunità di alto livello
tivi sulla macchina, sul suo funzionamento e sul pro-
La tabella elenca esempi di opportunità con servizi
cesso. Le macchine smart con una struttura moderna
basati sui dati per Ricerca e Sviluppo, Produzione e
rendono la produzione adatta all’Industria 4.0.
Vediamo aziende leader che investono in diverse Assistenza.
R&D Produzione/Assemblaggio
Manufacturing / Assembly Assistenza
Service
Simulatedtest
Simulazione trial runs
di prova Tool performanceoptimisation
Ottimizzazione performance attrezzo Manutenzione
Predictive predittiva
maintenance
Feedback
Feedbackfrom
test ditrial
provarun Station process
Ottimizzazione optimisation
processo della stazione Improved uptime
Tempo di attività and availability
e disponibilità migliorati
Tool programming
Programmazione and
attrezzo e ottimizzazione Operator Anomaly
Guida dell’operatore Rilevamento anomalia
tightening process
processo optimisation
di serraggio guidance detection
Industrialisation process with
Processo di industrializzazione con Flexible flessibile
Catena di montaggio Problem
Analisi and
dei problemi
firsttime
first time right
right assembly line issue analysis
Shortened time Global process Cost of maintenance
Riduzione Time to Market Coerenza processo globale Costi di manutenzione ridotti
to market consistency reduced
Improve product
Miglioramento design
design/performance Quality
Qualitàof
delproduct leaving
prodotto in thestazione
uscita dalla station FewerMeno tool required
strumenti as flexibility
richiesti poiché la of
/performance
del prodotto / Quality of prodotto
/ Qualità del end product
finale the tools
flessibilità degliimproves utilisation
strumenti migliora l'utilizzo
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 6
2: Opportunità generate dai dati
Negli ultimi due anni è stato creato il 90% di tutte le ri. Una volta raccolti e normalizzati i dati, è possibile
informazioni presenti nel mondo, e l'IoT ha contri- far ricorso all'analisi predittiva applicando tecniche
buito notevolmente a questo valore. Si stima che nel di apprendimento automatico. Con la manutenzio-
2006 circa 2 miliardi di dispositivi IoT abbiano crea- ne predittiva, i produttori possono stimare il valore
to dati, mentre nel 2020 si prevede che i dispositivi residuo di un bene e determinare con precisione
saranno circa 200 miliardi. Oggi, le capacità analitiche quando un impianto di produzione, una macchina,
delle fabbriche non sono riuscite ad attingere a tutti un componente o una parte rischia di guastarsi e va
i dati forniti. Secondo una società di apprendimento quindi sostituito. Inoltre, con l'input derivante da dati
automatico, le aziende manifatturiere eliminano il basati sulle condizioni, è possibile intervenire tempe-
98% di tutti i dati che possono raccogliere perché non stivamente su una macchina prolungandone quindi la
dispongono delle capacità di analisi operativa per durata.
integrare tali dati nelle loro operazioni6.
In molti settori, la manutenzione di solito segue i pro-
tocolli forniti dal produttore dell'apparecchiatura, le
2.1 Opportunità generate dai dati linee guida per la manutenzione dipendono dalle ore
“Casi d'uso” per opportunità generate dai dati: di utilizzo o si basano su altri intervalli di tempo fissi
n Riduzione dei costi di manutenzione anziché su analisi predittive. Questo approccio basato
n Miglioramento della flessibilità della catena di su regole può essere svantaggioso per i produttori in
montaggio quanto potrebbe richiedere la manutenzione quando
n Garanzia di qualità del prodotto finale non è necessaria o potrebbe comportare la perdita di
miglioramenti durante gli intervalli comportando così
guasti o danni alle apparecchiature. Quando si utiliz-
2.1.1 Costi di manutenzione zano sensori IoT per monitorare le apparecchiature
Una delle maggiori opportunità offerte da un'indu- in tempo reale, è possibile fornire una manutenzione
stria connessa è la riduzione dei costi delle attrezza- più accurata. Ulteriori possibilità offerte dalla manu-
ture di manutenzione. Con l'aiuto dell'IoT, i parametri tenzione basata sull'IoT e sull'analisi dei dati sono,
dei dati di un dispositivo, come la temperatura, le ad esempio, che gli operatori possono identificare i
vibrazioni e il suono, vengono raccolti tramite senso- guasti-tipo confrontando le performance di una com-
6 Source: Fero Labs Figura: Atlas Copco Smart Connected Assembly – Powered by data
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 7ponente dell’attrezzatura con un database globale di adattarsi ai nuovi prodotti e all’ordine con cui il pro-
attrezzature simili. Con tali informazioni, il personale cesso di assemblaggio compone i prodotti.
