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Sistemi e attrezzature intelligenti per un settore manifatturiero più agile in Europa

L’industria manifatturiera europea deve diventare più agile per competere a livello globale; tuttavia, sebbene i sistemi automatizzati siano in grado di raggiungere produttività e qualità elevate, la loro sensibilità al cambiamento sta diventando un considerevole ostacolo. Un’iniziativa dell’UE ha introdotto una piattaforma per facilitare la transizione verso soluzioni agili ambiziose.

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«I costruttori di apparecchiature originali (OEM, Original Equipment Manufacturer) devono essere in grado di produrre una qualità elevata su richiesta», afferma Raquel Caldeira, coordinatrice del progetto openMOS, finanziato dall’UE. «I modelli manifatturieri tradizionali basati su grandi volumi di produzione e sul miglioramento continuo stanno diventando difficili da mantenere». Sono necessarie dimensioni dei lotti sempre più piccole per ottenere tempi brevi tra ordinazione e consegna per una crescente gamma di prodotti e varianti. Varietà e flessibilità elevate rappresentano solitamente l’ambito dei sistemi manifatturieri manuali. D’altro canto, l’alta qualità ripetibile è il punto di forza dei sistemi di automazione. «La causa ultima di molti problemi con la garanzia per prodotti di alta qualità può essere fatta risalire al lavoro manuale», sottolinea. I sistemi di automazione Plug-and-produce (P&P), combinati con piattaforme tecnologiche rilevanti dal punto di vista industriale, sono visti come una soluzione per affrontare questi problemi. Sistema operativo per la produzione mediante fabbricazione agile Il team di openMOS ha sviluppato un sistema P&P comune e open-source che consente a tutti i soggetti interessati alla catena del valore dei sistemi di automazione di unirsi per sviluppare e sfruttare collettivamente delle soluzioni. Esso consente un’integrazione veloce ed efficiente di macchine e sistemi di automazione all’interno degli ambienti di produzione, un prerequisito per la messa in campo di soluzioni dell’Industria 4.0. Il sistema operativo di fabbricazione è facilmente estendibile e adattabile in modo da gestire funzioni di controllo, pianificazione e ottimizzazione di livello superiore. Tali funzioni renderanno più facile l’introduzione di nuovi prodotti, commesse di lavorazione e cambiamenti delle apparecchiature, e faciliteranno l’impiego ininterrotto di strategie di ottimizzazione e gestione della transizione. Introdurre nuovi concetti per sistemi P&P nella fabbricazione I partner del progetto hanno sviluppato diverse altre innovazioni chiave, in particolare nuovi dispositivi e componenti integrati per l’automazione con capacità P&P, quali ad esempio un sistema ad asse lineare, un modulo rotativo e una pinza click-clack. Hanno prodotto un service bus per la fabbricazione, ossia una piattaforma di comunicazione aperta e basata sul servizio usata per la connettività verticale e orizzontale tra componenti di automazione P&P e funzioni di controllo e commerciali di livello superiore. Questo garantisce che la produzione sia effettuata ininterrottamente in un modo guidato dalla domanda. «openMOS ci ha consentito di testare e convalidare l’integrazione ininterrotta di differenti standard nello stesso ecosistema», segnala Caldeira. La coordinatrice definisce questo tentativo «una svolta fondamentale per l’adozione di standard comuni e aperti nell’industria manifatturiera per riutilizzare ulteriormente la tecnologia, rendere più flessibili i processi e ridurre i costi di personalizzazione». OEM e integratori di sistemi trarranno i maggiori benefici da queste innovazioni. Un’architettura di riferimento per sistemi di assemblaggio P&P mostra in che modo possa essere realizzato il modello P&P per concetti relativi ai sistemi di fabbricazione. «I vantaggi di agilità e resilienza sono adesso disponibili senza compromettere le prestazioni», aggiunge Caldeira. Sono disponibili processi più flessibili, con una chiara distinzione tra ottimizzazione della produzione ed esecuzione della produzione laddove il tempo è un fattore fondamentale. Questi utenti finali hanno ora accesso a una serie di dispositivi P&P a schieramento automatico, flessibili e autoadattabili. I dispositivi, combinati con un adattatore a loro destinato, possono espandere le apparecchiature esistenti, quali ad esempio robot industriali, sistemi di ispezione della qualità e misuratori di potenza. Non è necessario schierare ogni modulo dell’intero sistema software sviluppato, ma basta solo la funzionalità necessaria per un particolare sistema. In tal modo, viene incrementata l’adozione industriale dei risultati del progetto. Il cloud-agente e l’intuitiva interfaccia uomo-macchina del sistema forniscono raccomandazioni sull’ottimizzazione dello stesso, sia per il tempo di ciclo che per il consumo energetico, e aumentano il supporto alle decisioni. «Il set di strumenti tecnologici di openMOS aiuterà le aziende ad accelerare la fabbricazione, con una qualità costantemente più alta e costi minori, il tutto in un ambiente agile», conclude Caldeira.

Parole chiave

openMOS, fabbricazione, P&P, agile, produzione, sistema di automazione, industria manifatturiera, OEM, Industria 4.0

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