TECNOLOGIE ABILITANTI INDUSTRIA 4.0 - Tecnologie e fattori abilitanti di Industria 4.0 Applicazioni nel contesto industriale: casi Attuali ...
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TECNOLOGIE ABILITANTI
INDUSTRIA 4.0
• Tecnologie e fattori abilitanti di Industria 4.0
• Applicazioni nel contesto industriale: casi
• Attuali prospettive e limiti
Padova, 19/07/18
Industria 4.0
«Industria 4.0»
è un insieme di nuove tecnologie,
nuovi fattori produttivi e nuove organizzazioni
del lavoro che stanno modificando
profondamente il modo di produrre e
le relazioni tra gli attori economici,
compresi i consumatori,
con rilevanti effetti sul mercato del lavoro
e sulla stessa organizzazione sociale.
«Quarta Rivoluzione
Industriale»
Industria 4.0 Industria 4.0 può essere descritta anche con riferimento ai diversi livelli di interconnessione che consentirà di realizzare,[…] 1. Il primo aspetto riguarda i cambiamenti interni allo stabilimento produttivo 2. Il secondo aspetto riguarda i rapporti tra fabbrica e catena di fornitura 3. Il terzo aspetto riguarda i rapporti tra produttore e cliente, che generano modifiche nella catena del valore sia dei beni di consumo sia di quelli industriali. 4. Il quarto e ultimo aspetto si riferisce alle interconnessioni con la società che avvengono attraverso la digitalizzazione «Smart Factory» delle relazioni tra gli operatori del mercato, non solo in senso verticale tra impresa e supply chain, o tra produttore e consumatore, ma anche in senso orizzontale tra gli imprenditori, i consumatori e addirittura gli stessi oggetti.
Tecnologie Abilitanti
Le TECNOLOGIE ABILITANTI del PIANO NAZIONALE INDUSTRIA 4.0
«Ministero dello Sviluppo Economico, settembre 2016»
Le tecnologie dell’Industria 4.0 sono “scalabili” e possono essere implementate a
macchia di leopardo nel sistema di progettazione o nel sistema produttivo,
laddove, in funzione del prodotto, del servizio o del mercato, vi sia per l’azienda il
maggior valore aggiunto.
Piano Nazionale Industria 4.0
Le TECNOLOGIE ABILITANTI del PIANO NAZIONALE INDUSTRIA 4.0
«Ministero dello Sviluppo Economico, settembre 2016»
Le tecnologie abilitanti sono uno degli attori principali della trasformazione che sta affrontando il
mondo manifatturiero odierno.
Queste tecnologie sono multidisciplinari, interessano quindi vari settori diversi che costituiscono
la base di un significativo vantaggio concorrenziale per l’industria, al fine di stimolare la crescita e
creare nuovi posti di lavoro.
Si tratta di tecnologie già inserite all’interno delle catene del valore,che affrontano un approccio
di tipo integrato, che promuove la combinazione, la convergenza e l’arricchimento dei cicli di
produzione.
In questo modo si apre la strada anche a tecnologie industriali, prodotti, servizi e applicazioni
nuovi.
Le numerose interazioni saranno pertanto sfruttate in modo flessibile, poiché rappresentano un
importante fonte di innovazione.
Piano Nazionale Industria 4.0 I BENEFICI ATTESI DA INDUSTRIA 4.0 «Ministero dello Sviluppo Economico, settembre 2016»
Tecnologie abilitanti → Lean 4.0
LE TECNOLOGIE 4.0
a supporto del
LEAN MANAGEMENT
LEAN MANAGEMENT
Flessibilità Trasparenza
Lead Ø
Difetti e e
Time Livellamento controllo
Tecnologie
Advance manufacturing solutions
Additive manufacturing
Augmented reality
Simulation
H&V Integration
Industrial Internet
Cloud
Cyber Secutity
Big Data Analytics
Road to Lean 4.0
LE TECNOLOGIE 4.0
a supporto del
LEAN MANAGEMENT
• …Ripensare al concetto di VALORE per il
CLIENTE, alla catena di costruzione del valore.
la nuova sfida passa per:
➢ Sinergia tra i sistemi
➢ Sinergia tra l’approccio Lean e l’approccio
dell’alta automazione
ORGANIZZAZIONI INDUSTRY
SNELLE, EFFICACI 4.0
ed EFFICIENTI
Processo di Processo di
riorganizzazione trasformazione
aziendale basato del SISTEMA
sull’UOMO e sul INDUSTRIALE
VALORE che chiede verso l’automazione
il CLIENTE DIGITALE
La COMBINAZIONE SINERGICA tra ottimizzazione dei processi diretti e
indiretti & digital transformation può diventare il vero driver del cambiamento
verso l’azienda eccellente e competitiva
Road to Lean 4.0
LE TECNOLOGIE 4.0
a supporto del ➢ passo necessario per una integrazione efficace delle nuove
tecnologie passa per una profonda semplificazione dei processi
LEAN MANAGEMENT orientata al valore per il cliente = INNOVAZIONE dei PROCESSI
➢ Il rischio è quello di automatizzare dei processi complessi e
caotici che, così come sono, portano ad una aumento di rigidità
del sistema, alta inaffidabilità del sistema e altissimi costi (non
sono riconosciuti dal cliente perché non può beneficiare
dell’innovazione che è stata inserita).