addetto alla manutenzione può decidere di modifi-
care l'utilizzo dell'apparecchiatura causa dei guasti. Nelle implementazioni più avanzate, le dashboard
Inoltre, utilizzando i metadati sulle apparecchiature ottimizzate per smartphone vengono utilizzate per
(ad es. modelli, dati di produzione, ecc.) è possibile presentare output da algoritmi sofisticati che ese-
ottenere analisi e previsioni ancora più accurate. Ad guono ottimizzazioni complesse in tempo reale. In
esempio, è più probabile che un modello precedente uno studio condotto sulle sabbie bituminose cana-
di un motore produca più calore e rumore rispetto ad desi, l'analisi avanzata ha aumentato la produzione
uno con versione più recente. giornaliera dal 5 all’8%, consentendo ai manager di
pianificare e allocare il personale e le attrezzature in
Una manutenzione accurata azzera i tempi di inatti- modo più efficace dopo l'analisi predittiva.
vità inutili per la manutenzione programmata e può
prevenire seri problemi alle apparecchiature rilevan- La capacità propria di una catena di montaggio flessi-
do cambiamenti nelle performance che indicano un bile di cambiare e adattarsi alle modifiche, pianificate
potenziale guasto. Le stime indicano che un pro- o meno, è un aspetto importante dell’assemblaggio
duttore può ridurre i costi di manutenzione dal 5 al avanzato e della produzione smart. Ciò è dovuto, ad
10% e aumentare la produzione dal 3 al 5% evitando esempio, sia all'aumento dell'efficienza delle mac-
interruzioni non previste. chine, che della produttività del lavoro del tasso di
produzione.
Le autorità di controllo IoT e i fornitori di apparec-
chiature potrebbero avere accesso ai registri dei
dispositivi e provvedere a opportune ispezioni e certi- Cobot
ficazioni volte a garantire l'affidabilità delle apparec- Un Cobot, o robot collaborativo, è un robot creato
chiature. Partner delle attività di manutenzione terzi per funzionare ed eseguire i suoi compiti insieme e
potrebbero monitorare i dati per la manutenzione in stretta vicinanza all'uomo. Questa caratteristica è
preventiva e registrare il loro lavoro sul sistema. in netto contrasto con molti robot industriali che di
solito devono essere separati dal contatto fisico con
l'uomo per evitare incidenti.
2.1.2 Flessibilità della catena di
montaggio Nel contesto della produzione smart, i robot cognitivi
La digitalizzazione che stiamo vivendo nell'ambito possono percepire l'incertezza delle informazioni,
dell’Industria 4.0, grazie alla fusione smart di mecca- modificare la gestione della pianificazione e regolare
nica, elettronica e software, cambierà profondamente
l’ambiente produttivo. Attraverso i sistemi ciberfisici,
in cui i dispositivi interagiscono tra loro, è possibile ot-
tenere una maggiore adattabilità e flessibilità poiché
i sensori del sistema ciberfisico garantiscono traspa-
renza del processo, auto-ottimizzazione e auto-adat-
tamento alle influenze esterne. Ad esempio, una
società di produzione che riceve ordini di acquisto o
istruzioni attraverso servizi Cloud e apporta pron-
tamente modifiche alla linea di produzione sarà
molto più flessibile nell'adattarsi alle esigenze e
ai requisiti di qualità dei diversi clienti.
I sistemi di produzione flessibili si stanno
diffondendo in maniera crescente e possono
essere suddivisi in due tipi di aree: flessibilità
della macchina e flessibilità di programma-
zione. La prima si riferisce alla capacità di
utilizzare più macchine per le stesse opera-
zioni e alla capacità del sistema di personaliz-
zare cambiamenti come volume e capacità. La
seconda si riferisce alla capacità di un sistema di
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 8Figura: Portfolio Atlas Copco di soluzioni intelligenti connesse
la produzione per far fronte in modo indipendente ad parte dei mercati, le industrie manifatturiere devono
un problema produttivo complesso. L'uso di algoritmi produrre prodotti e servizi di altissima qualità per
distribuiti per la riconfigurazione di robot autoricon- rimanere competitive. Grazie ai concetti di sistemi
figurabili semplifica considerevolmente la complessità ciberfisici, nonché IoT e IoS, le opportunità per rima-
della loro configurazione. I Cobot possono lavorare nere competitivi sono molte. L’Industria 4.0 può sup-
in modo indipendente e gestire la programmazione portare una maggiore qualità del prodotto in diverse
variabile di una Smart Factory con linee di montaggio aree, tra cui: personalizzazione avanzata, maggiore
connesse. interazione con i clienti, progettazione del valore
L'intelligenza artificiale svolge un ruolo importante basata sui dati e passaggio da offerte di prodotti a
nel supportare la collaborazione uomo-macchina. In quelle di servizi. L’offerta di servizi anziché di soli pro-
tal senso, le macchine forniranno assistenza per ogni dotti può creare maggiori opportunità di interazione
lavoro, ogni ruolo e tutto ciò che viene fatto nei siti di con i clienti e di collaborazione.
