QUESTO SUPPLEMENTO È STATO REALIZZATO DA MEDIAPLANET. IL SOLE 24 ORE NON HA PARTECIPATO ALLA SUA REALIZZAZIONE E NON HA RESPONSABILITÁ PER IL SUO CONTENUTO

NOVEMBRE 2008A U T O M A T I O N

Una guida rivolta agli esperti di Automazione e Robotica

MES ANCHE NELL’INDU-STRIA DI PROCESSOChe senso ha parlare oggi di sistemi di manufacturing execution (MES)? Nel settore manifatturiero e, oggi più che mai, anche nell’industria di processo si sente la necessità di rivisitare in modo critico le nuove tecnologie che si collocano sopra l’automazione di base, composta dai DCS o PLC, e consentono un ritorno delle infrastrutture di controllo.

RILEVAMENTO E MISURA NELL’AUTOMAZIONEAutomatizzare, nel senso più generale del termine, significa eseguire, senza l’ausilio di un operatore umano, attività con la stessa modalità con cui le avrebbe eseguite un operatore umano. A volte non ci accon-tentiamo solo di replicare l’azio-ne umana costruendo sistemi sostitutivi dell’uomo, ma sfrut-tiamo le nostre conoscenze tec-niche per costruire macchine.

PAT: UNA PIATTAFOR-MA TECNOLOGICA PER SISTEMI DI PRODUZIONE PIÚ EFFICIENTIL’esigenza di mantenere posizioni competitive in un mercato globa-le sempre più concorrenziale co-stituisce un importante driver per l’adozione di tecnologie che con-sentono di migliorare l’utilizzazio-ne degli asset produttivi.Ed è pro-prio in questo ambito che l’auto-mazione e il controllo di processo giocano un ruolo fondamentale.

MOTION CONTROLIl “motion control” (controllo del moto) è l’insieme delle tecno-logie e dei dispositivi che con-sentono di governare in modo rapido, affidabile e preciso il movimento di parti meccani-che. Il contesto tipico in cui il tema assume rilevanza è quello dei sistemi per produrre, ma le metodologie progettuali e la componentistica sono di fatto comuni a scenari applicativi ben più variegati.

EDITORIALE SOMMARIO

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AUTOMATION - UNA PUBBLICAZIONE DI MEDIAPLANETProject Manager: Luigi Fornari, Mediaplanet 02-36269428Production Manager: Gianluca Cò, Mediaplanet 02-36269438Produzione/Layout: Daniela Borraccino, Mediaplanet daniela.borraccino@mediaplanet.comTesti: Henry BorziStampa: Il Sole 24 OreDistribuzione: Il Sole 24 OreFoto: istockphoto.com

Mediaplanet è una casa editrice leader in Europa per la pubblicazione di supplementi tematiciallegati a quotidiani e portali online di economia, politica e finanza.Per ulteriori informazioni : Filippo Gioiello Country Manager,+39 02 36269426 filippo.gioiello@mediaplanet.com

AUTOMATION

“Per favorire e incrementare la com-petizione delle aziende italiane sul mercato internazionale, sarebbe opportuna la creazione di un fondo ad hoc volto a stimolare i costruttori italiani a investire in modo continua-tivo nell’attività di formazione del personale dedito all’attività di inter-nazionalizzazione”

ha cosi commentato Giancarlo Losma, presidente UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE riguardo al trend positivo dell’industria italiana costruttrice di mac-chine utensili, robot e automazione.

Secondo le previsioni, nel 2008, la produzione dell’industria italiana di settore crescerà, del 5,3%, a 6.130 milioni di euro. Il risultato sarà determi-nato sia dal buon andamento delle esportazioni, attese in crescita del 6,2%, a 3.295 milioni di euro, sia dal positivo riscontro del mercato interno.

Le consegne sul mercato domestico si atteste-ranno a un valore pari a 2.835 milioni, per un in-cremento del 4,4% rispetto all’anno precedente, trainate dal buon andamento del consumo che, in crescita del 6,7%, raggiungerà i 4.635 milioni di euro.

Con riferimento all’attività di export, nei primi sei mesi del 2008 le vendite di made in Italy fuo-ri dai confini nazionali sono cresciute del 13,3% rispetto al periodo gennaio-giugno 2007. In par-ticolare sono cresciute le consegne in Germania (+14,9%), Cina (+10,2%), Stati Uniti (+9,1%), Fran-cia (+6,5%), Russia (+45%). In controtendenza le vendite in Spagna (-16,6%). Deciso l’incremento registrato dalle vendite in Brasile (+152,2%) e Au-stria (+138,1%).

Per il 2009 le previsioni indicano un certo rallen-

tamento dell’andamento di settore – secondo il presidente Losma - che resterà comunque soddi-sfacente.Questi dati sono da interpretarsi in senso positivo poiché si confrontano con risultati da record mes-si a segno nel 2007 e 2008. Certo è - ha prosegui-to Losma - che il contesto economico mondiale insieme alla crisi finanziaria, che sta interessando alcune economie strettamente legate alla nostra, suggeriscono qualche preoccupazione anche ai costruttori italiani di macchine utensili, robot e automazione. In particolare proprio per favorire e incrementare la competitività delle aziende sul mercato internazionale, sarebbe opportuna la creazione di uno strumento ( fondo ad hoc per la formazione) volto a stimolare i costruttori ita-liani a investire in modo continuativo nell’attività di formazione del personale dedito all’attività di internazionalizzazione. A questo proposito Il sottosegretario allo Sviluppo Economico con delega al Commercio Estero Aldolfo Urso, il 3 Ottobre 2008, in occa-sione dell’apertura della 26^ BIMU, ha afferma-to che “a seguito della richiesta sollevata dalla associazione e dall’esame di questo scenario è nata la volontà di creare uno strumento apposito per supportare la competitività delle imprese. In collaborazione con il ministero del Welfare, il mi-nistero dello Sviluppo Economico, ha pensato di inserire l’iniziativa nell’ambito degli stanziamenti pubblici previsti per la formazione ma con una specificità distintiva. La proposta consiste nella costituzione di un fondo pubblico per incentiva-re la formazione degli addetti del comparto nella prospettiva di internazionalizzazione, che finan-zierà il fabbisogno di costo annuo previsto di circa 8.350.000 euro, per un periodo di tre anni. Ogni azienda del settore potrà chiedere, per cia-scun dipendente, una quota di questo fondo pari alla propria propensione all’export (export/fattu-rato). E’ una misura che nasce per chi ha deciso di puntare con forza e determinazione sulla strada dell’internazionalizzazione, l’unica che oggi e’ in grado di trainare l’economia italiana”.

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• Editoriale........................................................................................2• MES anche nell’industria di Processo..................................3

• EXPERT PANEL............................................................................6 - 7- Fabio Greco- Raffaele Barile- Gianluigi Viscardi- Francesco Lanzani- Alberto Servida- Maurizio Poli

• Rilevamento e misura nell’automazione...............................8• Dal robot industriale tradizionale a quello intelligente......................................................................9• PAT: una piattaforma tecnologica per sistemi di produzione più efficienti......................................................10•La fabbrica da “tavolo”..................................................................11

• EXPERT PANEL.......................................................................14 - 15- Marco Diani- Luciano Bersanetti- Gualtiero Seva- Luca Bogo- Maurizio Poli- Fabrizio Scovenna

• Motion Control...............................................................................16• L’Energy Management: realtà e prospettive.......................................................................17• Robotica di rescue........................................................................18• Robot sarto......................................................................................20• Robot per la sicurezza a bordo di aerei.................................22

QUESTO SUPPLEMENTO È STATO REALIZZATO DA MEDIAPLANET. IL SOLE 24 ORE NON HA PARTECIPATO ALLA SUA REALIZZAZIONE E NON HA RESPONSABILITÁ PER IL SUO CONTENUTO

NOVEMBRE 2008A U T O M A T I O N

Una guida rivolta agli esperti di Automazione e Robotica

MES ANCHE NELL’INDU-STRIA DI PROCESSOChe senso ha parlare oggi di sistemi di manufacturing execution (MES)? Nel settore manifatturiero e, oggi più che mai, anche nell’industria di processo si sente la necessità di rivisitare in modo critico le nuove tecnologie che si collocano sopra l’automazione di base, composta dai DCS o PLC, e consentono un ritorno delle infrastrutture di

RILEVAMENTO E MISURA NELL’AUTOMAZIONEAutomatizzare, nel senso più generale del termine, significa eseguire, senza l’ausilio di un operatore umano, attività con la stessa modalità con cui le avrebbe eseguite un operatore umano. A volte non ci accon-tentiamo solo di replicare l’azione umana costruendo sistemi sostitutivi dell’uomo, ma sfruttiamo le nostre cono-scenze tecniche per costruire

PAT: UNA PIATTAFORMA TECNOLOGICA PER SISTEMI DI PRODUZIONE PIÚ EFFICIENTIL’esigenza di mantenere posizioni competitive in un mercato glo-bale sempre più concorrenziale costituisce un importante driver per l’adozione di tecnologie che consentono di migliorare l’utiliz-zazione degli asset produttivi.Ed è proprio in questo ambito che l’automazione e il controllo di processo giocano un ruolo

MOTION CONTROLIl “motion control” (controllo del moto) è l’insieme delle tecnologie e dei dispositivi che consentono di governare in modo rapido, affidabile e preciso il movimento di parti meccaniche. Il contesto tipico in cui il tema assume rilevanza è quello dei sistemi per produrre, ma le metodologie progettuali e la componentistica sono di fatto comuni a scenari applica-tivi ben più variegati.

Il sistema di automazione per gli impianti industriali è uno degli investimenti strate-gici che ha riflessi determinanti in merito alla produttività, alla qualità e alla sicurezza degli impianti stessi durante il loro intero ciclo di vita. Il bus di campo, costituisce il tessuto nervoso del sistema di automazione e comuni-cazione, è l’infrastruttura attraverso la quale vengono scambiati tutti i dati di proces-so, di produzione e di gestione degli asset.Per tali ragioni, le aziende modernamente strutturate hanno un approccio più am-pio rispetto alla sola funzionalità operativa. Il sistema di automazione, e più ancora l’infrastruttura di comunicazione, deve essere globale, verticale, flessibile, aperta e direi anche economica, senza perdere le caratteristiche specifiche legate al settore applicativo (sicurezza funzionale, aree pericolose, ...).Non è facile conciliare tali esigenze, ma adottando le giuste tecnologie quali Profibus e ProfiNet è possibile raggiungere un obiettivo così ambizioso. Tramite semplici in-terfacce o proxy, si possono scambiare dati con dispositivi ed impianti di automa-zione esistenti potenziandone le performance e garantendo la protezione degli in-vestimenti. I costruttori di dispositivi e componenti per l’automazione, in accordo con le organizzazioni internazionali di standardizzazione, hanno da tempo recepito l’esigenza di avere infrastrutture di comunicazione non proprietarie sviluppando le “tecnologie” utili allo scopo.Profibus, standard di comunicazione industriale leader da quasi 20 anni, conta oltre 25 milioni di nodi installati. Profibus, ha favorito l’entrata in campo di ProfiNet che in soli 2 anni ha raggiunto 1,14 milioni di nodi installati nel mondo con una previ-

sione di crescita a 3 milioni entro il 2010. ProfiNet è frutto di esperienza ventennale nell’utilizzo di ethernet nel settore manifatturiero e avvicina il mondo dell’automa-zione industriale a quello dell’IT mutuandone i vantaggi ad esso connessi. I diversi costruttori, spesso concorrenti tra loro, hanno favorito la nascita di Consorzi di “tecnologia” con lo scopo di offrire all’utenza un supporto superpartes sia nella formazione qualificata di tecnici specialisti che nella diffusione di informazioni rela-tive ai prodotti disponibili.Il Consorzio PNI (Profibus Network Italia) - www.profi-bus.it - raggruppa 50 aziende italiane che condividono le tecnologie Profibus e ProfiNet, offrendo all’utenza (end users, integratori,…) gli elementi utili per ottenere i migliori vantaggi.

Per approfondimenti contattateci.

Dott. Renato Uggeri Marketing Manager Consorzio PNI(Profibus Network Italia) www.profi-bus.itinfo@profi-bus.it

AUTOMATION

Tecnologie per obiettivi ambiziosi

Intervista su iQ platformMitsubishi Electric lancia la nuova piattaforma d’auto-mazione iQ Platform, la soluzione di automazione uni-versale per il massimo ritorno d’investimento.Distribuire e ottimizzare il carico dei compiti tipici di un controllore PLC, di un Motion Controller o realizzare complesse operazioni di comunicazione, sono i princi-pali obbiettivi che hanno spinto Mitsubishi Electric all’ ideazione di una nuova piattaforma tecnologica.Mitsubishi Electric, da sempre sensibile all’integrazione tra il livello di produzione e gestionale intende così ri-voluzionare lo scambio dati tra produzione e database aziendale.Ma parliamone con l’Ing. Gualtiero Seva, Division Manager Mitsubishi Electric Factory Automation.

1. Quali innovative combinazioni sono possibili su una singola piattaforma d’automazione?La domanda di soluzioni sempre più efficienti e flessibili caratterizza oggi il settore dell’automazione industriale. Mitsubishi Electric ha quindi introdotto un nuovo con-cetto di controller integrato ad altissime prestazioni: iQ Platform.Questa nuova piattaforma è il primo sistema-archi-tettura che combina in un unico rack tutte le compo-nenti dell’automazione. Una soluzione innovativa che consiste in controllori integrati, reti e software riuniti in un’unica piattaforma di automazione che consente l’in-stallazione di quattro differenti tipi di controllori - Plc, motion control, e - per la prima volta sul mercato - CNC

e robot controller. iQ Platform supporta tutte le ultime tecnologie nell’ambito della comunicazione sia in termi-ni di velocità che di volumi di dati, tra cui la rete CC-Link IE, la prima rete Ethernet industriale ad 1 Gigabit.

2. Quali i diretti benefici?L’integrazione in un’unica piattaforma garantisce un’ele-vata produttività, minori costi di manutenzione, uno svi-luppo semplificato e informazioni più accessibili grazie alla facilità di comunicazione tra i livelli produttivi.Gli addetti all’applicazione del prodotto sia HW che SW, e quelli di assistenza, dovranno con iQ conoscere un unico sistema per tutti i moduli che utilizzeranno (plc, cnc, motion, robot), traducendosi così in un risparmio sia di tempo che di costi, e rendendo quindi possibi-le una significativa riduzione dei costi totali aziendali (TCO-Total Cost of Ownership) durante l’intero ciclo di vita del proprio sistema.iQ Platform viene utilizzata in varie applicazioni e in molti settori industriali: dai semiconduttori, alla movi-mentazione e all’automotive, settori nei quali sono ri-chieste performance e precisione ai massimi livelli, oltre ad un’elaborazione di volumi di dati considerevoli per un’ottimizzazione della produzione e un miglioramento continuo della qualità.

3. Come avviene la comunicazione con i sistemi MES di azienda?Grazie alla tecnologia MES è possibile uno scambio

dati totalmente trasparente a livello produttivo for-nendo, senza necessità di alcun Hardware o Software aggiuntivo, una comunicazione chiara e semplice tra la Produzione e i sistemi Erp. Tutti i prodotti e-f@ctory di Mitsubishi Electric consen-tono una connessione diretta tra produzione e database MES, una riduzione del flusso di dati e la possibilità di collegamento di diverse linee di produzione ad un solo database tramite la comune rete aziendale, senza l’uti-lizzo di programmi di comunicazione, di protocolli o ga-teway. Il vero plus della piattaforma integrata che pro-poniamo risiede nel fatto che l’integrazione e l’interfac-ciamento tra le diverse tecnologie di controllo standard (motion, plc, robot, cnc) partono proprio dall’hardware, dalle cpu, senza ricorrere a software applicativi o inter-facce di diverso tipo tra un livello e l’altro. Ed è quindi a livello hardware che avviene il collegamento tra shop floor e mondo IT, grazie al MES. Questa connessione di-retta tra produzione e database MES consente di abbat-tere in modo ‘trasparente’ e definitivo le solide barriere tra sistemi gestionali e mondo della produzione. Infatti, con l’approccio tradizionale, le prestazioni rallen-tano se aumentano i dati da gestire, ci sono troppi livelli da attraversare e, dopo il monitoraggio di un evento, la comunicazione risulta non real-time; risulta difficile poi integrare i dati grezzi di controllo produzione in struttu-re a livello superiore.

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AUTOMATION4

A.I.d.A. - Associazione Italiana di assemblaggioNata nel settembre 1999, per volontà di dieci Aziende, in poco più di dieci anni ha incrementato sensibilmente il numero degli iscritti, ad oggi sono 90, con un rappresentanza in termini di fatturato di oltre un miliardo e mezzo di Euro e di una forza lavoro di oltre quattromila dipendenti. L’Associazione Italiana di Assemblaggio (A.I.d.A.) promuove il settore dell’assemblaggio in Italia e all’estero con l’obiettivo di concorrere a diffondere una crescente cooperazione fra gli associati, sia economica sia professionale e cul-turale. L’adesione all’Associazione è aperta a tutte le Aziende fornitrici di soluzioni e sistemi per l’assemblaggio e la manipolazione: costruttori di sistemi, fornitori di insiemi e sotto-insiemi chiavi in mano.

Tutti gli Associati si impegnano, tramite la sottoscrizione del “Codice Deontolog-ico”, ad attuarla con trasparenza, a rispettare i modelli di comportamento ispirati dall’autonomia, integrità, eticità e a sviluppare le azioni coerenti all’applicazione suggerite dal Codice stesso. Il dinamismo manifestato, l’incremento significativo degli Associati, le iniziative promozionali avviate a livello nazionale e internazion-ale hanno accresciuto la capacità di rappresentanza nei confronti di Enti nazionali e internazionali.

La fiducia ottenuta ha consentito di offrire ai soci servizi collettivi indispensabili per fronteggiare l’agguerrita concorrenza, come il “Contratto di fornitura” che rap-presenta un valido strumento di difesa nei confronti della proprietà industriale inerente lo studio, la ricerca e la sperimentazione; realizzazione di una Polizza RC prodotto specifica per il settore a garanzia del proprio lavoro; e poi ancora il tarif-

fario interventi di assistenza e il Contratto di manutenzione programmata. Infine, il sito Internet promuove, in Italia e in Europa, gli Associati e la loro esperienza professionale per favorire una crescente cooperazione industriale tra imprese che godono di alta considerazione a livello internazionale.

Di recente è stato raggiunto un accordo con SIAE per la protezione del diritto di autore del progetto industriale, che da quale valore aggiunto all’offerta la data certa di creazione, con evidenti riflessi positivi in merito alla prova dell’anteriorità del progetto depositato rispetto ad altri successivi.