La COMBINAZIONE ➢ Al contrario, l’automatizzazione di sistemi semplici ed orientati
SINERGICA al cliente aumenta l’affidabilità del sistema; ne aumenta la
flessibilità e l’efficienza, valori che il cliente percepisce e
riconosce al fornitore.
tra ottimizzazione dei processi
diretti e indiretti & digital
transformation
può diventare
il vero driver del cambiamento
verso l’azienda eccellente e
competitiva
Road to Lean 4.0 LE TECNOLOGIE 4.0 a supporto del LEAN MANAGEMENT
Road to Lean 4.0
LE TECNOLOGIE 4.0
a supporto del
LEAN MANAGEMENT
Miglioramento lean e semplificazione attività
eliminando le attività a NVA
LEAN
Automazione delle attività pesanti, faticose e
AUTO- con sistemi automatici tradizionali
MAZIONE
ADVANCED Inserimento di sistemi flessibili e collaborativi
MANUFAC- per creare Sinergia tra macchine e uomo
TURING
SOLUTION
4.0Road to Lean 4.0
LE TECNOLOGIE 4.0
a supporto del
LEAN MANAGEMENT
Benefici della quarta rivoluzione industriale possono
essere colti solo se le organizzazioni diventano «lean»
ed efficienti
➢ Un approccio Lean TPS oriented è propedeutico per intraprendere la strada della quarta rivoluzione
Industriale
➢ Rendere più flessibili e sincroni con il mercato tutti i processi riducendo tutte le attività che non creano
valore per il cliente, equivale a non correre il rischio di lasciarsi guidare solo dalla febbre tecnologica
divampante
➢ Non pensate al 4.0 solo come opportunità fiscale
➢ Bisogna evitare di automatizzare gli sprechi aziendali
➢ L’approccio lean genera il cambiamento verso l’eccellenza di processi e prodotti, gli strumenti digital ne
amplificano e velocizzano gli effetti
➢ La Fabbrica 4.0 deve essere davvero intelligente, altrimenti non serve a nulla
➢ “Non confondere TECNOLOGIE con STRATEGIE”Industria 4.0: tecnologia e organizzazione
Intendiamo Industria 4.0, non solo come un «insieme di tecnologie abilitanti» ma un processo di
trasformazione del sistema industriale, occorre muoversi in 2 direzioni parallele e sinergiche:
Sfida Tecnologica Sfida Organizzativa
• Comprendere e sfruttare le tecnologie • Percorso step by step
abilitanti per fare impresa • Partire con la lean, semplificare, snellire e
• Capirne le enormi potenzialità di connettività, reingegnerizzare i processi
di computing, di virtualizzazione, ecc. • Cambiare la cultura e la mentalità del
• Saper analizzare i big data per ricavare le management
informazioni chiave che servono • Investire nella crescita delle competenze
(perdue e/o obsolete) riqualificando le personeFattori e Tecnologie Abilitanti
FATTORI ABILITANTI
devono diventare
PRINCIPI di PROGETTAZIONE e di ORGANIZZAZIONE della CATENA del VALOREFattori e Tecnologie Abilitanti
QUALI RISULTATI
POSSO OTTENERE?
1. Inter-operabilità
- Wearable devices: smart gloves
- Internet of Things
Interconnessione e aderenza tra
flussi fisici e informativiFattori e Tecnologie Abilitanti
QUALI RISULTATI
POSSO OTTENERE?
2. Virtualizzazione
- Simulazione sistemi, flussi e
processi
- Digital Twin
- Realtà aumentata
Scenari
operativi ottimaliFattori e Tecnologie Abilitanti
QUALI RISULTATI
POSSO OTTENERE?
3. Decentralizzazione
- Machine Learning
- Intelligenza artificiale
- Sw integrazione Supply-Chain
Just in time,
decentralizzazione decisioni
e programmazioneFattori e Tecnologie Abilitanti
QUALI RISULTATI
POSSO OTTENERE?