produzione dove sono presenti situazioni dinamiche,
come nelle catene di montaggio avanzate. Pertanto, In un panorama competitivo, la personalizzazione di
le interazioni intelligenti uomo-macchina possono un prodotto serve a creare un punto vendita unico per
essere implementate all'interno di un ambiente di un'azienda. Nell’Industria 4.0, dove la produzione di
produzione complesso al fine di aumentare l'efficien- massa cede il posto alla personalizzazione di massa, i
za della produzione flessibile. prodotti presentano, in misura maggiore, caratteristi-
che uniche definite dal cliente finale. I flussi fisici sa-
Una catena di montaggio flessibile sta diventando ranno continuamente mappati su piattaforme digitali.
sempre più importante nella produzione attuale in Tutti i dati raccolti da un sistema ciberfisico daranno
cui i prodotti sono sempre più personalizzati in base l'opportunità di analizzare, perfezionare e formulare
alle esigenze dei consumatori. I Cobot possono contri- linee guida su come migliorare la produzione e aumen-
buire a riequilibrare una catena di montaggio, grazie tare la qualità del prodotto finale o del servizio.
alla capacità di adattare il proprio comportamento a
nuove situazioni. La combinazione di dati raccolti, connettività e dispo-
sitivi mobili permette di creare applicazioni mobili
intuitive. Il download e il successivo utilizzo di un’app
2.1.3 Qualità del prodotto finale sviluppata appositamente per il funzionamento di un
Oggi, con alti livelli di competitività nella maggior dispositivo specifico diventeranno realtà.
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 9La stessa combinazione di dispositivi mobili, più una alle riparazioni di vedere all'interno della macchina
maggiore affidabilità e sistemi di posizionamento per cui è necessaria una riparazione con l'aiuto di
economici consentiranno la rappresentazione del po- sovrapposizioni digitali o di vedere attraverso le pareti
sizionamento in tempo reale nelle mappe 3D. Questo, i cavi e i tubi per sapere dove perforare o tagliare.
a sua volta, apre la porta a scenari di realtà aumen-
tata/mista. Si prevedono quindi vantaggi tangibili in Spesso, gli algoritmi di apprendimento automatico
attività quali l'identificazione e la localizzazione di vengono utilizzati per analizzare i dati IoT e quindi
materiali o nelle attività di manutenzione. segnalare eventuali anomalie o guidare il processo
decisionale. Il personale che attraversa un impian-
Realtà aumentata to potrà accedere a set unici di metadati associati a
I dispositivi di realtà aumentata per dipendenti, come ciascuna macchina e potrà consultare un esperto se si
tablet, caschi o occhiali, contribuiscono ad aumentare imbatte in qualcosa che non gli è familiare o nel caso
sia la comunicazione che la visualizzazione di dati con- in cui sia necessario un secondo parere.
testualizzati. La tecnica consente al personale addetto
Cyber security o sicurezza informatica
La sicurezza informatica è essenziale per Industria 4.0
e Smart Connected Assembly ma anche per consentire
la digitalizzazione che garantirà i vantaggi e le oppor-
tunità che le tecnologie future avranno da offrire.
Rischi della Cyber security
n Sicurezza degli impianti
n Sicurezza della rete
n Integrità del sistema
2.3 Descrizione dei vantaggi generali delle opportunità generate dai dati
n Dati
Il processo per ottenere valore dai dati è generico e – Rilevare tutti i dati possibili relativi all'oggetto e
comprende quattro passaggi: ai processi da fonti diverse
n Cambiamento di tendenza
– Analisi per identificare correlazioni
– Analisi per rilevare deviazioni da un modello
Implementazione
Implementation Dati
Data normale
– Identificare differenze che possono essere osser-
vate prima di un guasto o malfunzionamento
– Apprendimento automatico per automatizzare il
rilevamento
n Linee guida
– Ricavare approfondimenti dall'analisi
– Competenza aziendale per rivedere l'analisi
e determinare delle linee guida
Raccomandazioni Cambiamento
Recommendations Trend shift
di tendenza n Implementazione
– Implementare modifiche a sistemi di controllo,
attrezzature o altre applicazioni
La chiave per il successo dei servizi basati sui dati è nel
trasferimento delle capacità analitiche e della compe-
tenza settoriale. Questo garantirà lo sviluppo di una
visione e un'intelligenza adeguate per determinare la
giusta raccomandazione.
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 103: Portfolio di sistemi e servizi Atlas Copco
3.1 Mercato e posizionamento di Atlas Copco
Atlas Copco è il leader di mercato nelle soluzio- Inoltre sviluppa soluzioni leader sul mercato per
ni di assemblaggio in molti settori industriali. diverse tecnologie di giunzione, tra cui serraggio,
Nell'industria automobilistica con i suoi processi di rivettatura ed incollaggio. I centri di innovazione
assemblaggio semi-manuali, Atlas Copco è leader Atlas Copco negli Stati Uniti, in Cina e in Germania
indiscusso. In altri settori industriali generali ad lavorano a stretto contatto con i clienti per svilup-
alta intensità di assemblaggio, come elettronica, of- pare soluzioni e processi di assemblaggio utilizzan-
froad e settore aerospaziale, Atlas Copco è uno dei do queste tecnologie di giunzione e supportando
principali fornitori di soluzioni di assemblaggio. le applicazioni di controllo ed analisi.
