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Intelligent Reconfigurable Machines for Smart Plug&Produce Production

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Strumenti intelligenti promuovono l’accelerazione della produzione nel settore manifatturiero

La competitività futura del settore manifatturiero europeo dipende principalmente dalla rapidità con cui le PMI producono prodotti e servizi rispetto alle previsioni di aumento della domanda. Un’iniziativa dell’UE ha sviluppato tecnologie innovative per migliorare l’efficienza produttiva, in particolare nelle fasi di accelerazione della produzione.

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Le pratiche di accelerazione esistenti per i prodotti e i servizi richiedono molto tempo ed energia, soprattutto perché sono eseguite manualmente. Questo non è sostenibile per una PMI che richiede varie o persino ripetute modificazioni durante la fabbricazione dei prodotti. Partendo da queste considerazioni, il progetto I-RAMP3 (Intelligent reconfigurable machines for smart plug & produce production), finanziato dall’UE, ha tentato di sviluppare un sistema intelligente e flessibile in grado di ridurre gli intervalli delle linee di produzione e i costi associati. Per riuscirci, i partner del progetto hanno incorporato capacità aggiuntive nelle reti di produzione attuali e nuove, convertendo gli strumenti di produzione tradizionali in dispositivi capaci di funzionare in rete (Network-enabled device, NETDEV). Questi dispositivi di produzione sono dotati di sistemi di intelligenza integrati basati su una combinazione tra un quadro di comunicazione e una serie di modelli delle varie capacità, tra cui autodescrizione e autoconfigurazione. Queste opzioni garantiscono una significativa riduzione dei tempi e delle energie impiegate e il conseguente aumento della rapidità delle fasi di accelerazione e un livello ottimale di attuazione dei processi, di manutenzione e di qualità. I lavori hanno preso il via con la creazione di un quadro di comunicazione destinato a dispositivi eterogenei con diverse capacità, il cui obiettivo consisteva nell’individuazione di una configurazione ottimale del dispositivo durante la fase di ramp-up in tre tipici scenari produttivi: accelerazione iniziale, accelerazione dopo lo scambio di componenti/prodotti e accelerazione dopo la manutenzione. Nell’ambito dell’iniziativa I-RAMP3 sono stati sviluppati dispositivi plug-and-produce in grado di garantire fasi di ramp-up più rapide e una produzione flessibile grazie alla tecnologia ideata. Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno creato e convalidato un modello di componenti NETDEV con caratteristiche e funzionalità diverse, unitamente alle relative interfacce. Inoltre, è stato attuato l’interfacciamento della tecnologia NETDEV con sistemi di esecuzione della produzione (manufacturing execution system, MES) e sistemi per la programmazione delle risorse d’impresa (enterprise resource planning, ERP). I partner del progetto hanno inoltre sviluppato sensori e attuatori dotati di intelligenza integrata per un rapido scambio dei componenti e configurato una piattaforma di dispositivi software e hardware per i sensori autonomi. I componenti creati sono stati successivamente integrati nella tecnologia I-RAMP3 NETDEV. L’iniziativa ha inoltre condotto allo sviluppo di un sistema di controllo del flusso di lavoro integrato e intelligente, nonché dei componenti associati, per un ramp-up rapido e una produzione flessibile. I componenti sviluppati sono stati incorporati in tre dimostratori corrispondenti ai tre scenari di ramp-up indicati in precedenza, ovvero: ramp-up iniziale (configurazione e avvio di una nuova catena di montaggio di veicoli elettrici o e-vehicle), ramp-up dopo lo scambio di componenti/prodotti (scambio di componenti in un sottoinsieme di veicoli elettrici) e ramp-up dopo la manutenzione (miglioramento dei dispositivi attraverso capacità di riutilizzo e di manutenzione predittiva). L’iniziativa I-RAMP3 potenzierà il vantaggio competitivo delle PMI manifatturiere attraverso strumenti in grado di ridurre i costi di produzione e di aumentare l’efficienza produttiva. La nuova tecnologia, che prevede componenti intelligenti in grado di comunicare e di descriversi e configurarsi autonomamente, dovrebbe aiutare l’industria manifatturiera europea ad avvicinarsi sempre di più a un tipo di produzione flessibile, adattiva e sostenibile che costituirà la base della fabbrica intelligente del futuro.

Parole chiave

Produzione, PMI manifatturiere, accelerazione, I-RAMP3, dispositivi capaci di funzionare in rete

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