4. Capability dei processi
in tempo reale
- Sistemi gestionali e MES
- Big data analysis
Built in qualityFattori e Tecnologie Abilitanti
QUALI RISULTATI
POSSO OTTENERE?
5. Interfaccia tra
persone-macchine,
processi e impianti
- Software Workplace
Management
- Internet of Things
Miglioramento delle informazioni sul
posto di lavoro
PDCA rapidi ed efficaciFattori e Tecnologie Abilitanti
QUALI RISULTATI
POSSO OTTENERE?
6. Modularità
- Stampante 3D
- SGV (Self-Guided Vehicle)
- Sistemi di robotica flessibile,
cobot
- Sistemi di produzione
flessibile e riconfigurabile
Elasticità della domanda
e customizzazione
a basso costoAdvanced manufacturing solutions
COBOT: un po’ di terminologia …
Robot con forza e velocità limitata hanno dei sensori integrati per rilevare
impatti e forze anomale e sono progettati per lavorare fianco a fianco con
le persone senza bisogno di dispositivi di sicurezza aggiuntivi;
Robot collaborativi sono progettati per avere uno spazio di lavoro
condiviso con le persone, ma essi potrebbero essere anche dei pesanti
robot industriali senza limitazioni di forza e velocità; è necessario però che
le loro aree di lavoro siano adeguatamente monitorate attraverso dei
dispositivi di sicurezza;
Robot collaborativi = Cobot
Cobot è un termine slang
Robot con forza e
per indicare un robot
velocità limitata
collaborativo.
21Advanced manufacturing solutions
Trend Robotica
1,7 MILIONI DI COBOT VENDUTI DA QUI AL 2020 - (PREVISIONI)
L’industria automobilistica fa il maggiore uso di ROBOTAdvanced manufacturing solutions
Alcune soluzioni
Universal Robots: Kuka iiwa:
•6 DOFs •7 DOFs
•Reach: 500 / 883 / 1300 mm •Reach: 911 / 931 mm
•Repeatability: 0.1 mm •Repeatability: 0.1 / 0.15 mm
•Payload: 3 / 5 / 10 Kg •Payload: 7 / 14 Kg
•Weight: 11 / 18.4 / 28.9 Kg •Weight: 22.3 / 29.5 Kg
•Speed: 1 m/s •Speed: 70 / 90 to 180°/s
•Certified with ISO 10218 and ISO 13849 •Certified with ISO 13849
Fanuc CR-35iA:
•6 DOFs ABB YuMi:
•Reach: 1813 mm •2 x 7 DOFs
•Repeatability: 0.08 mm •Reach: 500 mm
•Payload: 35 Kg •Accuracy: 0.02 mm
•Weight: 990 Kg •Payload: 2 x 0.5 Kg
•Speed: 250 mm/s or 750 mm/s if area •Weight: 38 Kg
monitored with safety sensor •Speed: 1,5 m/s
Baxter / Sawyer: Kawada NEXTAGE:
•2 x 7 / 7 DOFs •2 x 6 DOFs
•Reach: 1041 / 1026 mm •Payload: 2 x 1.5 Kg
•Payload: 2 x 2.3 / 4 Kg •Weight: 130 Kg
•Weight: 75 (w/o pedestal) / 19 •Speed: 133 to 300°/s
Kg
•Speed: 1 m/sAdvanced manufacturing solutions
PICK&PLACE
Un Cobot che svolge un'applicazione di pick&place è in grado di garantire maggior precisione e
minori sprechi. I cobot possono gestire autonomamente la maggior parte delle applicazioni di
pick&place. La veloce programmazione rende il robot collaborativo adatto per produzioni su
piccola scala. Il cobot, inoltre, offre vantaggi in termini di produttività e flessibilità, consentendo
agli operatori di svolgere compiti a maggior valore aggiunto.
https://www.youtube.com/watch?v=E9vcO0pBaioAdvanced manufacturing solutions ASSEMBLAGGIO Robot collaborativi come YuMi, a due braccia, sono pensati principalmente per applicazioni di assemblaggio di piccoli pezzi. Dotato di mani di presa sicure e flessibili, esso può lavorare a fianco di operatori in un normale ambiente produttivo, consentendo alle aziende di trarre il meglio dall’interazione fra uomo e robot.
Advanced manufacturing solutions
AVVITATURA
• Gli operatori possono essere sollevati da compiti ergonomicamente disagevoli e più
ripetitivi, riducendo, così, anche il rischio di potenziali infortuni.