3.2 Vantaggi del settore
Aumento del tempo di Riduzione dei difetti Introduzione di nuovi
attività prodotti
Produttività migliorata Interazione umana Uso ridotto di energia
3.3 Atlas Copco - prospettive
Attualmente l'industria automobilistica sta guidan- soddisfare la concorrenza. Queste due tendenze ri-
do lo sviluppo di concept e processi di produzione e chiedono una maggiore flessibilità nella produzione,
assemblaggio. Lo sviluppo è spinto da requisiti am- considerando che i principali costruttori di autoveicoli
bientali, con l'introduzione di linee guida alternative si stanno orientando rapidamente verso una visione
e una forte concorrenza sul mercato, con l'esplosione di “produzione di massa”. Produrre più modelli di
del numero di modelli e varianti come mezzo per auto o persino un mix di auto e moto in una fabbrica
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 11di assemblaggio rappresenta la nuova tendenza. Figura: Catena di montaggio flessibile
Per la realizzazione di assemblaggi, la visione di “pro-
duzione di massa” si sta concretizzando attraverso
nuovi concept in cui le tradizionali linee di montaggio
mobili vengono sostituite con nuove soluzioni basate
sugli AGV (Automated Guided Vehicles) che consen-
tono flussi multipli e flessibili in officina. L’assemblag-
gio prevede un flusso principale e percorsi multipli o
circuiti aggiuntivi per gestire la differenziazione in
modelli e varianti.
Questo richiede anche nuovi concept per la gestione
dei flussi di materiale e l'installazione di stazioni con
strumenti e software di controllo. Un approccio è il
kitting, ovvero la preparazione di kit, di materiali e nel serraggio, l'azienda può fornire linee guida speci-
strumenti che seguiranno l'auto nel flusso durante il fiche su come migliorare un processo di assemblaggio
processo di assemblaggio. connesso o suggerire la manutenzione sulla base di
analisi prescrittive.
Tale processo è abilitato da strumenti elettrici wireless
che sanno: Le comprovate soluzioni di Atlas Copco sono ora ulte-
riormente integrate orizzontalmente e condividono i
n Dove si trovano fisicamente e quale fase del dati senza interruzioni tra tutte le applicazioni che sup-
processo eseguire in questa posizione portano il ciclo di vita dell’assemblaggio, dalle applica-
n Quale modello e variante occorre assemblare zioni che supportano la ricerca e sviluppo, alla produzio-
n Quale materiale o componente montare ne e alle applicazioni utilizzate nel servizio e nell'analisi.
n Quale vite o bullone usare
n Fissaggio degli attrezzi Il ciclo integrato include un portfolio di attrezzi, siste-
n Quale programma di strumenti utilizzare per ogni mi e servizi per l’assemblaggio connesso intelligente.
serraggio specifico
n Programmazione dell’attrezzo
Tutto ciò deve essere dinamico nei processi attuali di n Utilizzo dell’attrezzo
assemblaggio più avanzati. n Sistema di controllo processo
n Sistemi di supporto dell'operatore,
Il futuro dell'industria automobilistica e di altri settori sistemi di guida dell'operatore
sta cambiando e nessuno può dire fino a che punto n Controllo qualità
si spingerà lo sviluppo. Emergeranno nuove soluzio- n Sistemi di assistenza e manutenzione
ni e standard. Atlas Copco contribuisce attivamente n Raccolta e analisi dei dati
allo sviluppo insieme ai suoi clienti ed è un partner di n Servizi basati sui dati
fiducia per il supporto durante il viaggio.
L'architettura integrata e modulare delle applicazioni
offre ai nostri clienti due importanti vantaggi:
1. Soluzioni modulabili in cui i clienti iniziano con
3.4 Soluzioni Atlas Copco moduli selezionati ed estendono funzionalità o
Atlas Copco fornisce prodotti connessi da oltre un effettuano un ridimensionamento e si espandono
decennio. Nel corso degli anni, la società ha acquisito aggiungendo moduli e capacità quando necessario
conoscenze nei processi di assemblaggio connessi e o consentono il ridimensionamento per ampliare il
ha una vasta esperienza su come progettare un ecosi- proprio obiettivo
stema connesso. Oggi Atlas Copco è leader di mercato
negli strumenti connessi e vanta la più grande orga- 2. Le soluzioni si integrano facilmente con altri sistemi
nizzazione di servizi di tutti i fornitori di attrezzi. Que- a disposizione del cliente e si allineano senza pro-
sto conferisce all'azienda una posizione unica in cui blemi agli ecosistemi aziendali. Ad esempio, una
non solo può raccogliere i dati ma anche analizzarli. piattaforma comune per l'analisi dei dati
In tal senso, con la sua esperienza nell’assemblaggio e
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 12Per supportare la flessibilità della catena di montag- tecnica per indicatori di allerta precoce (early warning
gio, gli attrezzi Atlas Copco possono essere posiziona- indicators), manutenzione predittiva e rilevamento di
ti in officina con elevata precisione. L’attrezzo wireless anomalie per migliorare la qualità del prodotto finale.