Il 23 e 24 gennaio 2009 a Davos si terrà la “5° Conferenza Internazionale sul-le Tecnologie innovative di automazione industriale” a cui AIdA a fattivamente collaborato per la realizzazione dell’evento. Organizzata da EFAC – Federazione Europea delle Associazioni di Automazione Industriale, Presieduta per il prossimo triennio da un Italiano.

Maggiori informazioni potrete trovarle sul sitowww.associazioneassemblaggio.com

MES anche nell’industria di ProcessoChe senso ha parlare oggi di sistemi di manufacturing execution (MES)? Nel settore manifatturiero e, oggi più che mai, anche nell’industria di processo si sente la necessità di rivisitare in modo critico le nuove tecnologie che si collocano sopra l’automazione di base, composta dai DCS o PLC, e consentono un ritorno delle infrastrutture di controllo in termini di informazioni già “pronte” per prendere decisioni strategiche di produzione. Partendo dall’industria farmaceutica e alimentare che, forse più di tutte, hanno tratto un notevole vantaggio dai MES per scopi di tracciatura dei lotti di prodotto, i sistemi di manufacturing execution oggi si stanno diffondendo non solo nel manifatturiero (metal, cartario) ma anche nel chimico, nel petrolchimico, nell’Oil & Gas, e in generale in tutte le industrie che richiedono la tracciatura storica del prodotto, dei lotti nell’íntero ciclo di produzione, della qualità delle lavorazioni e della conformità a requisiti regolatori.Con proiezioni di mercato positive (fonti MESA), i MES stanno cambiando connotazione e si propongono non solo come ausilio per il manufacturing e per il packaging, ma soprattutto come sistemi di misura dell’efficienza aziendale, integrando funzioni di plant asset optimization, di manutenzione predittiva, di misura della produttività, di integrazione di procedure produttive (ricette) e di interfaccia con altri sistemi aziendali (come i sistemi ERP e l’automazione di base).Parlare di MES in uno scenario globalizzato significa avere una visione aziendale a tutto tondo in quanto occorre definire bene, in funzione del modello di business, COSA DEVE FARE, DA DOVE INIZIA E DOVE FINISCE RISPETTO AD ALTRI SISTEMI DI FABBRICA e soprattutto COME REALIZZARLO, usando soluzioni integrate già pronte,

piuttosto che prodotti software o programmi customizzati.Ecco che i MES divengono uno strumento per mettere a fuoco non solo l’efficienza delle procedure interne aziendali ma anche i nuovi driver per l’innovazione continua delle produzioni in termini di FLESSIBILITA’, QUALITA’, SCAMBIO di INFORMAZIONI, di semplice INGEGNERIA e MANUTENZIONE, di SICUREZZA, di ADERENZA a standard industriali di progettazione di sistemi automatizzati (come gli standard S88, S95) e di CONFORMITA’ alle norme richieste dal FDA per il farmaceutico (come il 21CFR part11).Con i MES di oggi si attualizzano i cruscotti gestionali degli andamenti in tempo reale delle imprese produttive e della pianificazione delle produzioni. I passi successivi richiederanno anche la gestione delle informazioni di diversa natura (come la visibilità dei magazzini, i sistemi di market place, gli assetti elettrici, qualità, document management, schedulatori per ottimizzazione – solo per fare alcuni esempi) per matenere sotto controllo i costi e prendere decisioni strategiche. Oggi esistono sul mercato risposte aggiornate che includono queste funzionalità.Vedere i MES come opportunità di miglioramento continuo è oggi un obbligo per rimanere competitivi in un contesto di competitività globale e di complessità aziendale che saranno sempre più destinati a divenire esasperati e nel contempo fattori di successo discriminanti.

Marco BantiPresidente Nazionele Anipla

Ci può fare un pa-norama sull’anda-mento del settore della meccatroni-ca?La meccatronica è in grande espan-sione. La maggior parte dei prodotti

esistenti in commercio, hanno un contenuto meccatroni-co; in effetti in qualsiasi settore, da quello domestico pas-sando per l’automotive, si parla sempre di meccatronica. Si tratta in sostanza di un connubio che ha l’obiettivo di far dialogare tra loro dispositivi di tipo meccanico, informatico, elettronico e, non ultimo, l’utilizzo delle telecomunicazioni, permettendo di controllare in maniera continua l’operativi-tà di un sistema e ottenere la eventuale riprogrammazione delle sue funzioni.Da segnalare il nuovo sviluppo delle telecomunicazioni in ambito meccatronica, utilizzato per nuove applicazioni quali, ad esempio, il monitoraggio satellitare a distanza, in particolare per quanto riguarda la tracciabilità di pezzi meccanici.Quali sono gli scenari futuri?La meccatronica indubbiamente è un settore in ampia espansione e gli scenari futuri sono molteplici. Sebbene la

maturità del settore sia consolidata, è solo l’inizio di uno sviluppo che sarà impressionante, anche perché cose che dieci anni fa sembravano impossibili oggi si cominciano davvero a realizzare. A livello di mercati indubbiamente il Giappone è all’avanguardia, in particolare con la ricerca (stanno puntando molto sugli umanoidi). Per l’Italia anche se la ricerca non ci aiuta, siamo, insieme alla Germania, in posizione di riguardo in molti settori della meccatronica. Inoltre chi prima optava per ordinare in Cina i propri pro-dotti, ora preferisce optare sulla qualità investendo in mac-chinari meccatronici. Attrezzature che necessitano di poca manodopera per il funzionamento e che diventano quindi competitivi sotto il punto di vista dei costi e superiori sul piano della qualità.Verso che direzione stanno andando la ricerca e lo svi-luppo?Sicuramente la direzione della ricerca è volta verso una forte miniaturizzazione dei prodotti, rendendoli sempre più affidabili, dotati della massima flessibilità di operazioni ad un costo relativamente contenuto. Risulta così di fon-damentale importanza il poter sviluppare singoli settori ingegneristici e far confluire successivamente il tutto in una progettazione integrata. In sostanza è davvero neces-sario che in ogni azienda di meccatronica, piccola o media che sia, al suo interno possa disporre di un progettista, un esperto di software e un programmatore di macchine, tutti

quanti in grado di comunicare tra loro integrandosi all’atto della progettazione. Solo così si riesce a dare vita a prodotti di utilizzo quotidiano. Tutto questo è figlio del progresso economico, ma che in pochi hanno saputo apprezzare. Si crede ancora erroneamente che i tre singoli aspetti siano separati, in realtà il progresso è figlio di una figura nuova nel panorama dell’innovazione che appunto si definisce meccatronica.Come formare nuovi progettisti?È importante agire in ambito scolastico. Mi riferisco alla dif-ficoltà del sistema scolastico ad adeguarsi velocemente alle esigenze industriali del territorio per formare figure profes-sionali che siano veramente utili alle aziende.Nel nostro territorio ossia la provincia di Bergamo, si sta già attuando una serie di corsi di specializzazione ed è di pros-sima realizzazione, un’ Università di Meccatronica. Formare tecnici non specializzati su un unico settore, ma in grado di adattarsi a molteplici realtà di applicazioni industriali, par-tendo sempre da una base di meccatronica, è tra gli obbiet-tivi da perseguire per incontrare le esigenze del mercato.

KLAIN - Fabio Greco, Titolare

PROCMA - Raffaele Barile, Amministratore Unico CEO

AUTOMATION6

E X P E R T P A N E L

Ing. Greco, ci può dare uno sguardo d’insieme sul mercato dei robot compatti?Negli ultimi due o tre anni il mercato dei ro-bot compatti ha subito un significativo incre-mento nella diffusione

di tali macchine, dovuto, principalmente, al fatto che molti comparti produttivi, non convenzionali, hanno iniziato ad inserire automazioni nei processi produttivi. Quando parliamo di robot compatti intendiamo, gene-ralmente, robot a 4 (Scara) o a 6 assi (Antropomorfi) con raggi d’azione fino a 1.000 - 1.300 mm e portate al polso fino a 10 - 20 kg. Ricordiamo che il nostro paese, in ter-mini di produzione di automazioni, si posiziona al terzo posto, a livello mondiale, dopo Giappone e Germania, e molte linee robotizzate e/o impianti automatici ven-gono esportati all’estero, spesso installati presso note multinazionali, contribuendo a diffondere nel mondo un prodotto certamente meno conosciuto e noto ri-spetto ai prodotti, ad esempio, di fashion, per i quali siamo certamente, ed a ragione, famosi nel mondo.

Verso quali nuovi settori gli impianti robotizzati hanno visto un loro forte incremento?Fino a pochi anni fa i settori industriali che impiega-vano robot erano quelli tradizionali della meccanica nell’assemblaggio automatico, per quanto riguarda i robot di piccolo taglio, l’asservimento di macchine utensili per asportazione di truciolo e macchine tran-sfer, la pressofusione, la piegatura lamiere e la vernicia-tura per quanto riguarda invece i robot con maggiori portate ed aree di lavoro. Principalmente queste appli-cazioni trovavano sbocco nella produzione del settore automotive.Da qualche anno settori quali il fashion, il food, l’oc-chialeria, il medicale, il farmaceutico, l’elettronica ed il controllo di qualità a 360° utilizzano impianti, stazioni o linee robotizzate, all’interno dei quali troviamo ro-bot che posizionano cristalli di strass sui prodotti di fashion, piuttosto che montare, saldare o tagliare lenti nell’occhialeria, oppure manipolare siringhe e prepara-re farmaci citostatici piuttosto che confezionare fiori.Inoltre, a causa della necessità di mantenere, da parte delle nostre aziende, la competitività nei confronti di paesi con basso costo della manodopera, vengono in-seriti sempre più robot al posto delle stazioni manuali

in linee di assemblaggio che non venivano prese in minima considerazione, dal punto di vista del ritorno dell’investimento, fino a pochi anni fa.

In quali applicazioni specifiche è sempre più coin-volto l’utilizzo del sistema a visione artificiale?Per quanto riguarda l’utilizzo del sistema di Imaging, o di visione artificiale, basti dire che nell’ultima impor-tante conferenza internazionale tenutasi in Germania, nel giugno scorso, è stato previsto un significativo incremento dei sistemi di visione a bordo robot pas-sando dal 5-10% dei robot attuali ad un 35-40% nei prossimi 4 anni. Inoltre è stato previsto un notevole incremento nel trend di crescita dei robot compatti. E questo coincide, nonostante si senta parlare di cri-si, con l’incremento constatato negli ultimi 2 anni per quanto riguarda le vendite di robot di piccolo taglio.

Quali sono i futuri svilup-pi dell’Automazione nel settore Automotive?Tra i settori tecnologici l’Au-tomazione applicata all’Au-tomotive è tra quelli che registra il più alto indice di sviluppo. Sono in questo

“ambiente” dai primi anni ’80 e in questo quasi trentennio ho avuto la fortuna di “navigare” una delle “innovation wave” più interessanti degli ultimi tempi. Si è passati, ad esempio, dall’automazione prettamente meccanica ai circuiti a logica relè a quelli a logica pneumatica e così via…Attualmente, grazie ai progressi fatti nel campo dell’elet-tronica ed al suo felice connubio con i sistemi meccanici (meccatronica), l’Automazione Industriale strizza l’occhio all’ambiente; sia in termini di riduzione degli spazi occupa-ti dagli impianti, sia in termini di consumi energetici che di rifiuti prodotti. Due tra gli esempi più significativi applicati al sofisticato settore dell’Automotive sono: l’utilizzo sempre più frequente delle presse elettriche in luogo degli arcaici ci-lindri pneumo-Idraulici e la diffusione imponente dei robot, antropomorfi e scara, che man mano stanno sostituendo i vecchi manipolatori elettropneumatici rigidi.

Altro aspetto fondamentale che segnerà, a mio parere, il fu-turo del settore è la “qualità”, intesa in senso lato del termine. Offrire un prodotto di alta qualità significa rendere il cliente soddisfatto in toto. Anche dal punto di vista del costo dell’in-vestimento. In Aziende come la nostra, che vogliono tenere sempre alto il livello di qualità proposta mantenendo bassi i costi, l’imperativo è far salire al massimo l’efficienza elimi-nando gli sprechi.Quanto è importante ottenere una maggiore econo-mizzazione, razionalizzazione dello spazio, e flessibilità dell’automazione?Il nostro, essendo un settore fortemente di nicchia, risulta sconosciuto ai più, ed aggiungerei, anche un po’ snobbato dai media. Posso garantire, però, che i dati registrano un for-te impatto nel contesto sociale, in settori quali, l’economia, l’ambiente e, ovviamente, la tecnologia.Sono dell’idea che questi tre campi, apparentemente diver-genti tra loro, debbano essere un “must” per ogni progettista impegnato nell’Industrial Automation. Nella nostra azienda da sempre pensiamo e realizziamo macchine flessibili, cioè impianti facilmente adattabili e modificabili; al passo con la rapida evoluzione/innovazione che notoriamente con-traddistingue il settore dell’Automotive. Riguardo la razio-nalizzazione degli spazi, è evidente che questo aspetto si

inquadra a pieno nell’impegno costante e l’attenzione che tutto il comparto mette nei confronti dell’Ambiente. Infatti, le nostre macchine risultano essere sempre più piccole, di conseguenza anche la fabbrica moderna non ha più le esi-genze di spazio che aveva dieci o venti anni fa. È chiaro che qui la tecnologia e l’elettronica in particolare ci danno una grossa mano.A che punto è la ricerca e innovazione in questo senso?Per noi è vitale. E’ un po’ come nella medicina, mi si lasci passare l’azzardato paragone. Basti pensare, per restare nell’ambito dell’Automotive, agli impianti frenanti o i sistemi di alimentazione ibridi (GPL/Metano-Benzina) montati sulle automobili moderne. Quindi, noi che progettiamo e costru-iamo le macchine automatiche per la produzione di questi componenti, dobbiamo necessariamente stare al passo.Annualmente la nostra azienda destina circa l’8% del proprio fatturato alla ricerca. Grossa mano in questo senso, ce la dan-no le Università e gli Istituti Tecnici, con cui collaboriamo atti-vamente in termini di engineering e formazione trasforman-do spesso questo stretto rapporto in bacino d’utenza occupa-zionale.

COSBERG - Gianluigi Viscardi, Amministratore Delegato

Quali sostanziali esigenze di mer-cato hanno portato alla creazione del nuovo protocollo PROFINET?Lo sviluppo dell’automazione indu-striale è da sempre legato alla ricerca di soluzioni che consentano di per-seguire la sempre presente necessi-tà di una riduzione di costi generali associata alle varie fasi di vita di un impianto, aumentandone al tempo

stesso la semplicità d’uso, la flessibilità, l’affidabilità, la rapi-dità e la semplicità di modifiche o di riconversione. A fronte di tali necessità, le prime soluzioni ideate hanno tratto le pro-prie basi dal mondo dell’Information Technology. Protocolli e tecnologie diffusi e collaudati in questo ambiente quali per esempio HTTP, FTP, SNMP e SMTP, associati alla presenza di un Web Server o alla trasmissione dati via network telefoni-co, consentono infatti una brillante risposta a questo tipo di esigenze. Tutto ciò ha avvicinato in modo sensibile il mondo dell’automazione industriale a quella che genericamente possiamo definire ‘tecnologia a base Ethernet’. La quadratura del cerchio poteva derivare dall’utilizzo in ambito industria-le di un protocollo a base Ethernet che, laddove necessario, fosse anche in grado di assicurare sincronismo e determini-smo (Real Time o addirittura Isochronous Real Time). Da qui

la nascita del protocollo Profinet.

Che vantaggi apporterà il suo utilizzo?L’utilizzo di Profinet, protocollo a base Ethernet Industriale, consente lo sfruttamento sinergico dei vantaggi offerti da una classica rete Ethernet (elevate quantità di dati trasmis-sibili, utilizzo di standard di comunicazione già affermati nel mondo Office, etc.) e dai classici bus di campo (determini-smo, flessibilità di struttura, diagnostica, cablaggio seriale…) consentendo inoltre il raggiungimento dell’integrazione verticale, a partire da sistemi MES superiori fino a giungere a livello di campo. Mediante l’uso di tecnologia Profinet è in-fatti possibile far circolare in parallelo nel medesimo suppor-to fisico (cavo in rame o fibra ottica) tre diverse classi di se-gnale, NRT (Not Real Time), RT (Real Time) e IRT (Isochronous Real Time), ed è quindi possibile gestire in un unico network aspetti precedentemente gestiti con strumenti differenti quali, per esempio, la parametrizzazione e la configurazio-ne di dispositivi, la lettura di dati di diagnostica, acquisizione e comando e la gestione di applicazioni drive (p.e. Motion Control). L’utilizzo di tecnologia Proxy, da subito prevista nel protocollo Profinet, consente inoltre la salvaguardia di pre-cedenti investimenti tecnologici, permettendo l’integrazio-ne di strutture a bus di campo già presenti in reti Profinet superiori senza eseguire modifiche o riparametrizzazioni

della rete esistente.

Sono previste delle linee di prodotto “ dedicate”?Una struttura Profinet IO completa richiede l’integrazione di diversa componentistica quali per esempio IO Controller, elementi di infrastruttura di rete (switch con relativi acces-sori), IO Device (in IP20 e/o in IP 67), pacchetti software per programmazione, configurazione, diagnostica ed eventuale interfacciamento con sistemi di supervisione o sistemi MES superiori, IO Supervisor, Proxy per bus di campo, etc.

Quali gli aspetti ancora da definire?L’associazione PI International (Profibus Network Internatio-nal), ente cui fa capo la tecnologia Profinet, si è strutturata in Comitati Tecnici, suddivisi in Gruppi di Lavoro, che defi-niscono ed elaborano le specifiche tecniche di riferimento caratterizzanti il protocollo.L’attività continua di tali Comitati consentirà di includere nel-le specifiche Profinet anche aspetti quali la comunicazione wireless, la sicurezza ed altro.

PHOENIX CONTACT - Francesco Lanzani, Direttore generale

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E X P E R T P A N E L

OMRON ELECTRONICS S.p.A. - Maurizio Poli, Direttore GeneraleIng. Poli ci puo’ fare una pano-ramica sulle ultime novita’ nel campo dei prodotti specifici per l’automazione?Ridotti tempi di realizzazione, installazione e messa in servi-zio delle linee di produzione, elevata efficienza e flessibilità produttiva, sicurezza in fabbri-ca, rispetto degli standard qua-litativi sul prodotto finito: questi sono i principali requisiti delle aziende manifatturiere. I nuovi

prodotti devono essere concepiti per soddisfare e, ove pos-sibile, superare queste esigenze, aggiungendo inoltre una particolare attenzione, che deriva specificamente dai valori aziendali, agli aspetti legati da una parte al rispetto ed alla conservazione dell’ambiente, e dall’altra alla continua ricer-ca della più facile ed intuitiva interazione tra l’operatore e/o il manutentore e la macchina o la linea produttiva.