• Maggiore omogeneità e precisione per avvitatura e serraggio con i Robot collaborativi
• Possibilità di lavorare a fianco delle persone e intervento di manutenzio e/o ripristino
rapidoAdvanced manufacturing solutions_COBOT
CASO 1
ISOLA DI ASSEMBLAGGIO COLLABORATIVA Descrizione Applicazione
Layout • N. 4 stazioni di assemblaggio combinate in n.2
isole di lavoro
• Sostituzione attività uomo di PICK&PLACE con
impiego n.4 cobot
• Principali motivi per l’uso di Robot Collaborativi:
→ basso investimento dovuto alla riduzione di
complessità dei dispositivi di sicurezza e protezione
→ veloci ripartenze in caso di fermi lineaAdvanced manufacturing solutions
Advanced manufacturing solutions_COBOT
CASO 2
GUIDA ROBOT STAMPAGGIO Descrizione Applicazione
• Stazione automatica con sistema di visione per la guida
del Cobot . Il sistema di visione fornisce le coordinate
di prelievo al Robot per il prelievo del componente
• La struttura è rimovibile per consentire modifiche
future o modifiche del layout
• Utilizzo di laser scanner per definire se l’operatore
entra nella zona collaborativa del robot. Quando
l'operatore entra nella zona di collaborazione, il robot
può muoversi a una velocità massima di 250 mm/s
secondo le specifiche ISO / TS 15066
• Cobot + Sistema di Visione può essere utilizzato su
tutte le macchine per lo stampaggio per prelevare
pezzi (solo modificando la pinza)
Vision • Miglioramento ergonomico delle attività uomo
system
• Efficientamento ulteriore attraverso la possibilità di
ridurre il tempo ciclo della macchina di stampaggioAdvanced manufacturing solutions_COBOT ROBOT COLLABORATIVO IN ISOLA DI ASSEMBLAGGIO https://www.youtube.com/watch?v=OxNC8yvsZ6s
Advanced manufacturing solutions
CHE COS’E’ UN AGV
• Automated Guided Vehicle: Veicolo a guida automatica, privo di guidatore caratterizzati
da elevata flessibilità, intelligenti e versatili
Consentono di rivoluzionare l’organizzazione logistica e produttiva
• Motore elettrico, alimentato a batteria
• Possibilità di programmare:
– Destinazione
– Percorso
– Posizionamento
– Evitare collisioniAdvanced manufacturing solutions VANTAGGI DELLE NAVETTE AGV ➢Puntualità nel’esecuzione e nessun errore di destinazione; ➢Drastica riduzione dei rischi dovuti alla movimentazione delle merci, rischi riferiti a danni a persone, merci, macchinari o a strutture fisse; ➢Possibilità di lavorare 24h/ 7gg senza intervento umano; ➢Trasporto efficiente, affidabile e flessibile; ➢Ottimo rapporto qualità/prezzo.
Advanced manufacturing solutions
I PRINCIPALI TIPI DI AGV
La navetta AVG funge frequentemente da motrice. I veicoli a guida automatica seguono
percorsi pre-impostati muovendosi dall’area di magazzino fino alle linee di montaggio e
lavorazione, e viceversa.
Tipologie
• AGV di traino
• AGV trasportatori di unità di
carico
• AGV transpallet
• AGV forklift (muletto)Advanced manufacturing solutions FUNZIONI -Asservimento ad un’area di picking Le navette sono adatte ad alimentare un sequenziamento o (rent) dei componenti trasportati a consumo Tutti gli AGV possono anche essere dotati di un terminale sul quale è possibile mostrare, ad esempio, le tipologie e le quantità di componenti da prelevare. -Trasferimento di carrelli Gli AGV a traino possono essere utilizzati per trasferire carrelli tra stazioni operative successive in un’isola di lavorazione o assemblaggio. -Trasporto di pallets, casse, cestelli o altro La navetta AGV può essere progettata in conformazione specifica per soddisfare particolari necessità di movimentazione interna ed esterna ai padiglioni produttivi. -Stazioni operative Le navette stesse possono fungere esse stesse da stazione operativa di montaggio. È così possibile realizzare linee di montaggio estremamente flessibili
Advanced manufacturing solutions
SISTEMI DI GUIDA DI UN AGV
Fisso VS Variabile
Sistemi di guida a percorso fisso Sistemi di guida a percorso variabile
I sistemi di guida a percorso fisso richiedono I sistemi di guida a percorso variabile consentono
l’installazione di una traccia sul pavimento, ad una maggiore flessibilità, ma richiedono una
superiore capacità di calcolo da parte del sistema
esempio un nastro magnetico, una striscia
di controllo.
fotosensibile o riflettente, oppure sotto la
superficie.Advanced manufacturing solutions
SGV: acronimo di self guided vehicle.
