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Industry 4.0 è un'iniziativa del governo tedesco per promuovere la computerizzazione nei settori industriali tradizionali, come l'ingegneria di produzione.
L'obiettivo del progetto è la Smart Factory, che include tecnologie fondamentali come i sistemi ciber-fisici e l'internet of things.
Il termine Industry 4.0, utilizzato quasi esclusivamente in Germania, indica la quarta fase della rivoluzione industriale. Dopo l'invenzione delle macchine a vapore, dei nastri trasportatori e dell'informatizzazione degli uffici, l'attenzione si è ora spostata sull'integrazione delle tecnologie web nei prodotti e nell'ingegneria di produzione. Al di fuori della Germania, Industry 4.0 è meglio conosciuto come Industrial Internet.
Una delle tecnologie di Industry 4.0 è rappresentata dai sistemi ciber-fisici, che combinano tecnologie informatiche e meccaniche e sono anche noti come meccatronica. Sono fondamentali per la creazione di sistemi il più possibile autonomi.
Tra questi, i primi passi verso le auto senza conducente, come la Google Car, e il Rover che sta attualmente esplorando Marte. Anche se il Rover di Marte è gestito da un centro di controllo, si tratta comunque di un dispositivo autonomo.
A causa del tempo necessario per trasmettere un segnale dalla Terra a Marte, il Rover non può essere pilotato con un normale telecomando.
I sensori locali del Rover osservano l'ambiente circostante e il software analizza i dati risultanti, prende decisioni e fornisce comandi di guida che vengono eseguiti dalle parti meccaniche.
Questi concetti sono già stati implementati nelle funzioni di assistenza al parcheggio e prevenzione delle collisioni in alcune automobili. Le caratteristiche principali dei sistemi ciber-fisici includono chiaramente sensori che osservano l'ambiente circostante e software integrato per monitorare e gestire autonomamente il sistema.
I sistemi ciber-fisici hanno il potenziale per aumentare significativamente la produttività nella produzione e nella catena logistica. I processi che hanno solo controllato il flusso di lavoro della produzione ora si estendono agli oggetti (o dispositivi).
Questi oggetti diventano parte di un processo e i processori sono integrati negli oggetti. Questo fenomeno può essere riassunto dal termine “Smart Factory”, una combinazione di logistica di produzione a livello aziendale, interazione uomo-macchina e macchina-macchina, nonché replicazione 3D nelle applicazioni industriali.
Il risultato è una maggiore autonomia e processi produttivi intelligenti in grado di controllarsi e regolarsi da soli. I vantaggi includono l'ottimizzazione del processo produttivo che va oltre la Lean Manufacturing, oltre all'evitare danni e incidenti grazie al tempestivo rilevamento di problemi e rischi.
Questo è già un concetto noto nell'IT con i sistemi di auto-riparazione, in cui gli errori che si verificano vengono rilevati e risolti dallo stesso sistema. L'iniziativa Industry 4.0 è progettata per estendere questo concetto a processi produttivi a livello meta e ai prodotti stessi a livello di istanza. Un esempio sarebbe la creazione di un replicatore 3D visto come un processo produttivo il cui prodotto finale è il replicatore 3D.
La seconda tecnologia alla base di Industry 4.0 è l'internet of things. L'idea è che i dispositivi possano essere interconnessi tramite internet e comunicare tra loro.
Con l'iniziativa Industry 4.0, il governo tedesco si concentra sulla “Smart Factory”, sui sistemi e processi produttivi intelligenti e sulla creazione di siti di produzione distribuiti e collegati in rete. L'obiettivo è rafforzare e far progredire la posizione della Germania come paese industriale ed esportatore – la produzione che è stata esternalizzata in paesi a basso costo del lavoro può essere riportata in Germania.
Tuttavia, c'è ancora molta strada da fare prima di raggiungere Industry 4.0. Ci sono ancora difficoltà nel gestire la sicurezza e il volume delle comunicazioni e dei dati.
La sicurezza è chiaramente la massima priorità. Essa comprende due aspetti principali: l'affidabilità del software integrato e la protezione dagli attacchi informatici.
Basta immaginare un guasto di sistema in un'auto senza conducente che viaggia a 130 km/h su un'autostrada, o un attacco informatico a un sito di produzione in piena attività! Per quanto riguarda la gestione e l'analisi di volumi di dati molto grandi, si parla di “big data”, per i quali sul mercato stanno comparendo nuove tecnologie e processi in cicli di innovazione molto rapidi. Questi problemi sembrano essere relativamente facili da risolvere.
Altre questioni riguardano la standardizzazione di protocolli e interfacce. In definitiva, questo dipenderà dalla volontà dell'industria di collaborare alle iniziative di Industry 4.0.
Inoltre, c'è un problema molto diverso per Industry 4.0: creerà più posti di lavoro di quanti ne distruggerà? Una delle prime opinioni su questo argomento è quella del MIT, che afferma che per la prima volta nella storia anche le tecnologie di oggi distruggono più posti di lavoro di quanti ne creano. Di conseguenza, la società si trova di fronte a una sfida sociale ed economica finora sconosciuta. Non è ancora emersa una soluzione, ma è un fenomeno che dobbiamo affrontare con urgenza.
Industry 4.0 è un termine che Rockwell Automation utilizza da tempo per indicare la produzione intelligente o la convergenza produttiva. In questa Connected Enterprise l'impianto si collega ai sistemi aziendali in modo sicuro e senza soluzione di continuità per utilizzare nuove tecnologie come i dispositivi mobili, il cloud e i big data.
Pubblicato 26 febbraio 2014