Quali sono le principali innovazioni apportate alla com-ponentistica per il controllo di processo?Novità e tendenze riguardano molteplici aree: dai sensori e sistemi di visione artificiale per l’ispezione dei prodotti, ai sistemi “motion” per il controllo del movimento, ed infine ai

componenti per la sicurezza dell’uomo e delle macchine/li-nee produttive. Nella visione artificiale due sono le tendenze: lo sviluppo dei “sensori di visione”, che sfruttando tecniche di elaborazione tipiche della visione artificiale integrano in un solo dispositivo tutti gli elementi che permettono di realiz-zare misure ed elaborazioni nel campo visivo, consentendo una rapida messa in servizio a costi contenuti, con prestazio-ni che alcuni anni fa richiedevano investimenti e competen-ze molto notevoli. La seconda tendenza è realizzare sistemi di visione sempre di più assimilabili all’occhio umano, in gra-do di “percepire” ed elaborare informazioni in 3D ed operare sull’intero spettro dei colori. Queste caratteristiche consen-tono un’enorme semplicità di messa in servizio del sistema e grande flessibilità di adattamento alle più svariate condizio-ni di illuminazione e di mix dei prodotti da ispezionare sulla linea di lavorazione. Due parole anche sull’integrazione in un’unica piattaforma di tutti i dispositivi e tecnologie di con-trollo: ad esempio Omron Smart Platform consente in modo automatico ed affidabile la massima libertà di configurazio-ne, una completa trasparenza dei dispositivi e la diagnosi preventiva dei guasti. I prodotti per l’automazione contribui-scono infine anche alla preservazione dell’ambiente: così gli inverter, che controllano i motori asincroni (pompe, ventila-tori ed ascensori), consentono risparmi energetici tipici del 30% oppure convertono la corrente prodotta dai pannelli solari, producendo energia a basso impatto ambientale.

Quanto e’ importante per un’ azienda il poter disporre di un adeguato supporto tecnico?Costruttori di macchine/impianti e operatori del settore ma-nifatturiero conoscono perfettamente quanto sia importan-te disporre di prodotti e di soluzioni innovative ed al con-tempo affidabili, ma sanno anche che è indispensabile che il fornitore offra in loco un competente e puntuale servizio di supporto. Omron offre, compreso nella fornitura dei propri prodotti, un servizio d’assistenza, in fase progettuale e post vendita di primo livello, presente in tutto il mondo e pronto ad intervenire molto rapidamente rendendo minimi i fermi macchina. In Italia operano, oltre a 70 competenti Responsa-bili Commerciali, ben 40 Field Application Engineer: tecnici esperti di applicazioni nei vari settori industriali, che suppor-tano i clienti nella definizione e nella implementazione delle più corrette soluzioni di automazione.

Quanto l’automazione in-dustriale ha rappresentato una componente fonda-mentale per la crescita sui mercati competitivi e glo-bali?Con l’automazione di proces-so si riesce a realizzare una

totale integrazione tra i sistemi di produzione e i sistemi di supporto alla produzione che consente l’esercizio degli impianti produttivi a livelli di prestazioni (in termini di uti-lizzazione degli impianti, delle produttività, della qualità dei prodotti, della sicurezza e della flessibilità) altrimenti irraggiungibili.Qual’è l’andamento del mercato mondiale dell’auto-mazione di processo?Gli ultimi dati disponibili dal rapporto della società In-techno Consulting (2003) prevedono una crescita media annuale del 5,1% nel quinquennio 2005-2010 e un fattu-rato globale (stimato) di 94,2 miliardi di USD nel 2010 (era di “soli” 61,3 miliardi di USD nel 2000). I settori industriali con la più alta domanda sono il chimico, il petrolchimico e quello dell’energia, sebbene il settore farmaceutico si di-

stingua per la più alta crescita della domanda per i sistemi di automazione (hardware, software e servizi). L’industria di processo in senso stretto (chimica, raffinazione, petrol-chimica, farmaceutica, alimentare) tende a dominare il mercato con una quota che nel 2010 si attesterà ad un va-lore del 51,0%. Se l’industria di processo (in senso stretto) tende ad adottare i sistemi di automazione per persegui-re una maggiore flessibilità, produttività e disponibilità di impianto, per l’industria di base (industria del vetro, della ceramica, della carta e dei metalli) le priorità sembrano essere il miglioramento della produttività e della qualità dei prodotti, la riduzione delle emissioni di inquinanti e lo sviluppo di una migliore flessibilità di impianto.Nei paesi industrializzati, l’automazione di processo è utilizzata per garantire una migliore flessibilità e qualità dei prodotti, per migliorare la sicurezza di processo e la disponibilità di impianto, per ottimizzare l’utilizzo delle risorse (materiali ed energetiche) e per ridurre le emissio-ni di inquinanti. Al contrario, nei paesi in forte sviluppo, la tecnologia è prevalentemente utilizzata come mezzo per realizzare produzioni di massa sempre più efficienti, come accadde nell’occidente durante il processo di indu-strializzazione secondo il modello “fordista”.

Verso quali tendenze tecnologiche si sta andando?Nel prossimo futuro, l’industria (manifatturiera e di pro-cesso) tenderà a migliorare l’utilizzazione degli attuali as-set, tramite un’integrazione verticale spinta della produ-zione (automazione degli impianti di produzione) e delle attività a supporto della produzione (business operation) e questo si tradurrà in un importante sviluppo dei sistemi MES (Manufacturing Execution Systems) che costituiscono l’interfaccia tra i sistemi di controllo della produzione e i sistemi ERP (Enterprise Resource Planning). I recenti svilup-pi nelle tecnologie ICT (fieldbus) favoriranno l’adozione di strumentazione più intelligente che consente di effettua-re (in remoto) una diagnostica avanzata per la convalida delle misure e per l’identificazione precoce di malfunzio-namenti (sia dell’attuatore sia dell’anello di controllo). Si prevede un utilizzo sempre più diffuso di analizzatori di processo e di immagini per la misura in linea di variabili di processo/indici di qualità altrimenti disponibili solo attraverso stime inferen-ziali o misure di laborato-rio fuori-linea.

ANIPLA - Alberto Servida, Presidente Anipla Sezione di Milano

Automatizzare, nel senso più generale del termine, significa eseguire, senza l’au-silio di un operatore umano, attività con la stessa modalità con cui le avrebbe ese-guite un operatore umano. A volte non ci accontentiamo solo di replicare l’azione umana costruendo sistemi sostitutivi dell’uomo, ma sfruttiamo le nostre cono-scenze tecniche per costruire macchine in grado di eseguire attività miglioran-done alcune caratteristiche: ecco quindi robot dai movimenti sempre più veloci per incrementare la produttività, oppure manipolatori sofisticati con controllo sempre più raffinato del movimento per eseguire operazioni chirurgiche delicate. Molti altri esempi potrebbero essere citati. Tra questi, alcuni ci affascinano, a volte, anche ci intimidiscono facendo sorgere spontanea la domanda di quale sia l’in-grediente che abbia saputo conferire ad un raffinato sistema meccanico capacità intellettive per emulare, a volte anche migliorandolo, l’uomo.L’immediata risposta è la diffusa disponibilità di potenti strumenti informatici che sanno calcolare, programmare e decidere. Ma non è tutto. Cosa potrebbe fare un intelligente operatore umano sprovvisto dei cinque sensi? Cosa fa un operaio specializzato per eseguire una saldatura? Osserva l’ambiente di lavoro, misura la distanza tra saldatore ed oggetti da saldare, sposta lo strumento di lavoro dimi-nuendo la velocità del movimento mano a mano che la distanza diminuisce ed evitando eventuali ostacoli che il suo sistema sensoriale rileva.Misurare è un’attività essenziale per interagire con il mondo fisico, più comples-so e più intrigante di quello virtuale. A volte non basta solo misurare “a spanne”. L’accuratezza della misura è importante. Potrebbe forse un manipolatore spostare un uovo se non fosse in grado di dosare, misurandola e controllandola, la forza di presa? Svariate sono le grandezze fisiche oggetto di misurazione: posizione, velo-cità, accelerazione per il controllo di movimenti, forza, pressione per citarne solo alcune. La misura è necessaria non solo per il controllo del movimento ma anche per molteplici operazioni fra cui, per esempio, l’analisi dimensionale di oggetti per la verifica del rispetto delle specifiche di progetto, la misura dello stato dell’usura degli utensili di lavorazione. L’operazione di misura è eseguita dai sensori, oggetti di svariate dimensioni che sfruttano i più disparati effetti fisici e che sono costruiti, più frequentemente nei decenni passati, assemblando componentistica elettrica e meccanica. Sono ancora largamente diffusi sensori tradizionali quali i sensori di posizione “LVDT”, le righe ottiche, i potenziometri, anche nelle ultime versioni magnetostrittive, le celle di carico, gli accelerometri piezoelettrici ….In questi due ultimi decenni, la tecnologia della microelettronica ha consentito

la diffusione commerciale di sensori MEMS realizzati su tessere di silicio a forma rettangolare o quadrata di dimensioni di qualche millimetro di lato realizzando strutture sensibili la cui precisione di lavorazione è dell’ordine dei micron, ossia di un millesimo di millimetro. Dispositivi così piccoli hanno anche costi contenuti purché siano prodotti in quantità elevata. La ricerca sui sensori corre frenetica: sensori senza filo, chiamati comunemente “wireless”, stanno prepotentemente diffondendosi nei settori industriali della ro-botica: ci svincolano dall’uso del cavo tradizionale permettendo misure su organi rotanti, oggetti in movimento o in ambienti protetti suggerendo soluzioni anche per problemi di misura all’interno del corpo umano. Tali sensori utilizzano l’ener-gia necessaria per misurare ed inviare il dato di misura all’unità di acquisizione prelevandola da una batteria montata solidale al sensore stesso. Ma la sfida è continua: nei laboratori di ricerca si studiano e realizzano sensori autonomi, ossia sensori sprovvisti di batteria e abili a ricavare l’energia necessaria per il loro funzionamento o dall’ambiente in cui operano, oppure dalle onde elet-tromagnetiche con cui comunicano. Evidenti sono gli ulteriori vantaggi derivanti dall’uso dei sensori autonomi: diminuzione dei costi di manutenzione per citare quello di maggior evidenza tecnico-commerciale ma anche maggior qualità del nostro ambiente di vita dal momento che possono contribuire alla riduzione del problema di smaltimento delle batterie e sfruttano l’energia dell’ambiente sia questa disponibile o come movimento o sotto altra forma, per esempio, salto ter-mico, vibrazione o radiazione luminosa. Il futuro potrebbe riservarci la sorpresa di vedere robot che interrogano gli oggetti da manipolare ricevendo in risposta la loro carta d’identità con informazioni aggiuntive relative alle variazioni dimensio-nali o al nuovo stato tensionale conseguenza dei processi di lavorazione subiti e che spostano l’oggetto, ricaricandone il suo serbatoio di energia, verso il percorso successivo di lavorazione scelto in base alle informazioni ricevute.

Emilio SardiniDocente nel corso di Laurea in Ingegneria dell’Automazione IndustrialeFacoltà di IngegneriaUniversità di Brescia

Rilevamento e misura nell’automazione

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Intervista a Roberto Maietti, Presidente AssoAutomazioneIl mercato alimen-tare e l’automazio-ne: quali sono le sue principali appli-cazioni?Il mercato Alimentare è di particolare rile-vanza per coloro che operano nel settore dell’automazione in-dustriale per varie ra-gioni.La prima è il minore rischio di delocalizza-zione rispetto a molti altri settori produttivi;

la seconda è la richiesta di innovazione che accom-pagna questo settore, particolarmente effervescente e prolifico (spesso in contro tendenza con la restan-te industria manifatturiera) con molti nuovi prodotti lanciati sul mercato ogni anno; la terza è la rilevanza rappresentata dalla crescente necessità di utilizzo di componenti realizzati in linea con specifiche norma-tive che garantiscano condizioni di igiene e di sicu-rezza tali da non generare alcun rischio per i consu-matori.A livello di soluzioni tecnologiche le tre aree domi-nanti riguardano il motion control, per garantire ele-vate velocità e precisione di posizionamento, il safety, per garantire sicurezza degli operatori e il quality con-trol sia per quanto riguarda il prodotto stesso, sia per il controllo degli imballi e delle informazioni di legge su di esso riportate.

Qual’e’ il trend della produzione di macchine per l’industria del packaging in Italia? L’industria delle macchine per il packaging è il com-parto di punta della meccanica strumentale con una quota sul valore della produzione totale del settore pari al 10%.

L’eccellenza dell’industria italiana si manifesta nel confronto con i principali competitor europei. Se nel 2007 la Germania conferma il ruolo di primo Paese per valore della produzione nell’Unione Europea al-largata a 27 Stati, l’Italia occupa la seconda posizione, con una quota sul totale del 38%. L’industria europea per il packaging copre nel 2007 i due terzi della pro-duzione mondiale.L’industria italiana delle Macchine per il packaging è costituita da circa 150 aziende di dimensioni indu-striali per un totale di 17.000 addetti, cui si aggiun-gono un centinaio di unità a carattere artigianale. Il tessuto produttivo risulta concentrato in particolare in due regioni, Lombardia ed Emilia Romagna, dove risiedono circa l’80% degli stabilimenti. L’Emilia Romagna ospita nel territorio bolognese la cosiddet-ta Packaging Valley, un distretto territoriale ad eleva-ta specializzazione.Il 2007 si è rivelato un anno particolarmente brillan-te per l’industria italiana fornitrice di macchine per il packaging. Il comparto ha registrato una crescita sostenuta del giro d’affari complessivo (+10,2% l’in-cremento annuo a valori correnti) in linea con il trend evidenziato in anni recenti (+5,6% la crescita media annua nel periodo 2003-2007). Elevata specializzazio-ne, flessibilità del tessuto produttivo e orientamento al cliente sono i principali fattori che hanno sostenu-to le performance nell’ultimo quinquennio.Nell’anno passato l’industria di macchine per il packa-ging ha potuto avvalersi, in linea con le tendenze della meccanica strumentale, di una domanda estera particolarmente vivace, consolidata da una buona te-nuta nei diversi mercati di sbocco. Il tradizionale patrimonio di specialistiche competen-

ze tecnologiche, sviluppato negli anni su una solida domanda nazionale, costituisce per i costruttori ita-liani il principale biglietto da visita per l’ingresso in nuovi mercati. Nel dettaglio geografico delle espor-tazioni, si confermano primo Paese di destinazione delle merci italiane gli Stati Uniti, con una quota sul totale esportato del 9,0%. Si accresce al contempo l’importanza di mercati quali Spagna (8,2%) e Russia (6,2%).

La tracciabilità e sicurezza alimentare rivestono un ruolo sempre piu’ importante. Quali metodo-logie e tecnologie innovative sono state imple-mentate?E’ indubbio che per poter dare garanzie sul prodotto ai consumatori, sia necessario mantenere una trac-ciabilità totale dalla produzione alla distribuzione del prodotto. Ciò significa partire dalle materie prime fino alla presenza sugli scaffali della grande distribu-zione. Per fare questo la soluzione tradizionale a co-dice a barre non è più sufficiente, soprattutto perché non è possibile aggiungere informazioni durante la vita del prodotto. La tecnologia RFID permette inve-ce di leggere e scrivere informazioni tramite stazioni fisse e mobili di lettura e scrittura.Inoltre trattandosi di soluzioni passive non viene ri-chiesta alcuna alimentazione. Altre soluzioni possibili sono basate sui sistemi di visione, per potere analiz-zare con un maggiore dettaglio sia il prodotto sia le etichette sia l’imballo oppure la tecnologia dei codici a barre che utilizza sensori che leggono codici bidi-mensionali.

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Phoenix Contact, una realtà in continua evoluzionePhoenix Contact è una multinazionale tedesca con sede in Germania, leader nel settore della tecnica di connes-sione elettrica ed elettronica, nell’interfacciamento uo-mo-macchina e nella comunicazione industriale.

L’azienda impiega 9.300 collaboratori distribuiti in 38 filiali e 30 rappresentanze sparse in tutto il mondo. La filiale italiana si trova a Cusano Milanino, nella periferia nord di Milano e conta 85 dipendenti. La struttura è dotata di una rete di vendita capillare e specializzata, a fianco del cliente su tutto il territorio na-zionale, di un Centro Servizio Tecnico e uno Commer-ciale che supportano il cliente dal primo contatto fino alla consegna, di un reparto marketing che si occupa dello sviluppo di prodotti, della formazione tecnica e della promozione. Un magazzino semi-automatizzato di 2.200 mq, consente di essere vicino al cliente in tempi rapidi, assicurando un elevato livello di servizio. Le soluzioni Phoenix Contact sono utilizzate in tutti i set-tori dell’industria: dal processo, all’energia, all’installazio-ne elettrica; dalla comunicazione industriale, al building automation fino ai trasporti, dove trovano applicazione rispondendo completamente alle esigenze del cliente, assicurando assoluta qualità ed affidabilità.

I sei cataloghi della produzione rappre-sentano un innova-tivo assortimento di innovazione tec-nologica: in essi si trovano soluzioni di connessione per il quadro elettrico e per il circuito stam-pato, connettori in-dustriali, protezioni contro le sovraten-sioni, dispositivi per l’alimentazione, la conversione del se-gnale, l’interfacciamento, fino ai più complessi sistemi di automazione industriale.Due esempi indicativi di innovatizione vantaggiosa per l’utente sono rappresentati dai microcontrollori e dagli switch. La gamma di microcontrollori Inline della serie 100 di Phoenix Contact è composta da diversi prodotti. Ad esempio i microcontrollori ILC 150 ETH e ILC 155 ETH sono particolarmente adatti per applicazioni su impian-ti medio-piccoli. I controllori sono dispositivi che acqui-siscono dati di processo dal macchinario, li elaborano e trasferiscono comandi al bordo macchina. Inoltre sono in grado di interfacciarsi con il livello superiore del siste-ma, ad esempio il PC o pannello operatore.Grazie al modem GSM integrato, il microcontrollore ILC 150 GSM/GPRS può trasferire dati di processo o mes-saggi di errore ad centro di controllo remoto mediante un sistema di telefonia cellulare. Come tutti i controllori Phoenix Contact, disponibili in diverse classi di potenza di calcolo, I/O integrati, omologazione GL o interfaccia Profinet, i microcontrollori dispongono di un web server e di un file system: in questo modo, è possibile accedere alle pagine di supervisione (salvate a bordo del control-lore) tramite un web browser standard, effettuare data logging e trasferire file tramite FTP.