Sistema di consegna robotizzato, a guida
autonoma, per la movimentazione del
prodotto in ambienti differenti
AMR: autonomous mobile robots
Questi robot utilizzano un set di
sensori per investigare il terreno
intorno a loro e creare una
rappresentazione interna che consenta
loro di navigare.Advanced manufacturing solutions_SGV
CASO 1
7/23/2018Advanced manufacturing solutions_SGV
CASO 1
PRINCIPIO di FUNZIONAMENTO e REQUISITI TECNICI
Sistema aggancio carrelli Software controllo Docking Station
Architettura
Hw e Sw PLC interno
7/23/2018Advanced manufacturing solutions_SGV
CASO 1
ROUTE PLAN
Unità
# Missione Tipologia Origine Destinazione
Movimentata
Kit utensili Bordo Macchina Carrello Utensili
1 Taxi Utensileria
pre-settati (4 pt. distinti) 600x800
1° pezzo CQ
Piani di Controllo Anello: CQ → Utensileria → Bordo Carrello a settori
2 BUS
Utensili singoli Macchina → CQ per pezzi/utensili
(Ordini di lavoro)
Bordo Macchina Carrello
3 Pezzi da sbavare Taxi Sbavatura
(3 pt. Distinti) porta pezzi
7/23/2018Advanced manufacturing solutions_SGV
CASO 1
ROUTE PLAN – SPAGHETTI CHART
Anello BUS
Utensili pre-settati
Urgenze Controllo Qualità
Pezzi da sbavare
7/23/2018Advanced manufacturing solutions_SGV
CASO 1
DIMENSIONAMENTO FLUSSI CENTRO DI LAVORO → SBAVATURA
7/23/2018Advanced manufacturing solutions_SGV
CASO 1
7/23/2018Advanced manufacturing solutions_SGV
CASO 1
La simulazione mostra una saturazione MIR del 85% in base ai compiti assegnati,
attraverso la percorrenza di circa 8,5 km/turno per 2 turni d’impiego.
7/23/2018Advanced manufacturing solutions_SGV
AMR movimentazione SL tra reparti
7/23/2018Advanced manufacturing solutions_SGV
DRONI A SUPPORTO DELLA LOGISTICA
7/23/2018Advanced manufacturing solutions
SCANNER INDOSSABILE
PRODUTTORE IMMAGINE MODELLI CARATTERISTICHE TESTATO
PROGLOVE Modello: Proglove - Ergonomico
Mark - Veloce 05/12/2017
Prezzo: 850€ - Radio frequenza
ZEBRA Modello: RS507 - Bluetooth
Prezzo: 1600€ - terminale \
integrato
HONEYWELL Modello: Honeywell
- Bluetooth
8670 \
- Resistente
Prezzo: 500€Advanced manufacturing solutions
Il guanto intelligente della ProGlove di nome MARK, consente
agli operatori logistici e della produzione di lavorare in
maniera più veloce, sicura ed ergonomica. Ciò migliora
l’ergonomia, aumenta l’efficienza e la qualità.
I passaggi «Proccess» possono essere documentati "a mani
libere" e gli utenti ricevono feedback diretto tramite il suo
guanto intelligente. Attraverso nuovi punti dati, ProGlove
consente alle aziende di molti settori di raggiungere un livello
superiore di business intelligence nel processo di produzione
e logistica.
7/23/2018Advanced manufacturing solutions
Caratteristiche Chiave: Caratteristiche del dispositivo:
✓ Uso a «mani libere» ✓ Guanto da lavoro con integrato
scanner intelligente
✓ Risparmio di tempo grazie ai flussi di ✓ Scansiona codici 1D/2D
lavoro migliorati
✓ Feedback in real time (ottico, acustico
✓ Integrazione Plug & Play e tattile)
✓ Autonomia batteria pari a un turno di
✓ Semplice configurazione del tool lavoro (8-10h)
(config.proglove.de)
✓ Raggio di trasmissione >30m
7/23/2018Augmented Reality & Virtual Reality
REALTA’ AUMENTATA (AUGMENTED REALITY)
Per realtà aumentata si intende l’arricchimento della percezione sensoriale umana, mediante l’aggiunta
di informazioni attraverso l’utilizzo di dispositivi mobili più comuni, come smartphone o tablet fino a
dispositivi di ultima generazione come visori e occhiali 3D.
L’AR arricchisce l’oggetto con informazioni
aggiuntive sul prodotto, sull’applicazione o
sull’utilizzo.
L’AR è l’espansione della realtà fisica
attraverso un visore che ci fornisce
informazioni dirette sul posto in cui siamo
Esempio:
ho un problema alla macchina e devo
rabboccare olio utilizzando il mio cellulare
posso essere guidato passo per passoAugmented Reality & Virtual Reality
La realtà aumentata riduce lo sforzo mentale necessario per connettere informazioni digitali sul
mondo fisico con il contesto a cui si applicano.