si caratterizza per un’elevata capacità di elaborazione
e per una logica di controllo per eseguire processi di Inoltre, i tempi di attività della produzione sono
serraggio avanzati. Lo strumento può essere ripro- migliorati dall'aumento dei passaggi “first time right”
grammato automaticamente in base alla posizione, al dei processi. Questo si ottiene mediante un'analisi
modello del prodotto presso la stazione e al materiale continua di tutte le deviazioni e dei risultati “non OK”.
o componente da montare. I dati rilevati dall'analisi vengono quindi utilizzati per
eliminare gradualmente le cause alla base di anoma-
Inoltre, tutte le funzionalità degli attrezzi possono es- lie e problemi di varia natura.
sere gestite da remoto dal centro di controllo virtuale
utilizzando un tablet o uno smartphone. Ora tutti i componenti, anche in officina, possono
essere collegati. Questo è un requisito fondamentale
Lo sviluppo di servizi basati sui dati per la manutenzio- per il Connected Assembly Una volta che un proget-
ne, la qualità e l'ottimizzazione dei processi ha raggiun- to è stato creato a livello ingegneristico, i suoi dati
to un livello in cui i guasti possono essere previsti ben possono essere trasferiti alla produzione, in modo che
prima che si verifichi un problema e i potenziali proble- le fasi di produzione ed assemblaggio possano essere
mi di qualità possono essere rilevati anche se il processo eseguite conformemente. Dopo aver completato la
è stato completato secondo le modalità previste. fase di produzione, la conferma può essere fornita
automaticamente e in tempo reale tramite MES o un
Ciò è possibile grazie all'analisi dei dati e all'apprendi- sistema di controllo della stazione. Inoltre, i produt-
mento automatico. Vengono analizzati grandi set di tori di macchine utensili possono eseguire la manu-
dati derivati dal serraggio e rilevate eventuali anoma- tenzione da remoto dei prodotti utilizzati dai propri
lie. Questo vuol dire che viene individuata qualsiasi clienti grazie alla disponibilità di collegamento per
deviazione rispetto ai dati normali, come ad esempio grandi quantità di dati e a basso costo.
il profilo di coppia. Una deviazione indica che qualco-
sa potrebbe essere sbagliato e richiede un’ispezione.
Atlas Copco dispone di soluzioni basate su questa
Figura: Portfolio Atlas Copco di soluzioni intelligenti connesse
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 13Descrizione dei casi
Atlas Copco gestisce una serie di progetti pilota con i principali co- mento automatico e all'analisi dei dati.
struttori di automobili e mezzi pesanti per sviluppare soluzioni basa- Nel progetto pilota viene utilizzata un'app per tablet o smartpho-
te sui dati per l'ottimizzazione della produzione e la manutenzione ne, utile a presentare i risultati dell'analisi. Ad esempio: quali pro-
predittiva. La soluzione si serve della gamma di strumenti esistente dotti necessitano di ispezione? Quali attrezzi necessitano di manu-
e dei dati che questi strumenti generano fin da subito. Il centro della tenzione? Una funzione più avanzata è quella di fornire delle linee
soluzione è costituito dall'intelligenza artificiale, dall'apprendi- guida sulle modifiche al programma dell’attrezzo di serraggio per
mento automatico e dalla potenza del Cloud computing. L'idea è di migliorare sin dalla prima volta la produttività in modo definitivo.
rilevare anomalie nei dati relativi al serraggio da tutti gli strumenti e
dalle stazioni di una linea di produzione di montaggio. Un'anomalia I vantaggi per i clienti includono
nei dati indica che qualcosa nel processo è avvenuto in modo errato • Capacità di identificare le esigenze di manutenzione in base
e richiede un’ispezione, anche se il processo è stato eseguito secondo all’analisi predittiva
le modalità previste. (Casi d'uso) per diverse situazioni di manuten- • Capacità di ottimizzare le performance dei processi per
zione e miglioramenti del processo di produzione sono correlati con migliorare il first time right
vari algoritmi di analisi e set di dati. La correlazione tra dati e (casi • Capacità di rilevare potenziali deviazioni di qualità del
d'uso) viene costantemente migliorata facendo ricorso all'apprendi- prodotto finale
4: Roadmap per implementare il futuro
4.1 L'importanza dello sviluppo
Molte aziende manifatturiere stanno lanciando te raggruppare tutti gli aspetti su cui i vertici azien-
attivamente le tecnologie della quarta rivoluzio- dali puntano e decidere quale direzione prendere,
ne industriale su larga scala. Tuttavia, si imbattono diversamente l’espansione non sarà possibile.