I nuovi Lean Managed Switch della linea Factory Line di Phoenix Contact sono la soluzione ottimale per realiz-zare in modo rapido reti Ethernet ‘gestite’ in ambienti di automazione.Gli switch sono dispositivi che inoltrano in modo seletti-vo i messaggi ricevuti da altri dispositivi Ethernet verso una specifica porta. I Lean Managed Switch compatti sono disponibili nella versione con otto porte Twisted Pair 10/100 o, in alternativa, anche in due versioni con due interfacce in fibra di vetro (100 BASE-FX Multimode o Singlemode) e quattro porte Twisted Pair. Tutte le por-te Twisted Pair sono dotate di funzioni di autonegozia-zione e autocrossing. I Lean Managed Switch si prestano inoltre ad essere utilizzati in applicazioni che richiedono range di temperatura estesi, potendo funzionare in con-dizioni di temperatura da -40° a +70°C.

Per ulteriori informazioni:Phoenix Contact S.p.A.Ufficio StampaVia Bellini, 39/4120095 Cusano Milanino (MI)Tel. 02/660591E-mail: info_it@phoenixcontact.com

La famiglia dei microcontrollori ILC garantisceelevata modularità all’impianto

Il quartier generale del gruppo Phoenix Contact a Blomberg, Germania

Per anni i robot industriali sono stati con-siderati degli operai molto efficienti, ma stupidi.Un tradizionale robot industriale è in gra-do di ripetere il compito che gli è stato insegnato in modo estremamente ripeti-tivo. Il compito può essere svolto per 24 ore al giorno senza interruzioni.Rispetto alla lavorazione manuale questo da il vantaggio di una buona produttivi-tà e di qualità costanti senza l’influenza di fattori quali la stanchezza, la perdita di concentrazione o altro. Si ottengono tempi certi di lavorazione, scarti molto ridotti e qualità costante.Inoltre i manipolatori industriali sono macchine estremamente robuste che non si guastano quasi mai, tuttavia pos-sono fallire quando si presentano delle situazioni inaspettate.Naturalmente è necessaria una fase ini-ziale di programmazione per insegnare al robot il compito da svolgere. Questa fase può essere molto lunga. Il suo costo viene riassorbito impiegando il robot per produrre un significativo numero di pez-zi. I primi manipolatori degli anni 1970 era-no dei semplici ripetitori di operazioni apprese in precedenza senza quasi pos-sibilità di prevedere varianti. Successive evoluzioni dei sistemi hanno reso pos-sibile introdurre semplici possibilità di coordinamento con altre strumentazioni più o meno sofisticate che permettevano alcune operazioni tipo: attesa di un se-gnale di consenso, cambio automatico dell’utensile, riconoscimento del pezzo da lavorare tramite un sensore ed esecu-zione del relativo programma di lavora-zione.

Ma il vero passo in avanti è stato quando, alcuni anni fa, è stato possibile integrare nel manipolatore altre strumentazioni sofisticate come i sistemi di visione o sen-soristica di misura laser.I sistemi di visione integrano una o più telecamere, un computer ed eventual-mente un sistema di illuminazione. Il computer analizza le immagini riprese dalle telecamere ed è in grado di svolge-re alcune operazioni tra le quali: verificare la presenza di un pezzo e la sua integrità, distinguere un oggetto da altri apparte-nenti ad un insieme di oggetti preceden-temente memorizzati, misurare alcune dimensioni geometriche quali spessori di pezzi o diametri di fori, leggere codici alfanumerici o a barre, riconoscere un co-lore da un altro. Ad esempio, un sistema di visione può essere utilizzato per rico-noscere la presenza e la posizione, su di un nastro trasportatore, di un pezzo da lavorare. Oppure può distinguere quale pezzo sta arrivando, oppure verificare se il pezzo prodotto ha dei difetti.Le informazioni elaborate possono esse-re inviate al controllore del robot, il quale modifica il suo programma di movimen-tazione per adattarsi al compito da svol-gere su ogni singolo pezzo.Si ottiene così un sistema molto più fles-sibile in grado di operare anche in situa-zioni “meno strutturate” cioè meno orga-nizzate.Ulteriori esempi di robotica industriale intelligente comprendono i sensori laser che montati sul robot gli permettono, in alcune situazioni, di riconoscere la forma esatta di oggetti da saldare. Non è così più necessario posizionare con estrema precisione i pezzi da saldare né sviluppare

in maniera molto dettagliata il program-ma di movimentazione, ma è sufficiente avvicinare il robot ai pezzi e chiedergli di eseguire la saldatura muovendosi in una certa direzione. Il robot, utilizzando appositi strumenti di misura è in grado di rilevare automaticamente la posizione esatta di tutto il giunto di saldatura da realizzare. La caratteristica comune a tut-te le applicazioni finora analizzate è che il robot è programmato in comando di spostamento. In sostanza si decide quale traiettoria debba percorre il suo utensile di lavorazione e con che velocità. Questa modalità non è in grado di svolgere bene alcune operazioni quando il robot deve generare con precisione una forza prede-finita su un oggetto. Esempi applicativi sono l’effettuazione di lavorazioni super-ficiali.Recentemente, questo limite è rimosso in alcune moderne applicazioni in “control-lo di forza”. In questa innovativa modali-tà operativa è possibile programmare il robot in modo che in alcune direzioni si muova in controllo di spostamento ed in altre in controllo di forza.Per ottenere ciò il polso del robot è do-tato di un sensore di forza le cui misure vengono elaborate da un moderno siste-ma a microprocessore. Il robot è così in grado di modificare autonomamente la propria traiettoria compensando errori ed incertezze geometriche. Per esempio il robot può riconoscere e rimuovere in maniera automatica la po-sizione di bave metalliche su pezzi mec-canici di forma a lui sconosciuta. Questo permette di semplificare alcune opera-zioni di finitura di pezzi pressofusi.Mentre l’uso corrente dei sistemi robo-

tizzati è alla portata di tutti, la messa a punto degli impianti richiede un buon background meccatronico che viene impartito agli studenti di corsi di laurea specializzati come quelli in Automazione Industriale.

Giovanni LegnaniDocente nel corso di Laureain Ingegneria dell’Automazione IndustrialeFacoltà di IngegneriaUniversità di Brescia

Polso robotico con sensore di forza per la lavorazio-ne superficiale di pezzi di forma qualsiasie sconosciuta al robot.

Dal robot industriale tradizionale a quello intelligente

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Fieldbus Foundation è una infrastruttura di automazione basata su standard internazionali che stà velocemente diventando un punto di riferimento indiscutibile nelle ap-plicazioni di controllo del processo nei settori OIL&GAS, Energia e Chimica.Basato sul concetto del controllo distribuito, Fieldbus Foundation soddisfa pienamente le esigenze e le aspettative degli utilizzatori; per le sue peculiarità e performances è stato adottato dai maggiori costruttori di sistemi di automazione e di strumentazione. Fieldbus Foundation offre innumerevoli vantaggi nell’intero ciclo di vita degli impianti, partendo dalle economie di tipo impiantistico-installativo e passando attraverso il controllo distribuito e la diagnostica di impianto. Grazie al contatto diretto con gli “End User”, la tecnologia Fieldbus Foundation si sviluppa continuamente in funzione delle esigenze di qualità ed affidabilità sempre più pressanti nell’attuale contesto competitivo globale. Il Consorzio Fieldbus Foundation Italia, emanazione della Fieldbus Foundation org., ha funzione di punto di riferimento super partes per tutti coloro, utilizzatori ed addetti, che intendano conoscere ed utilizzare le moderne metodologie di gestione di impianti rese disponibili dalla tecnologia Foundation Fieldbus.

Ing. Massimo GuidiPresidenteConsorzio FIELDBUS FOUNDATION ITALIAvia Pozzo Antico 6020033 DESIO (MI)tel/fax: +39 0362 309452italy_info@fieldbus.org www.fielbus.org

PAT: una piattaforma tecnologica per sistemidi produzione più efficientiL’esigenza di mantenere posizioni competitive in un mercato globale sempre più con-correnziale costituisce un importante driver per l’adozione di tecnologie che consen-tono di migliorare l’utilizzazione degli asset produttivi. Ed è proprio in questo ambito che l’automazione e il controllo di processo giocano un ruolo fondamentale in quanto favoriscono e rendono possibile un’integrazione delle attività di produzione (automa-zione e controllo degli impianti di produzione) con quelle di supporto alla produzione (business operation).Questo approccio alla gestione degli impianti non è nuovo per l’industria chimica di processo, ed in particolare per il settore della raffinazione, anzi, è sempre stato ricono-sciuto come la “via obbligata” per migliorare i ritorni economici (profitability) tramite una gestione “intelligente” delle unità di produzione. Al contrario, l’industria farma-ceutica ha spesso privilegiato gli investimenti per le attività di R&S (scoperta di nuovi farmaci) e di marketing trascurando quelli inerenti alla modernizzazione delle linee di produzione. Ciò ha rallentato il processo di innovazione dei reparti produttivi, ren-

dendo quindi meno efficienti le attività di manufacturing. Per ovviare a questo proble-ma, nel 2003, l’FDA (Food & Drug Administration, USA) ha lanciato una iniziativa, la PAT (Process Analytical Technology) initiative, finalizzata a promuovere lo spirito di innova-zione e il miglioramento continuo tramite l’adozione di nuovi metodi di produzione per ottimizzare l’efficienza delle lavorazioni in termini di conformità alle specifiche di qualità (quality assurance) e di riduzione dei costi e dei tempi di produzione. Il lavoro si è concretizzato nella pubblicazione (nel 2004) di un documento che illustra le linee guida per la transizione verso nuovi modelli di manufacturing che prevedono un ap-proccio integrato all’analisi della qualità, del processo e del rischio. L’approccio PAT consiste nell’applicazione (ottimale ed integrata) di nuove tecnologie analitiche di mi-sura (PAC: Process Analytical Chemistry) - per analisi in- e on-line -, di tecniche chemio-metriche di analisi e gestione dei dati e di tecnologie innovative di controllo di pro-cesso che consentono di realizzare strategie di monitoraggio e diagnosi multivariate. L’obiettivo è quello di acquisire una conoscenza approfondita del processo in modo

tale da identificare e controllare le fonti di variabilità, riconoscere e controllare le variabili critiche, monitorare e prevedere i valori degli indici di qualità più critici per garantire la conformità del prodotto fi-nale agli standard desiderati.Il risultato è un processo che consente di attuare le correzioni in tem-po reale per rispettare le specifiche di qualità senza la necessità di un controllo di qualità di laboratorio. Quindi, l’approccio PAT offre una piattaforma per la realizzazione di un sistema continuo per il control-lo, la convalida e la verifica della qualità del prodotto. Ciò corrisponde ad una transizione da un sistema di qualità testing to document al si-stema continuous quality assurance che migliora la capacità di garan-tire la conformità della qualità del prodotto alle specifiche desiderate. L’approccio PAT rappresenta sicuramente un’opportunità, non solo per il settore farmaceutico, per la transizione verso sistemi di produ-zione sempre più efficienti che consentono di garantire il raggiungi-mento delle specifiche di qualità già in fase di produzione (quality by design).

Alberto ServidaUniversità degli Studi di Genova

In linea con il processo

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Envision a plant where people are watchful and attentive while your business responds to change quickly and efficiently. Now picture an operation that

delivers non-stop production while confidently expanding your capabilities into the future. Imagine no further. This is the vision and promise behind

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La fabbrica da “tavolo” - Desktop factory o micro factory

Elevare la competitività con le nuove soluzioni SiemensCollaborare in modo ancora più sinergico con i system integrator e accorciare le distanze con i clienti finali. Sono questi gli obiettivi

che Siemens Industry propone per il prossimo anno fiscale nell’ambito dei servizi e della consulenza. In occasione del cinquantesimo anni-versario dei PLC SIMATIC (il primo SIMA-TIC G fu introdotto nel 1958), Siemens ha deciso di mettere in campo una nuova serie di iniziative per promuove-re una maggiore “cultura” e una miglio-re consapevolezza dell’automazione installata negli impianti, sia presso gli utenti finali, sia presso gli integratori, fi-gure fondamentali nel processo di ven-dita. Ad esempio Siemens propone ai clienti una mappatura dei sistemi d’au-tomazione installati in fabbrica volta ad evidenziare le potenzialità produttive degli impianti e a focalizzare tanto gli aspetti competitivi quanto quelli obso-leti. In qualità di leader nello sviluppo di tecnologie d’automazione, Siemens intende oggi direzionarsi verso canali e percorsi nuovi per essere ancora più vicina al mercato e ai clienti finali, po-tenziando l’erogazione di servizi di pre e post-vendita.“In sostanza l’iniziativa prevede la pro-posta di un “Progetto di Migrazione” all’utente finale, a partire da un censi-

mento delle soluzioni di automazio-ne installate in tutti gli stabilimenti dell’utente”, spiega Andrea Maffioli, Vice President del Settore Industry di Siemens. “In questo modo si genera un report per unità produttiva che de-scriva la situazione dei prodotti di au-tomazione installati, la criticità dovuta all’eventuale obsolescenza dei prodotti in relazione all’utilizzo dell’impianto, la reperibilità temporale degli eventuali ricambi. Si tratta di un vero e proprio censimento realizzato dal team Sie-mens, in collaborazione con il system integrator di riferimento e i tecnici del cliente finale, che permette di redigere una “mappa geografica” di tutta l’auto-mazione di fabbrica”.Il risultato di questo censimento, dopo gli interventi di valutazione e i sopral-luoghi che solitamente richiedono al-cuni giorni per ogni unità produttiva, è un report che mette in evidenza le priorità di produzione (in base alle ore di utilizzo delle linee considerate) e le aree di possibile intervento per otti-mizzare l’automazione. Il report dovrà evidenziare in sintesi alcuni elementi essenziali quali: una nuova configura-zione e aggiornamento dei prodotti in base alla linea di produzione e alle criticità in caso di fermata imprevista; la generazione del magazzino pezzi di ricambio, dalla disinstallazione da parti di impianto; l’ottimizzazione delle per-formance di linea, spazi e cablaggi; una comunicazione semplificata da reti in-dustriali e sistemi Hmi; tempi e costi di eventuali interventi di revamping.

Interessante notare come la valutazio-ne compresa nel censimento non si limiti soltanto all’hardware incluso nei quadri elettrici, ma anche a tutte le li-cenze software, i pc presenti nell’unità produttiva, l’analisi delle eventuali aree critiche e l’adeguamento alle direttive per la sicurezza, oltre alla valutazione energetica dei consumi degli impianti. La sovente difficoltà a individuare aree di miglioramento o di investimento in nuove soluzioni, a fronte della necessi-tà di mantenere un costante alto livello di produttività, è una delle problema-tiche che affrontano quotidianamente gli utenti finali. Il report prodotto dopo il censimento è stato sviluppato per favorire una nuo-va e migliore consapevolezza proprio in questo senso. L’utente dispone così di uno strumento in più per effettuare una rapida analisi degli impianti e po-ter valutare quando e dove investire, adottando eventuali azioni di ammo-dernamento o migrazioni da pianifica-re gradualmente negli anni successivi.Accanto a questo “Progetto di Migra-zione” Siemens ha de-finito una strategia di supporto per quelle aziende che utilizzano il software Factorylink, ereditato dalla multi-nazionale dopo l’ac-quisizione dell’azien-da statunitense UGS attiva nel mercato del

PLM. In particolare il connubio dei business delle due aziende permette di unire il mondo reale della produzione (MES) con quello virtuale (CAD/CAE), stabi-lendo una piattaforma per fondere i due livelli, riducendo il time-to-market e aumentando i profitti, verso il tra-guardo della Digital Factory.“Il software Factorylink va tuttavia a so-vrapporsi all’attuale proposta Siemens in ambito SCADA costituita da WinCC”, precisa Maffioli. “Il Gruppo ha quindi deciso di non rilasciare ulteriori release di Factorylink, supportando integral-mente gli attuali clienti fino al 2012, data in cui si prevede di aver terminato la fase di sostituzione con WinCC. Già nel giugno del prossimo anno saranno comunque introdotti dei tool di migra-zione relativamente a Factorylink verso WinCC e questo passaggio avverrà gra-zie ad una semplice utility di conversio-ne del codice”.

