INDUSTRIA 4.0 E MANIFATTURA DIGITALE - Asarva...nuovi approcci manageriali con le tecnologie e i...

Poweredby

INDUSTRIA4.0EMANIFATTURADIGITALE

Guidapraticapergliartigianielemicroepiccoleimprese

Marzo2017

2

Loscenario Ilpianoitaliano

Leareetecnologiche

Comemuoversi

AGENDA

3

LOSCENARIO

Ilpianoitaliano

Leareetecnologiche

Comemuoversi

AGENDA

4

0,00% 5,00% 10,00% 15,00% 20,00% 25,00% 30,00% 35,00% 40,00%

RegnoUnitoCanadaBrasileFrancia

USASpagnaItaliaRussiaIndia

MessicoGiapponeIndonesiaGermania

KoreaCina

L’ITALIAÈANCORAUNPAESEMANIFATTURIERODIPICCOLAIMPRESA

Fonte:*TheWorldBankFonte:**ISTAT,Rapportodicompetitività2014Fonte:***UfficioStudiConfartigianatosudatiEurostat

Incidenza%manifatturierosuPIL*

Sommando l’incidenzadeiservizidirettamente

riconducibili almanifatturiero,sisuperail50%delPIL**

Italia 1° in Ue 28 per occupazione manifatturiera in Micro-Piccole Imprese ***

5

CONDEIPROBLEMIDICOMPETITIVITÀ

Fonte: BCG Perspective, August 2014

6

ILMERCATOÈINEVOLUZIONEOrientamentoaiservizi

Ilserviziostadiventandounacomponenteintrinsecadell’offerta,nonpiùunelementoacorredo.

Semprepiùspesso,sivendeilservizio,nonilprodotto.

7

ILMERCATOÈINEVOLUZIONEPersonalizzazione(dimassa)

Convertireifabbisognidelsingolo clienteinprofitto,soddisfacendotuttelesueesigenzeedifferenziandosirispettoaiconcorrenti,mantenendoibeneficidicosto tipicamentelegati

allaproduzionedilargaserie

8

ILMERCATOÈINEVOLUZIONEFrammentazionedelladomanda

Aparitàdivolumi,ladomandadelmercatosisuddivideinunagammadiprodottisemprepiùampia,necessariapergarantire

lapersonalizzazionerichiestadaiconsumatori

9

Pochiprodo

tti

Altivolumiu

nitari

UNCAMBIODIPARADIGMAVo

lumi

#prodotti

Tanti articoli customprodotti in bassi volumi

Ieri

Oggi

10

INQUESTOSCENARIO,ARRIVAINDUSTRIA4.0

Èlacapacitàdiintegrareinmodoarmoniconuovetecnologiedigitali&nuoviapproccimanagerialiconletecnologieeimetoditradizionalidifareimpresa,alfinediperseguireinuovilivellidiproduttivitàeflessibilitàrichiestidalmercato.

11

1765• Sostituzionedellafaticadell’uomoconlaforzamotricedeimotoriavapore

• Nascitadeiprimiagglomeratimanifatturieri

1900• Introduzionedellelineediassemblaggio

• Nascitadeiconcettidimassproduction eeconomiediscala

1980• Nascitadeisistemiinformativigestionali

• Diffusionedell’automazionedeiprocessi

2020• Commistione trainformazionidigitalieprodotto fisico

• Dematerializzazionedeiprocessi(ancheproduttivi)

LAQUARTA RIVOLUZIONEINDUSTRIALE1th

2nd

3rd

4th

MACCHINAAVAPORETELAIOMECCANICO

FORDISMOLINEADIMONTAGGIO

FMS,CNC,MRP,ERP,CRM,PDM,PLM

135anni 80anni 40anni

12

RICADUTEATTESE

Evoluzione dei PROCESSI

Inno

vazio

nedeiPRO

DOTTI

Cambiareilmodoattraversocuifarelecose:• Automazione è dematerializzazione,rapidità,efficienza

• Informazione è controllo,decisioni, efficacia• Condivisione è collaborazione, fiducia

Cambiarelecosechesifanno:• Aumentodelleproprietà deiprodotti• Capacitàdiautodiagnosi• Interconnessione inrete• Interfaccia versol’utenteoversol’ambiente

• Prodotti“smart”

Cambiareilmododigenerarevalore:• Cosavendo: prodottoè servizioè soluzione• Comelovendo:compravenditaè affittolungoè pay xuseè pay xperformance

13

Infrastrutture

Competenze

Propensionealrischio

Pensierolaterale

Orientamentoalcliente

UNARIVOLUZIONESOLOAPPARENTEMENTETECNOLOGICA

LePERSONEsonoesarannoalCENTRO!