frequentemente in un ostacolo quando lanciano n Anche i problemi di sicurezza e riservatezza dei dati
progetti pilota e non superano mai la fase di lancio. Di influiscono sull'adozione dell'IoT. Per raccogliere i
conseguenza non ottengono mai vantaggi in termi- dati al fine di mettere in atto miglioramenti nella
ni di crescita e interoperabilità. Sarebbe necessario progettazione basati sull'uso, i produttori devono ac-
evidenziare quanto sia importante non solo estende- cedere ai dati relativi all’uso dei prodotti da parte dei
re un “caso d'uso” e la tecnica, ma anche riuscire ad propri clienti. Ciò può sollevare dei dubbi in merito
estendere diversi “casi d'uso” e tecnologie, al fine di alla riservatezza poiché è probabile che un produt-
soddisfare gli effetti sinergici. Ecco i motivi alla base tore consideri riservati dettagli specifici sulle perfor-
di tale esigenza: mance aziendali. Questa preoccupazione deve essere
superata se si vuole massimizzare l'impatto dell'IoT.
n Le aziende sono interessate alle nuove tecnologie
e mirano al cambiamento inteso come approccio Le ragioni illustrate derivano da una prospettiva com-
di innovazione tecnologica anziché approccio dal merciale. Esistono anche sfide digitali per un'ampia
valore commerciale. È importante comprendere il adozione dell’IoT e dell’interoperabilità.
vantaggio competitivo del modello di business e Citiamo, ad esempio:
migliorarlo utilizzando tecnologie avanzate.
n Solitamente i processi decisionali sono lenti al pari n Reti di dati affidabili con capacità sufficiente. Le reti
dell'implementazione di nuove tecnologie e della di dati nelle impostazioni di fabbrica devono spesso
creazione di una partnership. operare in ambienti con interferenze elettromagne-
n L'approccio anacronistico di considerare solo il gua- tiche alquanto rilevanti. Il flusso continuo di dati tra
dagno sugli investimenti di capitale. Perfino piccoli macchine e sistemi di computer remoti nelle confi-
importi di capitale. gurazioni IoT richiede anche un'elevata larghezza
n Non solo applicare l'approccio bottom-up per i casi in di banda e comunicazioni a lunga distanza.
cui si va alla ricerca di piccole aree di miglioramento e n La standardizzazione limitata dei dati implica un
quindi avviare i programmi pilota. È molto importan- notevole lavoro di integrazione dei sistemi per
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 14raggruppare dati provenienti da più fonti. Oltre a sonalizzata, oltre a competenza sia nell'analisi che
questa sfida, ce n’è un’altra nell’ambito di connet- nei macchinari e nei processi monitorati dai sensori.
tività ed archiviazione. Le questioni riguardanti la
proprietà dei dati all'interno e tra le organizzazioni
possono costituire un ostacolo per l'aggregazione. 4.2 Modello di maturità
n Una volta terminata l’aggregazione dei dati, arriva Le aziende stanno adottando l’Industria 4.0, e il livello
la sfida più grande di tutte: analizzare i dati per di adattamento può essere illustrato con un modello
ottenere informazioni fruibili. I dati generati richie- di maturità. Nel modello, sei dimensioni descrivono
dono una programmazione sofisticata e spesso per- l'adattamento all’Industria 4.0.
Dimension
Dimensione Description
Descrizione
The
L'usouse of sensors
di sensori and actuators
ed attuatori in equipment,
in apparecchiature,
Technologye
Tecnologia
tools and e
strumenti materials.
materiali.
attrezzatura
and equipment Grado diof
Degree robotizzazione ed automazione
robotization and automation
Connettività tra
Connectivity sensori,sensors,
between attuatoriactuators
e sistemi and
IT. IT systems.
Connectivity
Connettività Disponibilità di rete, cyber security, standard di comunicazione
Availability of network, cyber security, communication standards
and policies, third party access to equipmenteand
e politiche, accesso di terzi ad apparecchiature datidata
Product and
Specifiche process specifications
di prodotto e processo chethat can be
possono measured.
essere misurate.
Product data
Dati prodotto Modification
Modifica delleof productdi
specifiche and processe specification
prodotto based
di processo basata suon
insights from data
approfondimenti analytics.
derivanti dall'analisi dei dati.
The eco-system
L'ecosistema of operations
di operazioni and control
e sistemi systems,
di controllo, ERP
sistemi and
ERP e MES
IT systems
Sistemi IT systems, data storage
MES, soluzioni and analysis
di archiviazione solutions.
e analisi Edge
dati. Edge and Cloud
e Cloud
computing
computing.
Ability
Capacitàtodiadopt to and
adattarsi operateininun
ed operare a changing
ambiente in cambiamen-
Organisation
Organizzazione environmentApproach and organisation for aad
learning
to. Approccio e organizzazione per una società apprendi-
and culture
e cultura agile
mentocompany
facile.