Nel corso dell’ultimo decennio, in tutti i prodotti consu-mer oriented (ie: telefoni cellulari), si è riscontrata una tendenza diffusa alla miniaturizzazione, che consente di integrare più funzionalità in uno spazio limitato.Accanto ai primi microprodotti MEMS, in silicio, si sono affacciati sul mercato altri microprodotti, denominati ibri-di. Essi presentano una geometria fortemente tridimen-sionale e ciascuna componente è realizzata con il mate-riale e la lavorazione più adatta alla funzione che essa deve svolgere all’interno del dispositivo. Ciò permette un considerevole aumento delle prestazioni, della du-rata e dell’affidabilità dei prodotti stessi. Questi prodotti ampliano enormemente il numero di settori del mer-cato cui l’industria dei microprodotti può avere accesso: dall’IT alle telecomunicazioni, dall’automazione indu-striale ai trasporti, fino a settori di più forte impatto sociale, quali il medicale, biomedicale, sportivo, la tutela ambientale.Nonostante la vasta gamma di settori applicativi e la varietà di microprodotti potenzialmente disponibili, il loro ingresso massiccio nel mercato è rallentato a causa dell’elevato costo di produzione e assemblaggio, che incide per più del 60% sul costo finale del prodotto. Ciò è dovuto ad una tecnologia produttiva non ancora con-solidata che non permette la produzione di massa di mi-croprodotti ibridi.Allo scopo di ridurre tali costi è necessario aumentare il livello di automazione, la flessibilità e la velocità di pro-duzione. Per risolvere queste problematiche, nel 1990, il Laboratorio di Ingegneria Meccanica (MEL) dell’AIST in Giappone ha introdotto per la prima volta il concet-to di “Microfactory”, riferendo il termine a un sistema di produzione miniaturizzato e riconfigurabile adatto alla fabbricazione di microprodotti. Questo concetto è, ora, ampiamente riconosciuto nella comunità scientifica internazionale ed europea, ma non ancora sufficiente-mente diffuso in Europa e USA. Il suo consolidamento sul suolo italiano si mostra, inoltre, ancora più urgente in relazione allo sviluppo competitivo e sostenibile del

settore del Manifatturiero.Da più di 10 anni in Giappone e Corea sono attivi pro-grammi governativi che finanziano in maniera conside-revole ricerche per lo sviluppo di sistemi di produzione di microprodotti ibridi miniaturizzati e riconfigurabili. Ciò ha portato alla realizzazione della prima desktop Microfactory nel 1999, presso i laboratori del MEL. Essa consiste in una valigia (aggiunta nel 2000 per esaltare il concetto di trasportabilità) di 63x49x38cm3 contenen-te un mini-tornio (32x25x30.5mm3), una mini-fresatrice (170x170x102mm3), una mini-pressa (111x66x170mm3), un mini-feeder (alto 200mm) e un minimanipolatore (largo 48mm e lungo 11 5mm); il sistema di controllo si basa su joystick e tre CCD camera miniaturizzate. La Microfactory è stata testata per la produzione di cusci-netti a sfera miniaturizzati anche se la sua flessibilità permettere una rapida riconfigurazione dei compo-nenti per la realizzazione di diversi prodotti.In Asia, il concetto di Microfactory si riferisce a un si-stema di produzione in miniatura, in cui i macchinari tradizionali sono realizzati con dimensioni ridotte e una serie di accorgimenti progettuali permette di correggere i problemi derivanti dalla diversa scala; in Europa, invece, il concetto è stato elaborato finaliz-zando gli studi allo sviluppo di processi e strumenti innovativi più adatti a funzionare in spazi ridotti per produzione di microprodotti. L’America, infine, proba-bilmente a causa della sua preponderante presenza nel mercato della microelettronica, ha cominciato solo negli ultimi anni ad investire in studi sulla Microfactory e non ha ancora elaborato una strategia di ricerca. Per questo i maggiori centri di eccellenza si trovano pre-valentemente in Giappone (AIST, University of Electro Communications di Tokyo), Taiwan (National Taiwan University), Corea (KAIST), Germania (Fraunhofer Institute) e Svizzera (EPFL, ETHZ) e praticamente solo in Giappone e in Germania si sono sviluppate aziende di elevato livello tecnologico dedite alla produzione e commercializzazione di macchinari e accessori per la

fabbricazione di microprodotti.La miniaturizzazione di un sistema di produzione com-porta nuove possibilità per svolte importanti nella produzione e nella produttività di dispositivi innovati-vi, ma presenta ancora molte sfide da superare. Sono richiesti un nuovo livello di integrazione tra le tecno-logie relative alla fabbricazione, all’assemblaggio e al packaging dei prodotti e numerose implementazioni dei macchinari. La concezione di una Microfactory, quale linea produttiva automatizzata atta alla produ-zione economicamente sostenibile di microsistemi, va, quindi, oltre la miniaturizzazione dei principi produtti-vi convenzionali, in termini di riduzione degli ingombri fisici dei centri di lavoro, massimizzazione del rispar-mio energetico, consumo ridotto delle materie prime, incremento delle prestazioni tecniche in termini di pre-cisione di posizionamento e risoluzione, ma riguarda anche lo sviluppo di innovativi sistemi e componenti di produzione e assemblaggio, adeguati alle esigenze delle nuove applicazioni.Nel corso degli ultimi anni, l’Istituto delle Tecnologie Industriali e di Automazione del Consiglio Nazionale del-le Ricerche (ITIA-CNR), si è impegnato attivamente nello sviluppo di nuovi sistemi di manipolazione e posizio-namento per l’assemblaggio di microdispositivi ibridi. Uno degli innovativi sistemi di manipolazione consiste in un gripper a curvatura variabile che sfrutta la forza di ca-pillarità per la presa ed il rilascio controllato di microcom-ponenti. Il gripper si basa sulle considerevoli variazioni dell’entità della forza di capillarità, ottenute cambiando la sua geometria, per effettuare la presa ed il rilascio delle componenti. E’ stato, quindi, concepito un manipolato-re in grado di modificare la sua geometria e controllare la forza esercitata su l’oggetto da assemblare.

a cura di Irene FassiITIA - CNRInstitute of Industrial technologies and AutomationNational Research Council

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È il 1994 quando Paolo Longoni e Marco Diani fonda-no Image S, destinata a diven-tare negli anni successivi uno dei principali distributori di prodotti per machine vision sul mercato italiano, nel set-tore industriale, medicale e scientifico. Nata con l’obietti-vo specifico di operare come distributore professionale di prodotti e tecnologie per si-stemi di visione, senza voler-si occupare di integrazione di sistemi, l’azienda cerca di coprire tutto il processo cor-relato alla visione industriale: dai sistemi di illuminazione, che sono l’elemento più vici-no all’oggetto da analizzare, all’ottica, alla telecamera, al cavo, alla scheda di acquisi-zione immagini, fino al sof-tware. Oltre ai costruttori di macchine, i principali clienti di Image S sono quindi gli integratori di sistemi, ai quali l’azienda di Mariano Comense vuole fornire il migliore servi-zio possibile.Per fornire un livello di ser-vizio adeguato, Image S ha creato una struttura azien-dale all’altezza delle richie-ste e delle sfide del mercato. L’organizzazione è composta attualmente da 18 addetti, fra cui sei ingegneri, cinque funzionari commerciali, uno specialista di prodotto, un responsabile marketing e co-municazione e cinque addetti all’amministrazione e alla logi-stica. La stessa attenzione che Image S ha posto e pone nella selezione dei fornitori e nella ricerca di prodotti sempre più performanti e meno costosi, è stata dedicata anche alla sele-zione dei collaboratori, con la creazione di un team di esper-ti in grado di risolvere ogni problema tecnico e commer-ciale. Image S cura ogni aspet-to della soluzione di machine vision, fornendo hardware di

acquisizione delle immagini (telecamere, frame grabber o frame processor), cavi di col-legamento standard e custo-mizzati, librerie software per l’elaborazione delle immagini complete di tutti i tool neces-sari, illuminatori speciali (fibre ottiche e LED e laser), ottiche e filtri, fino all’assistenza tec-nica pre e post vendita, inclusi corsi di formazione all’uso dei prodotti. La struttura è com-pletata da un magazzino ben fornito, se si considera che l’azienda ha ormai a listino un portafoglio di circa 8.500 articoli.Con questa organizzazio-ne, Image S offre un servizio tecnico articolato in tre di-verse fasi: prevendita, post-vendita e consulenza. Nella fase di prevendita, l’azienda supporta il cliente nell’indi-viduazione e nella scelta dei prodotti che possono risol-vere l’applicazione. L’attività post-vendita, invece, richiede la disponibilità di tecnici e di un magazzino con un’ampia gamma di prodotti a dispo-sizione, per mettere i tecnici in condizione di replicare in sede il problema presenta-to dal cliente. Ai clienti che lo chiedono, Image S offre anche un servizio di training specifico sull’uso di determi-nati prodotti. Un’altra attività di supporto alla clientela che contraddistingue l’azienda è

la disponibilità a fornire unità demo per testare il prodotto. La fornitura avviene in modo completo e “qualificato”, nel senso che l’azienda si reca presso il cliente e installa scheda, telecamera e sof-

tware, invitandolo a provare l’applicazione e a chiamare Image S in caso di necessità o chiarimenti. A distanza di un mese, il cliente potrà decidere con piena cognizione di causa se il sistema installato è utile ai suoi scopi. Anche quest’ul-tima attività conferma come l’azienda punti sull’instaura-zione di un rapporto duratu-

ro e di fiducia con il cliente, necessario in un settore dove la realizzazione di un proget-to richiede mediamente un anno di tempo.La complessità dei compiti da svolgere e le esigenze dei

clienti in termini di massima qualità e affidabilità dei risul-tati rendono indispensabile il supporto di aziende capaci di accompagnare il cliente dall’analisi iniziale della sua applicazione alla proposta fi-nale della soluzione più ade-guata: è esattamente questa la missione di Image S. Nel cammino verso l’obiettivo ideale dell’ispezione totale, effettuata cioè sul 100% dei prodotti, la tecnologia di vi-sione industriale, o machine vision, occupa un ruolo di primo piano e trova applica-zione in un numero crescente di settori. La visione industria-le permette infatti di rilevare difetti e imperfezioni, moni-torare e migliorare costante-mente i processi produttivi,

e infine ottimizzare l’impiego delle risorse, sia macchine e impianti, sia materie prime e semilavorati. L’impiego di queste tecnologie apporta come conseguenza benefici ben definiti: ripetibilità dei ri-

sultati, affidabilità dei prodot-ti, velocità delle procedure di ispezione e controllo, miglio-ramento della qualità e, in ultima analisi, soddisfazione e quindi fidelizzazione della clientela.

La machine vision è ormai una tecnologia consolidata e ampiamente riconosciuta dal mercato ma, trattandosi di una soluzione estremamente versatile e orizzontale, esi-stono ancora molti campi di applicazione inesplorati. Per questo motivo l’attuale orien-tamento strategico di Image S è volto alla ricerca di nuovi ambiti nei quali la visione non solo non viene impiegata, ma non è ancora conosciuta.

Visione Industriale a 360°

Come si stanno evolvendo i re-quisiti normativi relativamente ai sensori optoelettronici di si-curezza ?I sensori optoelettronici di sicu-rezza appartengono alla famiglia dei dispositivi elettrosensibili di protezione, regolati dalla Norma Europea EN 61496-1-2-3, di riferi-mento per la loro progettazione,

costruzione e certificazione. I costruttori ed utilizzatori di macchine potranno invece trovare, per la prima volta, fon-damentali informazioni sul loro corretto utilizzo nella nuo-va edizione della Norma IEC/TS 62046 Ed.2 - 2008-02-22 “Applicazione ed integrazione dei dispositivi elettrosensi-bili di protezione”, che fornisce indicazioni per la selezione e la corretta integrazione di Fotocellule, Barriere fotoelettri-che, Laser scanner, Tappeti e bordi sensibili. Prescrizioni e formule sono presenti per determinare in modo corretto il posizionamento dei sensori e le relative distanze di sicurez-za nonché la gestione delle funzioni di muting e blanking.Di fondamentale importanza e grande impatto per la si-curezza sono inoltre le nuove Norme armonizzate ISO EN 13849-1 – (Sicurezza del macchinario –Parti dei sistemi

di comando legate alla sicurezza - Principi generali per la progettazione) e EN 62061 – (Sicurezza del macchinario –Sicurezza funzionale dei sistemi elettrici, elettronici ed elettronici programmabili per il controllo delle macchine) utilizzate nell’ambito della riduzione sistematica dei rischi descritta nella ISO 12100 per la parte che riguarda il pro-getto del sistema di controllo di sicurezza della macchina. Entrambe le Norme subentrano alla EN 954-1 che verrà ritirata il 28.12.2009. Queste Norme oltre agli aspetti qua-litativi (comportamento dei componenti e circuiti in caso di guasto pericoloso) già presenti nelle Norme attuali intro-ducono nuovi aspetti quantitativi che tengono in conside-razione anche la vita utile dei componenti e la probabilità che si possano verificare guasti pericolosi. Seguendo la na-turale evoluzione tecnologica consentiranno di migliorare l’integrità dei sistemi di sicurezza e di impiegare sistemi di sicurezza a logica programmabile.

Ci può illustrare le ultime novità riguardo le barriere fotoelettriche ?Interessanti novità riguardano le nostre Barriere di sicurez-za di tipo 4 con muting integrato. Questo tipo di barriere sono atte a risolvere ogni problema di rilevamento Muting per tutte le applicazioni di palettizzazione. I nuovi modelli

sono composti da un elemento attivo che include emet-titore e ricevitore, e un elemento passivo retro-riflettente che non necessita di collegamenti elettrici. Con i modelli a sensori di muting integrati l’installazione del sistema risulta rapida e semplice ed in più viene garantito il rispetto dei requisiti normativi riguardanti la geometria dei sensori di muting e tutti gli altri parametri di sicurezza, in conformità con la IEC TS 62046 e con le altre norme esistenti. Ulteriori novità riguardano la nuova generazione di barriere di sicu-rezza di Tipo 2 e 4.Compatte ed economiche, sono caratterizzate da una se-zione di piccole dimensioni, solo 28 x 30 mm, altezze pro-tette da 150 a 1500 mm e Risoluzioni di 14-20-30-40 mm.Nel lato superiore non è presente nessuna zona morta, tut-te le principali funzioni sono integrate.La loro applicazione è indicata per tutte le necessità di pro-tezione di macchine pericolose.

REER SpAVia Carcano, 32 10153 Torino - ItalyTel. +39/ 011.248.22.15Fax +39/011.85.98.67info@reer.itwww.reer.it

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IMAGE S - Marco Diani, Titolare

REER SAFETY DIVISION - Luciano Bersanetti, Marketing Manager

E X P E R T P A N E L

Come si presenterà il futuro per i prodotti della visione industriale?La tecnologia della visione è sempre più diffusa in ambito industriale. Avendo la possi-bilità di osservare il mercato dall’interno, credo che le so-

luzioni di machine vision seguiranno un duplice percorso di sviluppo ed evoluzione. Da un lato questa tecnologia si espanderà in larga misura verso la parte bassa della piramide delle applicazioni, intendendo con ciò tutti quegli impieghi che richiedono l’utilizzo di oggetti semplici, che non debba-no essere installati da un esperto, che siano facili da configu-rare e utilizzare, e che eseguano pochi controlli, ad esempio il controllo di presenza/assenza, la misura di un colore, il rile-vamento di livello, la lettura di caratteri o codici a barre e così via. Dall’altro lato assisteremo nel contempo a una crescente diffusione anche dei sistemi di alto livello, necessari nelle ap-plicazioni dove sono richieste alta velocità, alta risoluzione e alta precisione: questo sarà possibile grazie al costante incre-mento della potenza di calcolo dei computer.Quali le recenti applicazioni nel mondo dell’automazio-ne?La visione industriale è e sarà sempre più una tecnologia oriz-

zontale, destinata a trovare impiego in una gamma sempre più ampia e diversificata di settori merceologici. Guardando agli sviluppi recenti nel mondo dell’automazione, fra i cam-pi di applicazione più nuovi possiamo sicuramente citare il controllo delle piastrelle, il controllo delle banconote, il posi-zionamento di robot e la guida robot. Questo senza dimenti-care le infinite applicazioni relative alla misurazione automa-tica di particolari con risoluzioni impensabili fino a qualche anno fa. Il ruolo di un’azienda come la nostra è anche quello di andare alla ricerca di nuovi ambiti nei quali la visione non solo non viene impiegata, ma non è ancora conosciuta. Ad-dentrandoci in nuovi settori potremo sicuramente stimolare la curiosità delle aziende interessate e generare da parte loro una domanda di nuove applicazioni per la machine vision.Che soluzioni possono essere adottate per poter svilup-pare applicazioni di identificazione, verifica, misura e rilevamento difetti?Gli impianti produttivi moderni lavorano a ritmi sempre più elevati e richiedono ispezioni e controlli non più a campione, ma possibilmente su ogni singolo pezzo prodotto; l’obietti-vo ideale per l’industria è infatti quello dell’ispezione totale, cioè sul 100% dei prodotti. In questo contesto riscontriamo una chiara tendenza verso la richiesta di oggetti che siano da un lato sempre più veloci e dall’altro sempre più piccoli e compatti. Velocità e compattezza sono infatti caratteristiche

fondamentali per poter implementare con successo soluzio-ni di visione industriale. Se la velocità è necessaria per con-trollare il maggior numero possibile di pezzi, meglio ancora se tutti, la compattezza risulta spesso determinante per l’in-stallazione in ambienti produttivi dove gli spazi sono sempre più ristretti (per ridurre i costi di gestione dell’azienda) o su impianti esistenti, dove bisogna fare i conti con gli spazi a disposizione. Un esempio di soluzione compatta ed estre-mamente user-friendly per applicazioni di ispezione sono le cosiddette Vision Appliance (prodotte da DALSA), progettate con cura per ridurre la complessità della tecnologia di visione convenzionale. Utilizzando un semplice processo in 5 passi, i clienti con poca o minima conoscenza di visione industria-le possono organizzare con chiarezza e imparare a utilizzare applicazioni complesse in poco tempo. Ogni strumento è dotato di una suite di funzionalità che può essere adattata ad un’ampia gamma di applicazioni e a diversi settori. Que-sto consente a principianti, così come agli integratori esperti, di configurare rapidamente soluzioni di ispezione per il rile-vamento dei difetti e ade-guarsi velocemente alle modifiche di prodotto o a nuove esigenze.

Adottare una piattaforma ad automazione univer-sale può ridurre conside-revolmente i costi totali per un’azienda?La domanda da porsi, se-condo me, è: “Come pos-so rimanere competitivo in uno scenario di difficile

prevedibilità come quello attuale?”. I mercati sono sem-pre più volatili con i consumi delle famiglie che si stanno contraendo e, quindi, il mio prodotto (inteso come fina-le) deve essere sempre più adeguato alle esigenze dei consumatori (varietà, costo, prestazioni, consumi ridot-ti) ed avere un ciclo di introduzione sul mercato sempre più corto.Ecco che l’automazione e, a maggior ragione, un’automazione che utilizzi una piattaforma comune (es. una piattaforma che possa integrare PLC, Motion, CNC, Robot) può essere uno strumento molto utile. L’integra-zione può giocare un ruolo chiave per abbattere i costi interni di sviluppo (in una architettura comune si usa lo stesso HW, lo stesso SW e quindi lo stesso know-how dei tecnici) e per raggiungere quella flessibilità che inevita-bilmente dal prodotto finale deve passare alle attrezza-ture di produzione.Inoltre, se in questa struttura è possibile integrare dei

componenti aggiuntivi (es. il MES) che, con un costo limi-tato a poco HW (senza investimenti in SW customizzato), permettano la comunicazione di tutti i dati ed i parame-tri di produzione direttamente dalla linea di produzione ai sistemi gestionali (senza HW esterni o di terze parti), ecco che i “costi totali aziendali” (in inglese TCO = Total Cost of Ownership) si possono facilmente monitorare e da questo monitoraggio, è possibile implementare le strategie più adatte per la loro riduzione.Quali sono le ultime soluzioni innovative sviluppate specificatamente per il settore automotive?Il settore Automotive è stato storicamente l’anticipatore di quasi tutte le innovazioni tecnologiche in automazio-ne. Il mondo dell’auto è stato il primo ad intuire che l’au-tomazione poteva essere uno strumento per coniugare e soddisfare le necessità del consumatore finale (in termini di personalizzazione del prodotto) con le esigenze azien-dali di controllo e riduzione dei costi, fondamentali in un mercato globale e competitivo.Le piattaforme di automazione nascono proprio per po-ter fornire un vero e proprio “sistema”. Fino a ieri i mondi del PLC, del Motion Control, del Controllo Numerico e di Robot erano completamente separati e solo per alcu-ne loro “combinazioni” c’era una minima integrazione. Oggi, con l’introduzione di queste piattaforme, il settore dell’Automotive ha a disposizione dei veri e propri “mo-

duli” (appunto plc, motion, cnc, robot) con i quali può comporre, sullo stesso HW ed in funzione delle esigenze di produzione, le soluzioni più adeguate al costo mini-mo, permettendo anche di modificare l’architettura in corso d’opera. L’utilizzo dei robot in ambito domestico è oramai una realtà molto vicina. (argomentare)Vale la pena di “tentare” di sfatare due miti: che il Robot sia complicato e che sia costoso. Queste due considerazioni erano valide fino a cinque o dieci anni fa, ma ora sono completamente superate: i robot sono molto semplici da installare ed operare e, se li compariamo con soluzioni alternative, hanno un costo accettabile ma soprattutto certo (non ci sono costi occulti, come quelli di sviluppo, di test, di prototipizzazione).Queste due considerazioni (costo equo e facilità d’uso) hanno fatto sì che il Robot uscisse dall’ambito stretta-mente della “fabbrica”, ed iniziasse a trovare applicazioni in settori produttivi nuovi (es. panifici industriali, assem-blaggio di micro componeneti) o nei laboratori (es. far-maceutici, biotecnologie tec).Da qui il passo a vederli in ambito domestico è probabil-mente ancora futuristico ma non impensabile, soprattut-to se si continua nella strada della semplificazione di in-stallazione ed uso ed in quella della riduzione del costo.

