Una soluzione scalabile per le fabbriche del futuro
La maggior parte delle linee di produzione odierne si trova in condizioni alquanto lontane dallo stato ottimale. Questa situazione è dovuta al fatto che i macchinari di produzione sono per lo più fissi, il che significa che le fabbriche sono prive della flessibilità necessaria per adattare i propri impianti produttivi affinché rispondano a esigenze specifiche. Questo metodo non è solo inefficiente, ma anche inadeguato a soddisfare l’attuale tendenza che va verso una produzione su richiesta e in piccoli lotti. Ciò di cui le fabbriche hanno bisogno sono soluzioni scalabili, ovvero esattamente quello che il progetto ScalABLE4.0(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, intende offrire. «Il nostro obiettivo era sviluppare soluzioni scalabili di automazione in grado di essere adattate facilmente alle esigenze produttive di oggi», afferma Germano Veiga, coordinatore del progetto ScalABLE4.0 e ricercatore presso INESC TEC(si apre in una nuova finestra).
La soluzione ideale per l’automazione e la flessibilità
I ricercatori si sono prefissi di sviluppare e dimostrare un sistema aperto di produzione scalabile. «Un sistema aperto di produzione scalabile è un quadro che consente l’ottimizzazione e la manutenzione delle linee di produzione in tempo reale», spiega Veiga. «Tale obiettivo viene raggiunto mediante la visualizzazione e la virtualizzazione della stessa linea». A tal fine, i ricercatori hanno svolto dei casi d’uso presso i siti di produzione di due dei partner del progetto. Nel caso d’uso presso il sito di PSA(si apre in una nuova finestra) è stato installato un sistema estremamente automatizzato caratterizzato da una limitata flessibilità di adattamento ai cambi di prodotto, mentre nel caso d’uso presso il sito di Simoldes(si apre in una nuova finestra) è stato predisposto un sistema in cui il livello di automatizzazione era minimo. Affrontando la sfida da angolazioni opposte, i ricercatori si sono augurati di riuscire a individuare in modo semplice la soluzione ideale in termini di automazione e flessibilità. «Il nostro approccio multidisciplinare integrato, che è piuttosto unico per questo tipo di progetti, ha combinato sviluppi che abbracciavano diversi contesti, dalla linea di produzione al processo decisionale da parte dell’alta dirigenza», aggiunge Veiga. «Ciò ci ha consentito di allargare i confini di sistemi robotici avanzati, gemelli digitali(si apre in una nuova finestra) e integrazione verticale(si apre in una nuova finestra), sistemi di esecuzione della produzione(si apre in una nuova finestra) e supporto alle simulazioni e alle decisioni». Il risultato di questo lavoro è stato un modello di riferimento per un sistema di produzione digitale integrato che si caratterizza come flessibile, robotizzato e sensibile alla presenza umana. «Ora, quando sono necessari dei cambiamenti nella produzione, i fabbricanti possono visualizzare in modo immediato come adattare al meglio gli impianti produttivi, i robot e il lavoro umano», osserva Veiga. «Tutto ciò avviene con tempi di fermo minimi, il che comporta un incremento dell’efficienza e della produzione».
Riscrivere le linee di produzione del futuro
Sfortunatamente, a causa della pandemia di Covid-19, il progetto non è riuscito a portare a termine gli sforzi compiuti per i test effettuati presso i due siti di produzione o a presentarli alla fiera campionaria AUTOMATICA(si apre in una nuova finestra). «Ritengo che questa sfida sia stata affrontata in modo brillante dal team, così come l’attuazione dei piani di emergenza», afferma Veiga. «Ci siamo rapidamente adattati a questa nuova realtà e siamo stati in grado di condurre dimostrazioni in laboratorio complete della soluzione ScalABLE4.0». Nonostante queste sfide, il progetto è riuscito a mettere in evidenza la possibilità di integrare sistemi informativi aziendali, attrezzature per l’automazione e interfacce per programmi applicativi(si apre in una nuova finestra) (API) per raggiungere l’obiettivo di ottimizzare il sistema. «Così facendo, ScalABLE4.0 sta aiutando a riscrivere gli standard per le linee di produzione del futuro», conclude Veiga. Diversi utenti finali hanno già mostrato interesse nell’industrializzazione dei principali risultati ottenuti dal progetto. Inoltre, tali risultati hanno portato alla creazione dell’azienda spin-off RiACT(si apre in una nuova finestra).