Ci permette quindi, in tempo reale, di integrare i nostri dati con un uomo che sta indossando il
dispositivo intelligente di visione o viceversa chiedere informazioni.
L’efficacia della realtà virtuale e aumentata deriva dal modo in cui gli essere umani processano e
acquisiscono le informazioni: un 80-90% delle informazioni recepite dagli esseri umani passa attraverso
la visione.
Un’immagine o una figura che sovrappone informazioni al mondo fisico contestualizzandolo, per noi
riduce la distanza cognitiva.
Il mondo fisico viene rafforzato dalla
sovrapposizione digitale di dati
rilevanti dove e quando servono.
57Augmented Reality & Virtual Reality
58Augmented Reality & Virtual Reality
REALTA’ AUMENTATA-PROSPETTIVE
AR avrà un significativo impatto sull’approccio competitivo delle imprese
➔stimare l’impatto potenziale dell’AR sui Clienti (bene o servizio)
e sulla Catena del Valore.
➔«conoscere» i propri prodotti: per i complessi e costumizzati AR ci si concentrerà sulla
capacità di controllo e gestione e su applicazioni tecnico-costruttive, per i semplici e commodity
ci si concentrerà sulle efficienze operative su larga scala e sulle esperienze di virtualizzazione
➔prendere coscienza delle nuove Efficienze che possono realizzarsi (ridurre i costi di
addestramento, assistenza, assemblaggio, progettazione, logistica, manutenzione)Augmented Reality & Virtual Reality
REALTA’ AUMENTATA-PROSPETTIVE IN AMBITO MANIFATTURIERO/SERVIZI
AR_ applicazioni lungo la Catena del VALORE
•1.Sviluppo prodotti
L’AR permette di sovrapporre i modelli 3D al
mondo fisico sotto forma di ologrammi accrescendo
così la capacità dei tecnici di valutare e migliorare i
progetti
•2. Produzione
Vengono fornite le info «giuste al momento giusto»
con significativi vantaggi in termini di prevenzione
errori e di incremento dell’efficienza della
manodopera
60Augmented Reality & Virtual Reality REALTA’ AUMENTATA-PROSPETTIVE IN AMBITO MANIFATTURIERO/SERVIZI •3. Manutenzione Supporta tecnici, manutentori nella fasi di intervento e acquisisce informazioni dai sistemi di controllo per il monitoraggio e la diagnostica sulle macchine e sui processi. Memoria sui precedenti interventi e MNT preventiva •4. Post Vendita Supporto ai tecnici in assistenza, applicazioni simili a quelle di supporto degli operatori in produzione e in manutenzione. Memoria sui precedenti interventi e MNT preventiva.
Augmented Reality & Virtual Reality REALTA’ AUMENTATA-PROSPETTIVE IN AMBITO MANIFATTURIERO/SERVIZI 5. Logistica permette di migliorare l’efficienza e l’accuratezza delle attività di picking e insieme, di formare i neoassunti in tempi molto contenuti 6. Marketing e Commerciale Ridefinizione delle logiche di showroom, dimostrazioni, fiere, trasformando l’esperienza del cliente nel mondo reale prima dell’acquisto. Introduzione di nuove prospettive per la configurazione di diverse opzioni, caratteristiche del prodotto. 7. Risorse Umane AR per l’addestramento visuale con enormi benefici in termini di tempi e relativi costi
Augmented Reality & Virtual Reality
LE TECNOLOGIE ATTUALMENTE DISPONIBILI PER LA REALTA’ AUMENTATA
• smartphone e tablet
tramite la propria videocamera, il sistema GPS e un'app specifica
• proiettori
Utilizzati specialmente in ambito lavorativo, ma stanno facendo il loro approdo nel mercato com grazie alla HoloLens
• smart glasses
Occhiali con software AR
• desktopography
sistema di proiezione del desktop del nostro PC su una superficie scelta a piacereAugmented Reality & Virtual Reality
OCCHIALI PER REALTA’ AUMENTATA
PRODUTTORE IMMAGINE MODELLI CARATTERISTICHE TESTATO
EPSON - Professionale
Modelli: Moverio BT
- Gamma completa
2000, BT 300
- Binoculare
Prezzo: 2600€, 700€
MICROSOFT - Alta qualità delle
Modello: HoloLens immagini (invasivo)
Prezzo: 3000€
GLASS UP - Certificato DPI
Modello: F4 - Monuculare
05/12/2017
Prezzo: 2500€
SONY - Leggero
Modello: smart Eye
- Binoculare
glass
- Per sviluppatori
Prezzo: 750€
PICAVI
Modello: Picavi
Glass 10/10/2017
Prezzo:Augmented Reality & Virtual Reality
REALTA’ VIRTUALE
Con il termine realtà virtuale si indica la simulazione della realtà effettiva.