MITSUBISHI ELECTRIC - Gualtiero Seva, Division Manager Factory Automation

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PILZ - Luca Bogo, Amministratore DelegatoQuali aspetti e ritorni economici si ottengono investen-do in sicurezza?I costi, o meglio gli investimenti relativi alla sicurezza rive-stono un ruolo chiave nella progettazione di una macchi-na o di un impianto, tanto forte da essere stato oggetto di particolare attenzione nella nuova revisione della direttiva macchine. Gli incidenti sul lavoro comportano movimen-ti di grosse somme di denaro, secondo stime elaborate dall’INAIL, in Italia il costo stimato degli infortuni sul lavo-ro è pari a circa il 3% del prodotto nazionale lordo. I costi che invece un’ azienda tende a considerare in caso di in-cidente sul luogo di lavoro, sono quelli più facilmente rile-vabili quindi palesi, ma in genere sono sottovalutati quelli nascosti perché più difficilmente misurabili. Questi ultimi valgono da 2 a 4 volte quelli palesi. I costi nascosti sono molteplici e vanno da quelli generati per la perdita di pro-duzione, causata dall’interruzione dell’attività lavorativa, fino ai costi per perdita d’immagine, passando per quelli dovuti all’incremento dei contributi previdenziali, a quelli per il sequestro della macchina o impianto e alle sovven-zioni accordate extragiudizialmente alla vittime o alle loro famiglie, per fare solo qualche esempio.

La nuova normativa EN ISO 13849-1 denominata “Si-

curezza delle macchine” prevede alcune sostanziali mo-difiche?Nel campo della sicurezza dei macchinari, dal 1996 la nor-ma EN 954-1 è stata il riferimento per la progettazione di circuiti di sicurezza asserviti alle macchine automatiche; tale norma non sarà più applicabile dal 28/12/2009. La cre-scente complessità tecnologica e le necessità di maggiore flessibilità dell’automazione industriale, ha imposto una revisione di tale norma, affinché vengano evitate limitazio-ni allo stato dell’arte della tecnologia applicata alla sicurez-za dei macchinari. La naturale evoluzione della EN 954-1 è rappresentata dalla EN ISO 13849-1 che si ispira ad alcune caratteristiche essenziali dello standard EN IEC 61508 che ha avuto, ed ha, una forte influenza nella creazione di stan-dard normativi per quanto riguarda la sicurezza funzionale grazie soprattutto al suo approccio probabilistico. La nuo-va EN ISO 13849-1 ha l’obiettivo di andare oltre gli aspetti qualitativi della EN954-1, introducendo anche un’analisi quantitativa delle funzioni di sicurezza.

In quale direzione si sta muovendo la tecnologia e la ricerca per la sicurezza?I trend di riferimento tecnologico su cui si sta puntando maggiormente , oggi attingono alle evoluzioni in atto in

tre grandi settori: informatica avanzata, microelettronica e sensoristica. In generale, ormai da tempo stiamo cercan-do di sviluppare soluzioni per automatizzare in sicurezza macchine e impianti, attraverso lo sviluppo di piattaforme hardware e software scalabili secondo le diverse esigenze applicative, con a mente, che la scelta delle tecnologie deve essere guidata da criteri quali semplicità d’uso, flessibilità, portabilità, ma soprattutto autodiagnostica preventiva e autodattamento. Ossia rendere disponibili sistemi di sicu-rezza in grado di gestire segnali con una sensibilità variabi-le, modificando dinamicamente, durante il monitoraggio, le condizioni di lavoro richieste alla macchina senza la ne-cessità di interventi diretti; riconoscendo automaticamente se il personale addetto è un manutentore, un programma-tore o un operatore, con conseguentemente adattamento delle condizioni operative e di sicurezza della macchina automatica.

ROCKWELL AUTOMATION - Fabrizio Scovenna, Amministratore Delegato

E X P E R T P A N E L

YOKOGAWA ITALIA S.r.l. - Giuseppe Moccia,Marketing and Sales Support Director

Qual è l’andamento di mer-cato del settore sistemi di controllo nell’automazione?Il settore Automazione di so-lito anticipa i momenti di re-cessione o di riduzione degli investimenti (Capital Expendi-ture), pertanto le recenti vicis-situdini del sistema creditizio non porteranno certo buone prospettive per il 2009. Tut-tavia si potrebbero generare opportunità di miglioramenti

o ottimizzazioni degli impianti e dei processi produttivi at-tuali e questa potrebbe essere un’occasione da cogliere. Il 2008, con un probabile rallentamento nell’ultimo trimestre, si è comunque distinto per dati ancora positivi, anche se a tassi di crescita leggermente inferiori a quelli del 2007. Sarà importante per aziende come la nostra analizzare le aree di mercato che possano comunque presentare continuità di investimenti (infrastrutture, energia, acqua, ecc), su queste occorrerà preparare piani ed azioni efficaci per ottenere ri-sultati che ci consentano di mantenere il ritmo di crescita degli ultimi anni.Quali sono i possibili vantaggi nella realizzazione di una “digital factory”?Per Digital Factory si intende un sistema di pianificazione della produzione che abbia l’obiettivo di valutare, per tem-

po e in modo digitale, l’efficacia delle varianti di pianifica-zione tramite un sistema di gestione di dati integrale. La rete completa che ne risulta rappresenta il nucleo essenzia-le nel processo di ottimizzazione dello sviluppo e dell’ela-borazione del prodotto.La fabbrica digitale è una tecnologia interessante soprat-tutto per le imprese di trasformazione di prodotti relativa-mente complessi come quelli automobilistico, elettrotecni-co e di costruzione di impianti e macchinari.Principali obiettivi della fabbrica digitale sono l’accelerazio-ne dei processi di pianificazione, la riduzione dei costi (total cost of ownership), l’incremento della qualità di produzio-ne, la gestione di processi complessi, il miglioramento della comunicazione coi partner di sviluppo e fornitori (supply chain), la riduzione dei tempi e dei costi di avviamento (start-up).In pratica l’integrazione della supply chain e la ricerca di processi di produzione flessibili (Flexible Manufacturing) sono stati i due principali driver verso l’integrazione dello spazio produttivo (Factory Floor) con i sitemi di gestione dell’impresa (ERP).Oggi le aziende, attraverso soluzioni di fabbrica digitale, chiedono al fornitore di automazione di poter analizzare, controllare e migliorare quei fattori determinanti per la loro competitività globale.Quindi concetti di riconfigurazione e di start-up veloci per impianti e macchinari, integrazione tra controllo, sicurezza (safety) e informazione, efficace utilizzo degli asset azien-

dali, costo e ciclo di vita del prodotto e supporto globale sono elementi chiave per scegliere il proprio fornitore di sistemi di controllo.Quali sono le peculiarità delle soluzioni Integrated Ar-chitecture?Con l’Integrated Architecture, Rockwell Automation si pone sul mercato come riferimento per l’automazione di fabbrica con un’offerta completa di controllori multidisci-plinari integrati. Non si parla, pertanto, solo di automazione discreta per l’industria manifatturiera, ma anche di auto-mazioni di processi continui e batch. Obiettivo di Rockwell Automation è di rispondere alle esigenze di tutti i settori industriali con un’unica tecnologia di controllo scalabile supportata da un solo software di programmazione così che parti di linguaggio siano integrabili successivamente e utilizzabili da diverse piattaforme.In sostanza Integrated Architecture può svolgere tutte le tipiche funzioni di fabbrica: dal ricevimento materiali, alle produzioni batch, dal packaging, alla movimentazione dei materiali fino alla spedizione.

Quali nuovi riferimenti ed approcci per il mondo dell’automazione industria-le dovrebbero essere presi in considerazione al fine di arricchire il business dei clienti ed assicurare l’effi-cienza di un impianto lungo tutto l’arco della sua vita? (Campagna Viglilance)La chiave per soddisfare le ne-

cessità del Mercato dell’ Automazione, si identifica sempre più in tre valori, nella loro sostanza immutabili nel tempo: Qualità, Innovazione e Lungimiranza.Tali valori, condivisi da ciascuno dei dipendenti Yokogawa nel mondo e vissuti quotidianamente ad ogni livello dell’ Azienda, pongono il Cliente al centro di ogni nostra ini-ziativa e rappresentano, tra l’altro, il motto a fondamento della “Vigilance Campaign”, avviata nel 2004 e tuttora effi-cacemente in corso. La traduzione del vocabolo inglese “Vi-gilance” e cioè “L’essere allerta, il porre cure ed attenzioni

continue, il proteggere con lungimiranza da potenziali insi-die…” ben raffigura, infatti, il necessario, incrollabile impe-gno verso il Cliente, nonché la chiave del nostro successo.Quali i criteri presi in considerazione?Nel 2005, il concetto di “Vigilance” appena descritto, si è tra-sformato in realtà tangibile, attraverso l’ introduzione della suite VigilantPlant.VigilantPlant consente al Cliente perseguire ciò che si può definire “Eccellenza Operativa”, attraverso la soddisfazione continua delle tre necessità di base di qualunque realtà in-dustriale e cioè Produttività, Affidabilità e Sicurezza.Parafrasando quanto affermato da alcuni nostri Clienti, l’implementazione delle Soluzioni VigilantPlant trasforma “gli impianti in luoghi tranquilli e noiosi” nei quali “è pos-sibile concentrarsi sul miglioramento della Produttività, in Sicurezza, e preservando gli Asset Aziendali senza alcuna distrazione”.Esiste la possibilità di adottare nuovi standard per la vendita di strumentazione per l’automazione?Nel corso dell’ultimo decennio, il Mercato ha recepito ap-pieno l’introduzione di nuovi “standard” proposti dalle, or-

mai poche, Aziende leader del settore dell’ Automazione Industriale: dalla comunicazione digitale in campo alla ma-nutenzione predittiva, fino ai simulatori dinamici in linea. Il nostro centro di Ricerca e Sviluppo ha in serbo diverse nuove proposte per l’ immediato futuro che, in accordo ai mutamenti demografici e sociali, porranno sempre più l’ essere umano al centro della gestione degli Impianti gra-zie all’ implementazione di tecnologie radio / wireless, dell’ emergente tecnologia fotonica e della miniaturizzazione sempre più spinta sia della strumentazione sia addirittura del processo (a breve, è previsto il rilascio alla vendita, nel mercato asiatico, di un micro Reattore Batch che può essere comodamente ospitato nel palmo di una mano).Non è semplice prevedere quando queste nuove tecnolo-gie assurgeranno al ruolo di “standard” ma quel che è certo è che il continuo mutare degli orizzonti dei nostri Clienti rappresenterà “il momento giusto”, la guida ed il riferimen-to per ogni futuro sviluppo.

AUTOMATION16

Con tutta la Passione, il Know Howe la Qualità che ci contraddistingue. Progettiamo e Realizziamo:

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Riello Elettronica cresce e guarda al futuroRiello Elettronica fa parte della family company Riello Industries, costituita dalla terza generazione dei fratel-li Riello e presieduta dal padre dott. Pilade Riello che dopo aver guidato con successo l’omonima azien-da del settore del riscaldamento dalla quale questo ramo della famiglia è definitivamente uscito nel 2001 esprime i valori di una tradizione imprenditoriale di successo rivolta all’innovazione, alle sfide globali, alle nuove tecnologie. Operativa da più di 20 anni, Riello Elettronica è la holding di un gruppo industriale di aziende che operano in vari settori dell’energia e dell’automazione e sicurezza (domotica). Il core bu-siness è rappresentato dall’area della conversione dell’energia e della produzione dei gruppi statici di continuità (UPS Uninterruptible Power Supplies); ap-parecchiature elettroniche intelligenti che funzionano da riserva di energia elettrica in casi di black-out della rete in tutti quei casi in cui è fondamentale la continui-tà dell’alimentazione, come ad esempio negli aeropor-ti, nelle sale operatorie, nei processi industriali, nelle telecomunicazioni, nei locali pubblici, ecc. In questo settore Riello Elettronica, attraverso il proprio marchio Riello UPS, è azienda leader nel mercato italiano e sta-bilmente collocata tra i primi cinque players a livello mondiale. In questo ambito il gruppo è altresì prota-gonista nel settore della progettazione e realizzazione

di sistemi di conversione per impianti solari (inverter), che convertono l’energia generata dai pannelli fotovol-taici in energia elettrica sicura e pulita da utilizzare o da immettere nella rete. Nel settore dell’automazione e sicurezza il gruppo produce una gamma completa di apparecchiature di controllo abitativo, con particolare

specializzazione nei sistemi antiintrusione e antiin-cendio, fi no ad arrivare alla realizzazione dei più sofi sticati impianti di home automation. I recenti dati uffi ciali consolidati per l’esercizio 2007 mostrano ricavi in crescita a oltre 160 milioni di euro, realizzati per più del

70% all’estero, a dimostrazione della forte vocazione internazionale del gruppo. Sul fronte della redditività, il margine operativo lordo (Ebitda) ha superato i 23 milioni di euro (+64% rispetto al 2006) mentre il red-dito operativo (Ebit) si è attestato a oltre i 18 milioni di euro con un utile ante imposte di circa 15 milioni di euro. Il presidio diretto del mercato internazionale avviene attraverso 8 società interamente controllate in Germania, Francia, Regno Unito, Spagna e Cina, al fine di assicurare il più alto livello di servizio ai clienti locali. A suggellare il successo del primato tecnologico italiano nel mondo è la conferma dell’accordo di spon-sorizzazione tra Riello Elettronica, attraverso il marchio Riello UPS e Ducati Corse. Riello UPS non è solo sponsor di Ducati Corse ma contribuisce al suo stesso successo: infatti, fornisce i sistemi di continuità per proteggere le sofi sticate apparecchiature di telemetria, controllo e comunicazione, utilizzate durante le prove e le gare del campionato mondiale di Moto GP. Con queste pre-messe, l’obiettivo del piano industriale del gruppo è di realizzare 250 milioni di euro di fatturato consolidato entro il 2010, attraverso una costante crescita interna e acquisizioni strategiche fi nalizzate a rafforzare la capil-lare presenza nei mercati esteri.

ll Gruppo Riello Elettronica è fortemente orientato alla ricerca

e sviluppo di nuove tecnologie per rendere sempre più efficiente lo

sfruttamento della principale fonte rinnovabile ed eco-sostenibile,

quale è l’energia solare

Il “motion control” (controllo del moto) è l’insieme delle tecnologie e dei dispositivi che consentono di governare in modo rapido, affidabile e preciso il movimento di parti meccaniche. Il contesto tipico in cui il tema assume rilevanza è quello dei sistemi per produrre (macchine utensili, centri di lavoro, robotica industriale), ma le metodologie progettuali e la com-ponentistica sono di fatto comuni a scenari applica-tivi ben più variegati (sistemi di puntamento, perife-riche di computer, sistemi di guida drive-by-wire o fly-by-wire, elettrodomestici).In tutti questi settori il controllo del movimento as-sume oggi primaria rilevanza sul piano tecnico ed economico. Motori, organi di trasmissione, sensori, convertitori elettronici e unità di controllo rappre-sentano una larga parte del costo di tali sistemi e ne influenzano largamente le prestazioni. Dotare le macchine di soluzioni di motion control ad alte pre-stazioni offre al produttore una leva competitiva, che consente di guadagnare posizioni su mercati popola-ti da una pluralità di soggetti. Tra le tecnologie più promettenti nel settore si posso-

no citare i motori coppia (ad accoppiamento diretto con il carico), i motori lineari, le soluzioni che combi-nano attuazione elettrica e pneumatica in un unico prodotto, le piattaforme hardware di controllo mo-dulari, i sistemi che utilizzano PC con software real-time open source, le reti di comunicazione basate su Ethernet in versione industriale.Non va poi dimenticato che il contributo del singo-lo componente alle prestazioni complessive di una macchina è valutato compiutamente solo se ci si pone in un’ottica “di sistema”, nella quale le mutue interazioni tra componenti elettronici, parti meccani-che e algoritmi di controllo sono correttamente indi-viduate. Questo è del resto il nocciolo del cosiddetto approccio meccatronico, in cui si prevede di affron-tare contestualmente il progetto meccanico e quello elettronico di un nuovo prodotto, privilegiando so-luzioni che ne ottimizzino le prestazioni complessi-ve. Uno specifico componente di motion control che dà ottimi risultati su una macchina potrebbe quindi rivelarsi inefficace su una di caratteristiche diverse; oppure una vibrazione meccanica potrebbe dipen-

dere da cause, come imperfezioni nell’erogazione di coppia di un motore, a prima vista trascurabili. Tutte queste valutazioni sono rese oggi possibili anche in modalità virtuale, grazie alla disponibilità di ambienti software di simulazione che riproducono al calcola-tore con grande precisione il comportamento di una macchina soggetta a controllo del movimento.È evidente che la progettazione di sistemi di motion control ispirata all’approccio meccatronico o siste-mistico richieda forti competenze trasversali, dalla meccanica, all’elettronica, alle metodologie e tecno-logie di controllo: i corsi di studio oggi offerti dalle Università (si pensi all’Ingegneria dell’Automazione) mirano a formare figure professionali dotate di que-ste caratteristiche.

Paolo RoccoPolitecnicodi Milano

Motion Control

SafetyEYE® è il primo sistema di visione di sicurezza in grado di supervisionare e controllare ambienti indu-striali garantendo la protezione di uomini e macchine, e sorvegliare e controllare oggetti di valore, accessi e integrità.