Industry
Strategia 4.0 strategy
Industria 4.0linked
legata to the
alla creationdiof
creazione business
valore value.
aziendale.
Strategy
Strategia Articulating what
Stabilire il nostro is it we want
obiettivo, capiretoproblema,
achieve, what is the e caso
opportunità
problem,
aziendale opportunities, and business case
Le caratteristiche di tre livelli di maturità principali sono descritte nel grafico seguente
Le aziende dovrebbero impegnarsi nello sviluppo del- l’Industria 4.0. Ciò include la misura in cui è possibile
lo stesso livello di maturità per ciascuna dimensione controllare gli attuali dispossitivi tramite automazio-
prima di investire ulteriormente nello sviluppo di una ne e integrarle nel sistema operativo più ampio. Dove
di esse. Dunque, le apparecchiature avanzate dotate è possibile aggiungere sensori e attuatori alle appa-
di sensori e la possibilità di un controllo a distanza recchiature esistenti e quali devono essere sostituite.
non funzioneranno senza una connettività sicura e ad Una postazione di lavoro completamente autonoma
alta velocità. può essere una visione lontana, ma è bene avere un’i-
dea di ciò che tale visione potrebbe essere e dei suoi
In secondo luogo, è importante comprendere la potenziali benefici.
disponibilità generale delle apparecchiature per
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 15Leader
Miglioramenti delle performance
Livello intermedio ottenuti grazie all'innovazione digitale
Industria 4.0 implementata su larga
Alta innovazione digitale scala
Più progetti pilota Industria 4.0 • Robotizzazione ed automazione
• Sensori e attuatori in uso • “Tutto” connesso tramite
Nuovi arrivati • Connettività parziale e rete
• Dati sui prodotti e sui processi
comunicazione sicura
• Specifiche di prodotto e del processo
Innovazione digitale limitata specifici per l'automazione ottimizzate
Progetti pilota limitati per l’Industria 4.0 • Struttura finale IT in crescita e sistemi • Ecosistema di sistemi IT e operativi,
IT parzialmente integrati inclusi Edge e Cloud computing
• Uso limitato di sensori
• Cultura innovativa e competenze • Apprendere la cultura “agile”
• Mancanza di connettività in officina
digitali in crescita (flessibile)
• Dati del prodotto insufficienti per
• Strategia dell’Industria 4.0 focalizzata • Strategia di Industria 4.0 collegata al
l'automazione
su esplorazione e apprendimento valore commerciale
• Isole di sistemi IT in fabbrica
• Funzionalità di digitalizzazione limitate
• Mancanza di digitalizzazione o strategia Figura: Modello di maturità per Industria 4.0
Industria 4.0
4.2 Roadmap per Smart Connected Assembly
La roadmap per Industria 4.0 e Smart Connected As- all'implementazione delle strategie di Industria 4.0
sembly è diversa per ogni azienda. Dovrebbe guidare garantisce vantaggi e allineamento per l'azienda.
un'azienda dal punto di partenza individuale all’o- Questo know-how è esemplificato in due roadmap
biettivo desiderato. Questo è un viaggio esplorativo presentate di seguito:
per la maggior parte delle aziende poiché è necessa-
rio testare e valutare nuove tecnologie ed opportu- n Roadmap - Esplorare l’Industria 4.0, dedicata ai
nità. Parallelamente, devono essere sviluppate nuove nuovi arrivati
capacità organizzative. n Roadmap - Passare da progetti pilota che esprimo-
no il concept aziendale a soluzioni industrializzate
La roadmap tecnologica può servire da riferimento
per una valutazione delle capacità attuali e facilitare Esplorare l’Industria 4.0 dedicata ai
la discussione a livello di ambizione e capacità future nuovi arrivati
richieste. In questa sezione viene delineato uno scenario e una
roadmap per un'azienda che ha raggiunto il livello di
Ecco i fattori di successo nella progettazione di una ro- maturità “nuovi arrivati”. L'obiettivo per le aziende per
admap per implementare il concept dell’Industria 4.0: la categoria dei “nuovi arrivati”è in genere quello di
apprendere ed esplorare le nuove tecnologie e di identi-
n Assicurarsi di risolvere un problema aziendale, spin- ficare i punti nel processo di produzione in cui possono
ti dalla domanda o dalle esigenze aziendali essere applicati i concept dell’Industria 4.0. Non è ne-
n Pensare ad una soluzione per il quadro generale; cessariamente collegato all’ambito in cui questi concept
in che modo le soluzioni a più punti opereranno apporteranno i migliori benefici a livello aziendale.
insieme per raggiungere l'obiettivo La maturità è descritta usando le sei dimensioni:
“interoperabilità”?
n Idea chiara della soluzione n Tecnologia ed attrezzature
n Implementare una serie di “casi d'uso” per ottenere n Connettività
maggiore impatto n Dati del prodotto
n Apprendere e adattarsi velocemente n Sistemi informatici
n Organizzazione e cultura
Atlas Copco ha vasta esperienza e know-how nel n Strategia
supportare i clienti nella progettazione e nello svi-
luppo di soluzioni di Industria 4.0 e Smart Connected La tecnologia e le attrezzature sono normalmente
Assembly. Un approccio sistematico allo sviluppo e al centro di uno sviluppo iniziale, ma è importante
Smart Connected Assembly – Powered by data, whitepaper – 2019 16Digitalizzazione
Digitalisation Industria
Industry 4.0
4.0
How can
Come si ottiene una
autonomous
risposta be
response autonoma?
achieved?