Le tecnologie informatiche attuali consento la navigazione in ambientazioni foto-realistiche in tempo
reale, interagendo con gli oggetti presenti in esse.
Simulazione all'elaboratore di una situazione reale con la
quale il soggetto umano può interagire, quali occhiali e
caschi su cui viene rappresentata la scena e vengono
riprodotti i suoni, e guanti (data glove) dotati di sensori
per simulare stimoli tattili e per tradurre i movimenti in
istruzioni per il software.
Simili tecniche sono usate nei videogiochi,
nell'addestramento militare dei piloti e nella modellistica
di sistemi microscopici, per es. nello studio delle
proprietà delle biomolecole e, sempre più
frequentemente, nel mondo produttivo.Augmented Reality & Virtual Reality MIXED REALITY Con “Mixed Reality” si intende la fusione di informazioni di natura digitale con informazioni già presenti nel mondo reale. Le applicazioni di Mixed/Augmented Reality, tipicamente mescolano informazioni visive, visualizzate sul visore del dispositivo, sia questo uno smartphone o degli occhialini. Il concetto di “mixed” può però essere esteso anche ad altri sensi, ovvero udito o tatto per citare i più comuni. Al mondo reale, si aggiungono informazioni sonore o tattili, che sono generate e riprodotte in modo digitale. In questo modo, l’esperienza di “Mixed Reality” può diventare decisamente più complessa da realizzare.
Simulation IL DIGITAL TWIN Copia esatta di qualcosa di reale sul quale fare test e prove in modo da evitare problemi o errori che potrebbero costare cari e causare ritardi sulla consegna. Ossia la copia di qualcosa di reale. Questa può essere fisica (modelli 3D) o virtuale (simulazione ad elementi discreti o insieme di regole che descrivono qualcosa di reale). In entrambi i casi si tratta di una realtà riprodotta digitalmente con lo scopo di simulare un prodotto per verificarne le funzionalità. Sempre di più le aziende vogliono evitare di incontrare i problemi durante la produzione, il montaggio, i flussi logistici o la messa in funzione del proprio prodotto.
Simulation La simulazione numerica è uno strumento sperimentale di analisi molto potente, utilizzato in vari ambiti scientifici e tecnologici, grazie al quale è possibile superare le difficoltà o le impossibilità che si affrontano in un «laboratorio» reale. Tali difficoltà sono da ricondursi alla riproduzione fisica delle effettive condizioni di un sistema oggetto di studio e analisi. Questa tecnologia è, quindi, assimilabile, ad una sorta di laboratorio virtuale che consente anche un abbattimento dei costi di studio rispetto ad esperimenti complessi realizzati in laboratorio reale. In fase di progettazione vengono già utilizzate simulazioni 3-D di prodotti, materiali e processi produttivi. Per accelerare lo sviluppo di prodotti sempre più smart è diventata strategica l’estensione dell’utilizzo delle simulazioni all’intero ciclo di vita dei prodotti. In tal modo è possibile ottenere digitalmente informazioni utili per operare le migliori scelte ingegneristiche in ogni fase del processo. Simulazione di flusso ✓ Plant Produttivo ✓ Magazzino ✓ Retail ✓ Mezzi di trasporto ✓ Eventi con flussi (persone, materiali, mezzi) ✓ Sistemi stradali
Simulation
SIMULAZIONE COME STRUMENTO “PREVISIONALE”
Grazie all'uso di modelli di simulazione le imprese
sapranno prevedere l'impatto di variazioni rispetto alla
situazione attuale o confrontare tra loro scenari futuri
alternativi.
➔significa che prima di apportare sostanziali cambiamenti
alla nostra impresa possiamo prevederne l’impatto grazie a
questi modelli previsionali. Processo di analisi del sistema e modellazione del sistema
che permette di definire la situazione AS IS. Definito l’AS IS si
inizia ad studiare i possibili scenari TO-BE: la simulazione
permette di confrontare gli scenari e valutarli in modo da
trovare il migliore.
In modo particolare simulare il prodotto oggi significa:
•Individuare e risolvere in modo più rapido eventuali difetti di progettazione.
•Valutare un maggior numero di alternative in maniera efficace e veloce.
•Ridurre i costi di sviluppo.
•Ottimizzare i progetti e garantire la conformità con le specifiche.