SafetyEYE® è costituito da diversi componenti che inte-grati garantiscono la sicurezza funzionale nell’applica-zione: un’unità sensoriale, un’unità di elaborazione dati e un PLC di sicurezza.L’unità sensoriale è composta da tre telecamere ad ele-vata dinamica che acquisiscono le immagini dell’am-biente da proteggere in gradazioni di grigio. Le informa-zioni vengono veicolate attraverso una connessione in fibra ottica all’unità di elaborazione. Il processo di ela-borazione delle immagini viene svolto da un’architet-

tura a microprocessore ridondante che interpreta i dati acquisiti e li confronta con quelli impostati dall’utente per stabilire se, ad esempio, lo spazio da proteggere è stato violato. I risultati dell’elaborazione delle immagi-ni vengono trasmessi al PLC di sicurezza PSS che fun-ge, con i suoi ingressi e le sue uscite, da interfaccia per il comando delle macchine. Se l’unità di elaborazione segnala una violazione dello spazio da proteggere, le uscite configurabili vengono disattivate e i movimenti pericolosi arrestati.La funzione di diagnostica integrata riduce al minimo i tempi di fermo macchina in caso di violazione della zona da proteggere. Messaggi chiari informano l’operatore di eventuali anomalie e riportano le istruzioni necessarie per la loro eliminazione: in questo modo la produzione si può riavviare rapidamente.Le zone sottoposte ad allarme e quelle da proteggere si possono raggruppare in strutture spaziali complesse facilmente configurabili sia attraverso forme di disegno precostruite che con l’utilizzo dello strumento di dise-gno a mano libera rapidamente dal PC. Inoltre il softwa-re offre la possibilità di visualizzare “live” lo spazio moni-torabile anche in 3 dimensioni per offrire una maggiore facilità di configurazione delle zone.In tutte le situazioni in cui è richiesta una stretta inte-razione fra uomo e macchina, nel caso siano necessarie differenti strutture spaziali per diverse modalità operati-ve di una macchina, le zone configurate possono essere commutate dinamicamente nel corso del ciclo operati-vo di lavoro mediante segnali digitali provenienti dal si-stema bus di sicurezza SafetyBUSp o tramite gli ingressi digitali del PLC di sicurezza.SafetyEYE® si rivela uno strumento flessibile perché gli spazi da proteggere, una volta definiti, si possono adat-tare semplicemente con il mouse nel configuratore Sa-

fetyEYE®. Il controllo degli spazi da proteggere non si orienta più alle necessità tecniche ma alle esigenze dei cicli di lavorazione degli utenti che in questo modo pos-sono essere strutturati con estrema flessibilità.SafetyEYE® contribuisce a ridurre i fermi macchina: una violazione della zona da proteggere non comporta au-tomaticamente un arresto di emergenza.Se un addetto oltrepassa lo spazio virtuale di allarme monitorato, evidenziato nell’immagine con una colora-zione gialla, il sistema di controllo provvede a lasciare lavorare il macchinario ad una velocità ridotta. Se l’ad-detto dopo aver percepito l’allarme mediante un se-gnale di avvertimento acustico o luminoso retrocede, il macchinario riprende a lavorare a velocità nominale. Solo nel caso in cui l’addetto entri direttamente nella zona “rossa” antistante al pericolo, ha luogo l’arresto di emergenza. Ciò rappresenta un chiaro vantaggio rispet-to ai dispositivi di protezione convenzionali che attivano sempre immediatamente un arresto in caso di pericolo.

PILZ - SafetyEYE :la protezione tridimensionale perfetta

®AUTOMATION 17

L’energia è oramai un tema di importanza prioritaria a li-vello nazionale ed internazionale. Innanzitutto, l’energia costituisce una significativa voce di costo degli utilizza-tori, sia nel settore residenziale sia in quello industriale e commerciale. L’Italia in particolare è tra i primi paesi al mondo per i prezzi dell’elettricità e i costi energetici sono i primi a dover essere razionalizzati in vista di un rafforzamento di competitività nel mercato globale. Inoltre, sul fronte ambientale le legislazioni del mondo occidentale si stanno rapidamente adeguando. L’Italia ha ratificato il protocollo di Kyoto, con il quale si è im-pegnata a ridurre entro il 2012 del 6,5% le emissioni di CO2 rispetto al 1990. Peccato che investimenti struttu-rali significativi in questo senso sono assai limitati e che in realtà le emissioni di CO2 in Italia sono il 13% in più rispetto al 1990. Ciò significa che dobbiamo ridurre le emissioni di oltre il 17% entro i prossimi 4 anni, a meno di non pagare sanzioni monetarie pesanti. Anche l’Eu-ropa si è data analoghi obiettivi ambiziosi per il 2020: -20% di emissioni gas serra, -20% di consumi, +20% di produzione da rinnovabili, +10% di impiego di bio-car-buranti.

E’ in un tale scenario che l’attenzione di società, imprese e enti pubblici e privati viene richiamata verso le proble-matiche dell’efficienza energetica e dell’autoproduzio-ne di energia, per la necessità concreta di ridurre i costi energetici, e dunque mantenere competitività sul mer-cato. Occorre gestire al meglio i propri processi energe-tici nelle fasi di acquisto, autoproduzione, esercizio. Si deve quindi valutare con precisione la convenienza dei contratti di acquisto dell’energia, autoprodurre parte dell’energia richiesta da fonti rinnovabili o alternative (es. cogenerazione-trigenerazione), sfruttando anche incentivi governativi, aumentare l’efficienza energeti-ca, riducendo sprechi nell’uso dell’energia sia nei propri processi sia nei propri impianti, monitorandoli per veri-ficarne con continuità l’efficienza.

Allo stato attuale sul mercato è presente una discreta of-

ferta di prodotti dedicati alla gestione ed al controllo del-la produzione e dei consumi di energia. Principalmente però tali prodotti sono concepiti per la gestione ed il controllo indipendente dei singoli generatori, per la ge-stione della generazione indipendentemente dai consu-mi, per la gestione termica indipendente dalla gestione elettrica, ed infine per la gestione locale indipendente dai distributori e dal mercato. Il mercato attuale è invece lacunoso in soluzioni integrate.

E’ proprio da qui che nascono iniziative significative sul territorio nazionale, come il progetto ENERTEC che pro-pone una infrastruttura ICT che realizza una soluzione integrata, coordinata e globale del sistema energia di un utilizzatore. Il progetto ENERTEC vuole fornire stru-menti pratici, efficaci e a basso costo che permettono all’utente finale un uso razionale dell’energia, sia termi-ca sia elettrica.

La gestione integrata dell’energia nelle sue varie forme offre molteplici vantaggi. L’utilizzatore finale si dota di un sistema di monitoraggio e gestione integrati che co-stituiscono il primo passo per comprendere il dettaglio dei propri consumi, favorire una rapida individuazione di eventuali anomalie e quindi permettere una sensibile ed immediata riduzione della spesa energetica. Inoltre, è possibile valutare come e quando sia conveniente sfruttare una fonte energetica a discapito di un’altra, o se sia opportuno utilizzare l’energia prodotta tramite i propri sistemi di generazione piuttosto che rivenderla al proprio retailer. E’ quindi possibile programmare i propri consumi, effettuare previsioni a medio-lungo termine dei consumi futuri e simulazioni tariffarie per analizzare un’eventuale proposta da parte dei vari retailer.

Dal punto di vista delle reti di distribuzione, i vantaggi si mostrano nella possibilità di comunicare agli utenti se-gnali di prezzo atti a modificare il comportamento degli utenti stessi a fronte di incentivazioni tariffarie (demand response). Di fondamentale importanza sono i segnali

di rete che in caso di situazioni di emergenza possono chiedere agli utenti, dotati di un sistema di gestione in-tegrato, di ridurre in breve tempo i propri consumi ri-ducendo così sensibilmente il rischio di eventuali fuori servizi prolungati.

Esistono allo stato attuale applicazioni interessanti che perseguono gli obiettivi di una integrazione energetica e di autonomia energetica, con fonti rinnovabili. A titolo d’esempio, nel progetto VERIA, un innovativo agrituri-smo nel mantovano, sui colli morenici ai piedi del Lago di Garda, l’agriturismo Vojon, si è dotato, per la gene-razione, di un impianto solare termico, di caldaia a bio-massa, pompe di calore, accumulatori termici, sistema di ventilazione con prelievo aria da bosco adiacente, e a breve di impianto fotovoltaico ed eolico. Le utenze sono la climatizzazione dell’abitazione, delle camere degli ospiti e delle cantine, la fornitura di acqua calda sanitaria e dei pannelli radianti, la temperatura dei tini di fermentazione dell’uva, la piscina. In tale contesto, i pro-getti ENERTEC e VERIA trovano naturali ed efficaci siner-gie per dimostrare al mondo produttivo, al mercato, agli enti pubblici e privati la reale e concreta possibilità di gestione integrata del controllo e dell’utilizzo dell’ener-gia nelle sue varie forme finalizzata al miglioramento dell’efficienza energetica negli usi finali.

Prof. Luca FerrariniPolitecnico di Milano

L’Energy Management: realtà e prospettive

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Associazione Italiana di Robotica e Automazione

I disastri naturali, tecnologici o dolosi, possono col-pire chiunque senza alcun preavviso e sono in grado di distruggere l’equilibrio sociale ed economico della comunità. Le aree industriali ed urbane sono più sen-sibili di altre alle conseguenze di tali disastri. Tali aree, infatti, sono altamente popolate e ricche di costru-zioni ed edifici. In particolare l’ambiente urbano può essere soggetto ad una serie di disastri classificabili in disastri naturali e disastri indotti dall’uomo. Questi ultimi a loro volta possono essere accidentali ovvero atti criminali e terroristici.Un “disastro è un evento sul quale la comunità può esercitare un controllo insignificante“, secondo una definizione che può ben dirsi centrata facendo riferi-mento in particolare all’inadeguatezza della società a fronteggiare eventi di questo genere; inadeguatezza che è resa chiara anche solo dall’etimologia del termi-ne disastro, cioè mancanza di buona sorte. Uno degli aspetti più disarmanti legato a questo tipo di episodi è che nella maggioranza dei casi essi coinvolgono, ol-tre alle vittime che ne sono direttamente colpite, an-che tutte le persone addette al loro salvataggio, alla gestione dell’emergenza ed alla messa in sicurezza del sito colpito.Di questo si può trovare riscontro se si fa riferimento all’attentato del 11 Settembre 2001 a New York. Se si analizzano le statistiche numeriche dell’attentato, risulta evidente come fra il numero to-tale delle vittime e dei feriti una percentuale molto elevata sia costituita dal personale di soccorso. Delle 2819 vittime ufficiali dell’attentato, 403 sono parte dell’equipaggio, giunto sul sito per le operazioni di salvataggio. Dunque circa il 15% delle morti ha col-pito chi si trovava li per dare il proprio aiuto e per ge-stire la crisi.Le squadre di ricerca e di salvataggio sono infatti co-stantemente in pericolo anche molto tempo dopo la fine dell’evento. Le macerie di un crollo edilizio o di un terremoto sono instabili ed insidiose. Possono infatti essere soggette ad ulteriori crolli o ad assesta-menti. Spesso si sviluppano incendi all’interno di esse che possono durare interi giorni. Inoltre non sono da trascurare i rischi derivati dalla possibile presenza di materiali tossici e cancerogeni.Per questo motivo si rende inevitabile l’utilizzo del-le nuove tecnologie ed in particolare dei robot nelle operazioni di soccorso e di recupero. I robot infatti possono raggiungere luoghi ad i quali i soccorritori non possono avere accesso, o comunque possono sostituirsi ad essi in operazioni particolarmente pe-ricolose. La perdita un robot sotto le macerie, per quanto costoso questo possa essere, risulta di gran

lunga più accettabile della perdita di una o più vite umane.L’utilizzo dei robot per operazioni di S&R (Search & Rescue) è stato discusso dalla comunità scientifica fin dall’inizio degli anni 80, tuttavia la prima ricerca in tale direzione avvenne in concomitanza alle operazioni di soccorso dell’attentato di Oklahoma City nel 1995. Lo stesso anno il terremoto di Kobe in Giappone, con le sue 5000 vittime ed i suoi 26000 feriti ha spinto il governo giapponese ad intraprendere i primi studi di ricerca sull’applicazione di robot per la gestione delle operazioni di soccorso per i terremoti. Nel 2001 infine si ebbe un vero e proprio utilizzo sul campo a segui-to dell’attentato alle torri gemelle dell’11 settembre. In questa occasione i robot si dimostrarono capaci di penetrare molto più in profondità (5-20m) rispet-to ai tradizionali metodi di ispezione (2m), in genere endoscopi o telecamere montate su aste o su bracci flessibili.Inoltre i robot riuscirono a penetrare in varchi troppo piccoli per i soccorritori e per i cani da ricerca. Infine furono raggiunte zone ancora in fiamme o fortemen-te instabili dove il personale tecnico non poteva av-vicinarsi.Un rescue robot deve soddisfare a due fondamenta-li caratteristiche: essere in grado di sfuttare piccole aperure come accesso all’interno delle macerie ed avere una’ottima agilità nel movimento e nel supera-mento degli ostacoli. Per questi motivi i rescue robot sono in genere caratterizzati da una forma allungata e da una minima sezione frontale che ricorda la forma di un sepente o di un verme.Essi sono generalmente costituiti da una struttura modulare caratterizata da una successione di moduli di locomozione che provvedono alla propulsione del robot alternati a moduli di orientamento che permet-tono di indirizzare il robot verso la direzione deside-rata e di superare eventuali ostacoli.Il PMARLab del Dipartimento di Meccaninca dell’Uni-versità degli Studi di Genova si occupa da diversi anni di rescue robot e di robotica umanitaria. In particola-re negli ultimi anni sono state sviluppate e realizzare diverse proposte per robot vermiformi per la ricerca ed il salvataggio delle vittime dei terremoti o dei di-sastri in generale.Il più recente studio in merito ha portato allo svilup-po di un innovativo modulo di locomozione per un robot-verme. I rescue robot progettati finora dalla comunità scientifica internazionale sono dotati di cingoli o ruote posizionate generalmente attorno al corpo allunagato del “verme” che permettono lo spo-

stamento durante le fasi di ispezione. La superficie esterna del robot può essere classificata in superficie di propulsione e superficie inerte.La superficie di propulsione è la quota parte di su-perficie in grado di trasmettere forza di avanzamen-to. La restante superficie inerte al contrario non è in grado di generare propulsione e, se in contatto con il terreno, è causa di attrito e resistenza. La presenza di superfici inerti aumenta la probabilità del robot di bloccarsi e diminuisce l’efficienza di locomozione. Per questo motivo i robot realizzati fino ad oggi si muo-vono molto bene se incontrano superfici lisce e prive di ostacoli ma incontrano serie difficoltà a superare terreni accidentati e detriti.Per questo motivo si è scelto adottare un nuovo si-stema di locomozione che prevede l’utilizzo di una membrana elastica chiusa a tubo ed infine avvolta su se stessa alle estremità come un calza. La membrana può essere pensata come l’estrusione cilindrica di un cingolo attorno all’asse del “verme” o ancora come la ripetizione angolare di infiniti cingoli di dimensione infinitesima.La soluzione presentata permette dunque al robot di presentarsi sempre al terreno con una superdicie di propulsione aumentando da una parte la trazione del robot e dall’altra diminuendo la possibilità di que-sto di rimanere incastrato contro i detriti e gli ostacoli presenti nelle macerie.Nel dettaglio la membrana si avvolge attorno ad un telaio di forma toroidale. Su di questo essa è in grado di scivolare facilmente grazie all’esiguo attrito forni-to dai materiali scelti per la realizzazione del telaio e della membrana.All’interno del volume toroidale costituito da telaio e membrana vi è il “cuore” del modulo di locomozione dotato di un motore che movimenta due schiere di ruote dentate che provocano lo scivolamento della membrana attorno al telaio e dunque l’avanzamento del robot.Allo stato attuale della ricerca sono stati realizzari due moduli di locomozione testati e funzionanti. Nel prossimo futuro si provvederà alla realizzazione di un modulo di orientamento che si interfacci con il mo-dulo di locomozione realizzato in modo da formare un robot vermiforme completo in grado di muoversi con destrezza fra le macerie.

Da nota di Luca Rimassa, studente di dottorato del PMARlab

Robotica di rescue

AUTOMATION20

Come spesso ricordato, benché l’industria tessile rappresen-ti forse l’esempio più antico di industrializzazione nel senso moderno del termine (il pri-mo cotonificio a Cromford, nel Derbyshire, UK, è solitamente considerato il primo esempio di fabbrica nel senso moderno del termine, le fabbriche tessili del biellese e del bergamasco sono tra i primi esempi in Italia) il li-vello di automazione raggiunto in questo settore manifatturiero non è completo. Tradizional-mente la produzione nel settore del tessile/abbigliamento ovun-que e anche in Europa è centrata sull’uso massiccio di manodope-ra con alti costi di produzione e un livello di difettosità elevato originato dal susseguirsi delle operazioni manuali di confe-zionamento. Pur con personale molto specializzato una signifi-cativa percentuale dei prodotti deve essere ripresa e aggiustata superando largamente la difet-tosità ammessa nella maggior parte degli altri settori industriali

e manifatturieri.

La globalizzazione dei mercati ha reso questi metodi tradizio-nali del tutto non competitivi. La scelta per le aziende è stata dall’inizio fra la delocalizzazione della produzione e uno sviluppo radicale delle tecnologie di pro-duzione. Molte hanno seguito la via breve della delocalizzazione spostando la produzione e in parte la distribuzione in aree a basso costo della manodopera anche molto lontane dai mercati di destinazione dei prodotti. Alla riduzione dei costi di manifattura si sono però opposti l’incremen-to di costi per logistica, controllo della qualità e protezione della proprietà intellettuale con risul-tati complessivamente spesso non soddisfacenti.

La via meno breve dello svilup-po di nuovi metodi e tecnologie di produzione meno dipendenti dalla manodopera e dalla spe-cializzazione del personale ri-chiedeva sostegno istituzionale

e l’Europa si è atti-vata promuovendo e sostenendo azioni di ricerca mirate con finanziamenti anche forti.

Al tessile/abbiglia-mento tradizionale non manca la mec-canizzazione ma la intelligenza e fles-sibilità nelle mac-

chine affinché lo svolgimento e l’esito di ciascun passo produt-tivo smetta di dipendere stret-tamente dall’intervento umano. La automazione intelligente può uniformare la qualità dei prodot-ti mantenendo un livello di fles-sibilità alto per permettere la of-ferta di prodotti personalizzati in accordo a schemi emergenti di personalizzazione di massa che aumentano il valore dei prodotti.Si guadagna ulteriore vantaggio competitivo estendendo l’azio-ne di ristrutturazione ai processi di disegno e prototipazione dei vestiti e alla intera architettura del clothing business.