Cosa
What will Self-Optimising
Auto-ottimizzazione
succederà?
happen?
Value
Cosa
Whatsta
is Being
EsserePrepared
pronti
succedendo?
happening?
Cosa
Whatè Capire
Understanding
successo?
happened?
Seeing
Vedere
Connettività Predictive
Capacità
Computerisation
Computerizzazione Connectivity Visibility
Visibilità Trasparenza
Transparency capability
predittiva Adaptability
Adattabilità
Figura: Fasi del percorso di sviluppo di Industria 4.0. Fonte: RWTH Aachen - Università tecnica di Aquisgrana
comprendere il valore commerciale alla base dello un'organizzazione, una cultura di collaborazione e la
sviluppo. Le aziende dovrebbero individuare i punti in capacità di prepararsi ai cambiamenti in arrivo.
cui è possibile aggiungere sensori di processo median- Da un punto di vista strategico, l'approccio dei nuovi ar-
te un aggiornamento delle apparecchiature esistenti rivati dovrebbe essere quello di esplorare e apprendere
o sostituendole. la nuova tecnologia e di sviluppare un quadro di come
La connettività tra sensori, sistemi IT e archiviazione i concept dell’Industria 4.0 possano apportare vantaggi
dei dati deve essere stabilita per l’obiettivo del pro- all'azienda in una serie di “casi d'uso”. Questi “casi d'u-
getto pilota. Gli standard di comunicazione e le solu- so” serviranno da input per lo sviluppo della strategia e
zioni di sicurezza dovrebbero essere parte integrante la formulazione di una roadmap per il futuro.
dell’obiettivo. Tuttavia, un progetto pilota autonomo
è un buon punto di partenza e richiederà sicurezza e Roadmap - Migliorare la qualità attraverso servizi
standardizzazione meno sofisticate. basati sui dati (progetto pilota autonomo)
Pianificare un'analisi iniziale in tre passaggi:
L'importanza di dati di prodotto adeguati è spesso
sottovalutata e dati relativi a prodotto e processo non n Valutazione della maturità attuale (come descritto
dettagliati a sufficienza possono essere un ostacolo che in precedenza)
richiede uno sforzo significativo per poterlo superare. n Opportunità per miglioramenti e posizione futu-
Ad esempio, la qualità dell’assemblaggio può essere mi- ra desiderata. Ad esempio, miglioramento della
surata con elevata precisione utilizzando sensori diversi. qualità grazie ad attrezzi collegati e nei controlli di
Nonostante ciò, si presume che esista una definizione processo, integrati dal sistema di error proofing
della qualità desiderata, ad esempio quale coppia e n Roadmap con attività per colmare il divario tra la
angolo sono richiesti durante il serraggio della vite. situazione attuale e quella futura
Nelle fasi iniziali è meno importante integrarsi con i Utilizzare un approccio flessibile in cui la soluzione si
sistemi di controllo e altri sistemi IT. Normalmente, le sviluppa attraverso iterazioni e una serie di prodotti
aziende “nuove arrivate” non dispongono nemmeno minimi realizzabili per dimostrare la funzionalità e
dei sistemi giusti per supportare i concept dell’In- ogni aspetto delle soluzioni in modo graduale.
dustria 4.0. Dovrebbero limitare la soluzione IT a un
livello sufficiente a sostenere i concept che vengono Selezionare l'obiettivo, ad esempio una cella o stazione
esplorati e valutati. (o un processo di assemblaggio) e un prodotto.
Al termine di questa roadmap, le aziende dovrebbero
L'implementazione dei concept dell’Industria 4.0 è disporre di una soluzione funzionante per migliorare la
un percorso di sviluppo e cambiamento per qualsia- qualità in un processo di assemblaggio. Inoltre, l'azien-
si azienda, anche se la fase iniziale avrà un impatto da ha acquisito esperienza e dimostrato risultati per de-
organizzativo limitato. Un obiettivo chiave della terminare il valore commerciale di questo “caso d'uso”.
fase iniziale è l'apprendimento di nuovi concept, Si tratta dunque di elementi importanti per pianificare
e le aziende dovrebbero impegnarsi per ottenere la fase successiva del suo sviluppo dell’Industria 4.0.
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