•Esplorare nuove possibilità per i progetti senza i rischi di una prototipazione.Simulation
Human
• Previsione
avanzata della
postura
• Analisi
ergonomica Robotics
virtuale
• Visualizzazione
3D della realtà • Pianificazione dei
virtuale percorsi e delle
posizioni dei robot
• Simulazione Logistics/Plant
realistica del robot
• Ottimizzazione del • Simulazione di
tempo ciclo flusso
• Valutazione del
throughput
• Simulazione ed
analisi del consumo
energeticoSimulation
Simulazione e verifica dell’assemblaggio
• Ottimizzazione delle sequenze di assemblaggio
• Valutazione delle interazioni uomo-macchina
• Verifica/miglioramento delle condizioni ambientali
• Minimizzazione del carico sull’operatore
• Miglioramento dell’ergonomia
• Performance del lavoratore
Simulazione robotica di processo
• Validazione e/o ottimizzazione del percorso
robot
• Controllo delle attrezzature
• Analisi di raggiungibilità dei punti di
saldatura
• Analisi di collisione sulle attività del robot
• Validazione del tempo cicloSimulation Simulazione di flusso e della logistica • Ricerca ed eliminazione dei colli di bottiglia • Snellimento dei flussi di materiale • Incremento del throughput • Dimensionamento ottimale delle risorse • Analisi delle alternative
Simulation
VERIFICA capacità produttive, efficienza
del sistema, utilizzo risorse
OTTIMIZZAZIONE lead time
OTTIMIZZAZIONE forza lavoro ELIMINAZIONE
COLLI DI
VERIFICA conformità sequenze BOTTIGLIA
produttive e di mix previste
VERIFICA sistema di trasporto e
magazzini interoperazionaliSimulation
MODELLAZIONE DEL LAYOUT
Il layout viene rappresentato in modo logico
tenendo conto delle logiche principali di
funzionamento, del flusso
produttivo/logistico, delle stazioni/linee e
degli accumuli presenti nell’impianto.
➔Si passa da un flusso produttivo/logistico
reale ad un equivalente flusso logico.
2+3 EMPTY
SKILLET
5
27 Stations: 27 Stations: 21 Stations: 13 Stations:
1E+2T+24L 20L+4Q+2T+1E 1E+1T+17L+1T+1E 1E+12L
3+4 1+1 4+12 8+19
1 Trim 1 7 Trim 2 2 1
16 Chassis 1 27 Decking
16+47
HANG 28 Stations: 17 Stations:
63 1E+1T+24L+1T+1E 1+2 1E+1T+13L+1T+1E
6+22
HANG
8 Stations: 28 11+33 Chassis 3 3 Chassis 2
36+105
1E+2L+1T+3L+1E 44 4+12
141 8+29
Doors line A EMPTY 16 29 Stations:
37 33 Stations:
HANG 1E+1T+25L+1T+1E 3+6
27+80 1E+1T+29L+1T+1E
33 Stations: Chassis 4 9 1 10
107 1E+31L+1E Dashboard line EMPTY
1
EMPTY TTS
Doors line B HANG
19 Stations: 18 Stations:
EMPTY 1
36+105 1E+2T+13L+2T+1E 1E+2T+12L+2T+1E
3+4 SKID
1 Chassis 6 Chassis 5
141 7
3+5
18 Stations: 19 Stations: 1 8
1+1 17L+1T 3+4 1E+1T+18L 2+3 EMPTY
SKILLET
1
2 Final 2 7 Final 1 1 5
2+3
5
EMPTY
SKILLETSimulation
CASO 1
SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
Obiettivi del progetto
• definizione logiche di flusso ottimali
• definizione del nuovo layout di stabilimento
• individuazione delle soluzioni di logistica (movimentazione e stoccaggio) adeguate dal punto di vista
tecnico-economico
7/23/2018Simulation
CASO 1
SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
Transit Node
Loading Node
Unloading Node
Waiting Area
MHE Source
7/23/2018Simulation
CASO 1
SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
Step seguiti nel progetto
1. Analisi flussi logistico-produttivi
2. Elaborazione soluzioni alternative di layout
3. Sviluppo modello simulazione dinamica
4. Scelta layout definitivo e sviluppo in dettaglio
5. Individuazione sistemi logistici, di movimentazione e stoccaggio
Layout attuale
7/23/2018Simulation
CASO 1
SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
Raccolta dati INPUT per la creazione del Modello
7/23/2018Simulation
CASO 1
SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
Modelli da simulare
7/23/2018Simulation
CASO 1
SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
dati di OUTPUT della simulazione
1. Produzione di reparto
2. Lead time di produzione
3. Utilizzo risorse produttive
4. Occupazione BAIE in/out materiali
5. Tempi d’attesa BAIE in/out
6. Saturazione risorse logistiche (uomini e mezzi)
7/23/2018Simulation
CASO 1
SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
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