Tutti questi obiettivi sono per-seguiti dal progetto integrato Leapfrog, coordinato da Euratex, la federazione europea dell’in-dustria Tessile e Abbigliamento, lanciato nel 2005 con contributo comunitario di circa 14 MEuro e 25 MEuro di budget complessivo nei 4 anni. L’impegno è trasfor-mare il settore della confezione in una industria demand-driven, knowledge-based, high-tech.

Leapfrog è organizzato in 4 mo-duli di ricerca mirati allo svilup-po di *nuovi materiali (guidato dalla società D’Appolonia), *nuo-vi sistemi robotizzati di manifat-tura (guidato dal laboratorio PMARlab-DIMEC della Univer-sità di Genova), *strumenti per lo sviluppo in ambiente virtuale dell’abito (guidato dal Institut Francais Textile Habillement),

*nuove architetture complessive della industria del tessile-abbi-gliamento (guidato dal DITF-MR, Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Denkendorf - Zentrum fuer Management Re-search). Il modulo nuovi sistemi robotizzati di manifattura com-pleterà un impianto sperimen-tale per l’assemblaggio del torso di una giacca da uomo di abito formale utilizzando robot per prendere le parti di tessuto da un tavolo di taglio e posizionarle su un manichino riconfigurabile e cucendo in 3D direttamente sul manichino. Malgrado l’impres-sione sartoriale i dispositivi e il processo sono pensati per appli-cazione industriale e il mercato di riferimento è quello europeo di eccellenza con Zegna e Hugo Boss fra gli end-users di riferi-mento. Le principali innovazioni della parte robotica sono *nella manipolazione automatica della stoffa che è flessibile, soffice e molto delicata e richiede speciali mani robotiche; *nella esecuzio-ne delle cuciture in 3D con siste-ma robotizzato per evitare le operazioni di passaggio in mac-china da cucire tradi-zionale possibili oggi solo all’uomo per la grande sensibilità necessaria; *nella ap-plicazione di nuovi sistemi logistici in-telligenti per tenere sotto controllo tutti

i capi in produzione in ciascuna fase del ciclo manifatturiero. Il negozio di abiti del futuro im-maginato nel progetto Leapfrog permetterà al cliente di scegliere il proprio abito in ambiente vir-tuale personalizzandolo. Le mi-sure saranno prese utilizzando uno scanner 3D e le informazio-ni serviranno in azienda a confi-gurare il manichino su cui cucire l’abito in modo che assuma ac-curatamente la forma del clien-te. Cucito sul manichino-cliente l’abito risulterà confortevole e su misura.

Le ricadute del progetto Leapfrog riguarderanno prin-cipalmente il settore tessile/abbigliamento europeo ma si prevedono ricadute significative anche in altri settori industriali quali quelli della carta, del cuoio, della plastica, dell’alimentare e dell’aeronautica .

Da nota del PMARlab, Università di Genova: www.dimec.unige.it/PMAR/

Robot sarto

ANIPLA: un’associazione attiva nell’automazione industrialeANIPLA (Associazione Italiana Per L’Automazione) è un’associazione tecnico-scientifica che si propone di promuovere e divulgare, a livello nazionale, la conoscenza, lo studio e l’ap-plicazione dell’automazione industriale in tutti i suoi aspetti tecnologici, scientifici, econo-mici e sociali. L’Associazione è organizzata in tre sezioni territoriali distribuite sul territorio Nazionale (Sezioni di Milano, di Torino e Sicula) e conta più di 670 soci individuali e circa 90 soci collettivi/sostenitori provenienti dall’industria (produttori di componenti di auto-mazione, realizzatori di impianti e macchine automatiche, esercenti di impianti e processi produttivi), dagli enti di ricerca (pubblici e privati) e dell’accademia.L’Associazione, nonostante abbia più di cinquant’anni, dimostra ancora una marcata viva-cità culturale per la passione, unita al dinamismo intellettuale, dei suoi membri che negli anni si sono succeduti nel coordinamento e organizzazione di giornate di studio, di conve-gni tematici e di seminari di aggiornamento. Questa vitalità rappresenta il motivo princi-pale che ha portato ANIPLA a diventare un punto di riferimento nazionale per gli operatori dell’automazione industriale.La partecipazione alle attività dell’Associazione costituisce, per gli operatori del settore, un’opportunità di incontro per confrontarsi su tematiche di rilevanza tecnologica e scienti-

fica che sono trattate a 360 gradi. E’ attraverso questo aggiornamento continuo sullo stato dell’arte delle metodologie e delle tecnologie per l’automazione che è possibile mantener-si ai più elevati livelli di professionalità.ANIPLA è sempre stata attenta alle tematiche legate alla formazione e ciò ha portato a varare, nel 2006, il progetto “Osservatorio ANIPLA sulla Cultura di Automazione” che si pro-pone di analizzare quali sono i fabbisogni formativi dell’industria e le risposte della scuola e dell’università a queste esigenze. L’obiettivo primario dell’Osservatorio è quello di defi-nire lo scenario occupazionale del tecnico di automazione nel mondo del lavoro chiarendo quali sono le competenze richieste in funzione del ruolo aziendale occupato e delle nuove sfide tecnologiche che l’industria italia si trova ad affrontare nel mercato globale.

ANIPLAP.le Morandi, 220121 Milanotel.: 02-76002311; fax: 02-76013192E-Mail: anipla@anipla.it); www.anipla.it

Premio d’Auriaper progetti e prototipi di dispositivi meccatronici innovativi di ausilio adisabili motoriLa Siri, Associazione Italiana di Robotica e Automazione, in oltre 30 anni di attività ha promosso la conoscenza nei settori della robotica industriale e dell’automazione fles-sibile, ponendosi come punto di incontro fra ricercatori, costruttori e utilizzatori. L’industria italiana occupa oggi una posizione di prestigio, anche a livello internazio-nale, sia in termini quantitativi sia qualitativi. Basti ricordare che l’Italia ha contribuito all’avvio del settore della robotica proponendo importanti innovazioni quali il robot di misura, nato in DEA, il robot di assemblaggio nato in Olivetti e il robot laser nato in Prima Industrie. Tutte innovazioni che hanno beneficiato il mondo della robotica al di là dei nostri confini. Anche le recenti applicazioni sviluppate in Italia sono considerate da tutti gli operatori nel settore molto interessanti in termini di concezione, architet-tura ed aspetti tecnologici. Inoltre nel campo della robotica l’Italia vanta numerosi centri di eccellenza, ricono-sciuti in tutto il mondo.Nuovi materiali, nuovi componenti, nuove soluzioni progettuali sono stati messi a punto e offrono interessanti opportunità anche in campi diversi da quello manifat-turiero. Le nuove tecnologie permettono la realizzazione, a fianco delle applicazioni

industriali, di innovativi robot di servizio per usi domestici, sanitari, di soccorso o in ambienti ostili.D’altra parte sono in continuo aumento i casi di disabilità motorie, causate da malattie o incidenti, che spesso colpiscono persone in giovane età. Oggi l’impiego di tecnolo-gie meccatroniche, oltre che robotiche, permette di realizzare molti differenti sistemi di aiuto a diverse forme di disabilità e in particolare ai disabili motori come i paraple-gici, i tetraplegici, i focomelici, gli amputati ecc.La Siri intende stimolare la creatività dei ricercatori e dei progettisti italiani ed europei per realizzare soluzioni in-novative in questo ultimo settore, che riveste anche im-portanti ricadute di carattere sociale. A questo scopo, su iniziativa dell’ingegnere Antonio D’Auria, uno dei fonda-tori dell’associazione, istituisce un premio biennale per i migliori progetti che verranno presentati.Vedi anche www.robosiri.it.

AUTOMATION22

ASSOFLUID è l’Associazione Italiana dei Costruttori ed Operatori del Settore Oleoidraulico e Pneumatico, uno dei principali comparti dell’industria manifatturiera italiana. Fondata nel 1968, attualmente ASSOFLUID annovera 190 soci che rappresen-tano circa il 70% del mercato italiano, con un numero di addetti complessivo superiore alle 14.000 unità. Tra i soci sono presenti anche Case Editrici e le maggiori Università e Politecnici nazionali, con i quali esistono da tempo proficui rapporti di collaborazione. Con una produzione di quasi 4 miliardi di Euro, il mercato italiano della Potenza Fluida è il quinto assoluto al mondo, dopo U.S.A., Giappone, Germania e Cina e presenta una forte propensione all’export, con una percentuale vicina al 60%.I componenti e i sistemi prodotti e commercializzati dalle aziende associate trovano la loro ideale collocazione in tutti quei settori dove vi è la necessità di avere la trasmissio-ne controllata di energia mediante l’impiego di un fluido, in particolare:

elevate capacità di regolazione e di grandi potenze abbinate a movimenti lineari •e rotativi sono le principali caratteristiche d’impiego dei sistemi oleodinamici;nella produzione industriale e in un’ottica di automazione a basso costo, la •pneumatica, integrata con altre tecnologie, è diventata la migliore risposta alle innumerevoli necessità di componenti veloci e affidabili.

L’Associazione ha quale suo scopo principale quello di coordinare, tutelare e promuo-vere gli interessi tecnici ed economici del settore oleoidraulico e pneumatico, e diffon-dere l’immagine e la tecnologia delle Aziende associate in Italia ed all’estero.L’Associazione organizza seminari e convegni per migliorare la cultura industria-le in campo tecnico ed economico e si impegna nella promozione dell’export delle Aziende associate partecipando a fiere, elaborando indagini di mercato, organizzan-do programmi coordinati di promozione in collaborazione con gli Enti preposti.

Inoltre ASSOFLUID segue lo sviluppo tecnologico dei prodotti e l’attività di normazione e legislativa, tramite la partecipazione nelle commissioni CETOP (Comitato Europeo delle Trasmissioni Oleoidrauliche e Pneumatiche), UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione) e ISO (Organizzazione Internazionale di Standardizzazione). L’Associazione ha una propria fiera di riferimento, il Fluidtrans Compomac (Milano, 4-7 maggio 2010) - Biennale Internazionale della Fluidotecnica, Trasmissioni di Potenza e Movimento, Comandi, Controlli e Progettazione - della quale è an-che promotrice.ASSOFLUID è molto attenta e attiva anche nel settore della Formazione, sia attraverso la pubblicazione di manuali tecnici, sia mediante l’implementazione in Italia del pro-gramma formativo del CETOP, che si attua con la certificazione di centri e di persone.Il sito di ASSOFLUID possiede inoltre una banca dati sempre aggiornata dei propri associati e della loro produzione per facilitare la conoscenza e la promozione sul pa-norama internazionale della Potenza Fluida.

ASSOFLUIDVia Moscova, 46/520121 Milanotel. 02 29010411fax 02 6570266www.assofluid.itassofluid@assofluid.it

Assofluid

Industria tecnologica e ricerca a braccetto aGenova grazie a Polo RoboticaA Genova l’industria tecnologica va a braccetto con la ricerca grazie al Polo della Ro-botica, associazione senza scopo di lucro che sta per festeggiare il sesto anno di attivi-tà nel campo della promozione della robotica e dell’automazione avanzata.Nato a Genova nel novembre 2002, su impulso della Camera di Commercio locale, il Polo della Robotica opera per favorire lo sviluppo, la diffusione e l’applicazione del-le tecnologie del settore, e per promuovere la conoscenza, la ricerca, l’innovazione scientifica e tecnologica ad essa collegate a livello locale, nazionale e soprattutto in-ternazionale, con partecipazione a progetti europei e incontri e collaborazioni con Università ed aziende Giapponesi e Canadesi. Il Polo, unica realtà di questo tipo esistente in Italia, è formato da piccole e medie im-prese direttamente operanti nel settore, o comunque depositarie di competenze ed interessi utili al suo sviluppo e che da tempo esportano alta tecnologia nel resto d’Ita-lia e d’Europa. Fra i promotori, oltre alla già ricordata, Camera di Commercio, figurano Università di Genova , Associazione Industriali, Dixet, Distretto tecnologico Sistemi Intelligenti Integrati Tecnologie e Istituto Italiano Tecnologie.Le aree in cui il Polo opera con progettualità ed innovazione sono soprattutto l’elet-tronica, l’automazione e la robotica industriale, la sensoristica, le telecomunicazioni, la meccatronica.Fra queste aree applicative molte si integrano con le diverse realtà industriali e com-merciali del territorio ligure: ad esempio la movimentazione automatizzata in ambito portuale e nelle zone di scambio intermodale, la cantieristica navale, il monitoraggio ambientale anche sottomarino, l’automazione di impianti di acquacultura ed alcune attività agro alimentari specifiche della regione.

Tutto ciò senza escludere le applicazioni in settori di punta come la bioingegneria in ambito spaziale e di difesa per le quali la Liguria vanta un’esperienza pluriennale anche nel settore della robotica. Non è un caso che un’esperienza originale come quella del Polo della Robotica si sia sviluppata intorno a Genova, in un territorio che nel corso degli ultimi anni ha poten-ziato la propria identità high tech puntando su alcuni punti di forza: la ricerca, l’alta formazione, l’industria tecnologica.La robotica rappresenta dunque un’eccellenza di cui la città può andare fiera: l’ateneo genovese, area di ingegneria, sviluppa ricerca e alta formazione in molti dei suoi dipartimenti, tra i quali il Dipartimento di Informatica, Sistemistica e Telematica, con il suo laboratorio di Automazione industriale, il Dipartimento di Ingegneria Biofisica ed Elettronica alla Sezione: Sistemi Elettronici e Automazione, il Dipartimento di Meccanica e Costruzione delle macchine con il PMARlab - Laboratorio di Progettazione e Misure per l’Automazione e la Robotica e il Dipartimento di Ingegneria Elettronica, settore automazione industriale.Vi sono poi altre strutture di ricerca che affrontano le tematiche della robotica quali il CNR, Reparto Robotica presso l’Istituto per l’Automazione Navale , che sviluppa progetti sulla robotica sottomarina, e, non ultimo, l’Istituto Italiano di Tecnologia, che non a caso ha dedicato un dipartimento specifico alla robotica: il dipartimento Robotica, Scienze Cognitive e del Cervello, che opera in ambito “tecnologie umanoi-di” sviluppando tecnologie rivolte alla realizzazione di corpi umanoidi e di funzioni mentali .

Robot per la sicurezza a bordo di aereiIl problema della sicurezza sta diventando ogni giorno sempre più critico. Sempre più spesso, in-fatti, si ha notizia di pacchi bomba e ordigni più o meno artigianali ritrovati nei luoghi più diversi e, comunque, oggetti sospetti che devono essere controllati. Questi ordigni possono essere attivati con vari sistemi: trasmettitori elettronici, sen-sori di movi-mento o di inclinazione ed anche sensori termici; purtroppo realizzare sistemi artigianali non richie-de particolari conoscenze: un’infarinatura di chimica e di elettronica sono sufficienti a preparare si-stemi potenzialmente molto pericolosi.In commercio esiste una vasta gamma di sistemi robotici per la rimozione e il disin-nesco di ordi-gni. Molti provengono da ambienti che nulla hanno a che fare con gli esplosivi, come la manipola-zione di materiali radioattivi o per compiti di esplorazio-ne in ambito militare. Da un’analisi di mer-cato è risultato impellente la necessità di un sistema adatto all’ambiente aeroportuale: gli artificieri che lavorano in questo conte-sto si trovano spesso in situazione di alto pericolo e conseguente alto stress. Quando viene ritrovato un oggetto sospetto all’interno della carlinga si deve ispezionarlo ed eventualmente rimuoverlo senza l’ausilio di tute di protezione, troppo ingombranti per gli spazi angusti di quell’ambiente. L’ambiente aeroportuale rappresenta un contesto molto particolare per l’attività delle squadre di sicurezza; numerose strategie che vengono utilizzate solitamente in am-biente esterno, come quello urbano, non possono venire utilizzate in questo caso. Con queste considerazione appare evidente che l’utilizzo di un sistema robotico controlla-to in remoto possa fornire numerosi vantaggi in termini di sicurezza e di prestazioni.Per l’ambiente aeroportuale diventano fondamentali analisi per l’ identificazione del pericolo e strategie per la rimozione. Anche i tempi di intervento devono essere con-tenuti; il blocco di un aeroporto o di un velivolo non dovrebbe durare più di 20-30 minuti per contenere gli ingenti costi conseguenti.Un robot può ridurre o eliminare totalmente il tempo di intervento diretto di un arti-ficiere sull’obiettivo. Esso può infatti effettuare accurate analisi tramite telecamere e

raggi X, e soprattutto può tele-manipolare l’ordigno senza pericolo. Proprio questa azione è in assoluto la più pericolosa che può effettuare un artificiere; moltissimi in-neschi hanno il movimento alla base del loro funzionamento, quindi considerando anche l’impossibilità ad utilizzare protezioni risulta evidente il grado di rischio a cui sono sottoposti gli artificieri. Un robot può tranquillamente eseguire compiti poten-zialmente mortali e lasciare all’artificiere la tranquillità di impegnarsi sullo svolgimen-to della missione piuttosto che sul pericolo immediato di vita. Un robot in ogni caso può eseguire azioni utili; anche la sola osservazione tramite telecamere è molo utile per individuare eventuali inneschi, fili o LED. Il robot sviluppato nell’ambito di una collaborazione di ricerca tra il PMARlab dell’uni-versità di Genova, Ansaldo Ricerche e le squadre antisabotaggio degli aeroporti di Malpensa e Cristoforo Colombo è costituito da una piattaforma mobile che porta un braccio estensibile il quale, in posizione di riposo, non sporge dalla sagoma della piat-taforma e, in posizione di lavoro, permette di esplorare il volume di interesse, sia esso nella cappelliera o sopra/sotto il sedile. L’architettura del braccio è studiata in modo da garantire destrezza e rigidezza necessarie, il dispositivo di presa può riconfigurarsi per fornire un afferraggio sicuro per oggetti di differenti dimensioni e forme. Il siste-ma sensoriale, di attuazione, controllo e l’interfaccia di teleoperazione sono stati pro-gettati insieme agli utilizzatori che hanno imposto uno stretto vincolo di contenimen-to del costo sul ciclo di vita del robot. L’analisi delle prestazioni e la discussione sulle soluzioni alternative sono state basate sulla ricostruzione in realtà virtuale del robot nell’ambiente di riferimento; il simulatore sviluppato per questo scopo è risultato un ausilio prezioso per l’addestramento degli artificieri.Il progetto ha vinto il premio “The Industrial Robot Innovation Award 2006”

Da nota di Rezia Molfino, PMARlab, Università di Genova:www.dimec.unige.it/PMAR/.