14

Produzionepergrandiserie/

Economiediscala

Attivitàripetitiveeprevedibili

Produzionecentralizzatain

pochisiti

INDUSTRIA

UN’OPPORTUNITÀ(ANCHE)PERLEMICROEPICCOLEIMPRESEEPERLEIMPRESEARTIGIANE

Produzioneperpiccolaserie/one-of-a-kindproduction

Attivitàpocoripetibilienonprevedibili

Produzionediffusa eflessibile

ARTIGIANATO

Perché le nicchie sono importanti

Perché la personalizzazione è imperante

Perché occorre avvicinarsi ai clienti

15

LETECNOLOGIECOMELEVEABILITANTI

ARTIGIANATO Ruolodelletecnologie INDUSTRIA

CreativitàRiconoscereilvaloredell’idea dacuinasce

l’oggetto

Estensione deglistrumentidicreazione

Sacrificata alconcettodieconomiadiscala

PersonalizzazioneAdattabilitàalle esigenze

differentideiconsumatori

Permettonodi dettagliarespecifiche differentipersingolo

prodotto

«Ilconsumatoresiadattaalprodotto»

Specializzazione «Espertodellamateria»Gestire edigitalizzarel’interoprocesso direalizzazione

prodotto

Specializzazione diprocesso piùchedi

prodotto

Ecosistema Rapportodirettoconilcliente

Favoriscono la collaborazioneeildesigncondiviso

Rapportipiùstretticonifornitori rispettoai

clienti

16

Loscenario ILPIANOITALIANO

Leareetecnologiche

Comemuoversi

AGENDA

17Fonte:CameradeiDeputati

IPROGRAMMIMONDIALI

18

18Fonte:CameradeiDeputati

LAVIAITALIANA

19

CARATTERISTICHEPRINCIPALI

AGEVOLAZIONEINVESTIMENTI

INFRASTRUTTUREABILITANTI

SVILUPPOCOMPETENZE TextINDUSTRIA4.0

IPER-AMMORTAMENTO(250%)attrezzatureemacchinari

SUPER-AMMORTAMENTO(140%)software

CREDITO DI IMPOSTA per leattività di R&S• (fino al) 50% dei costi esterni• 50% dei costi interni

Infrastrutturedirete(bandalargaeultra-larga)Standarddiinteroperabilitàperl’IoT

ScuoladigitaleAlternanzascuola–lavoroCompetencecenterDigitalInnovationHubDottoratiuniversitariadhocClustertecnologici

https://goo.gl/h19KDGPresentazioneufficiale

20

20

Fonte:MISE

21

21

Fonte:MISE

22

22

Fonte:MISE

23

TECNOLOGIEABILITANTI

Additivemanufacturing

AdvancedManufacturing

Solutions

Augmentedreality IndustrialInternet

Simulation

Cloud Bigdata&analytics

Cyber-Security

Horizontal/Vertical

Integration

24

TECNOLOGIEABILITANTIClassificazione

Tecnologie (perlopiù)hardware,cherichiedonomacchinarie/oaltreattrezzaturefisichedainstallarepressoleaziende

Pre-requisiti tecnologicinecessariper:(i)raccogliereetrasmetteredati

(ii)virtualizzareesimulareprocessi/asset(iii)esseresempreonline

Tecnologie(perlopiù)software,necessarieperanalizzareidatiraccoltiinmodosicuroedefficiente,condividendolicon

l’esterno

25

TECNOLOGIEABILITANTIDiversilivellidimaturità(2015)

Fonte:GartnerInc.'s2015HypeCycleforEmergingTechnologies

Tempo stimato per la completa

maturazione della tecnologia

Le tecnologie incluse nelpiano presentano diversigradi di maturazione

26

TECNOLOGIEABILITANTIDiversilivellidimaturità(2016)

Fonte:GartnerInc.'s2016HypeCycleforEmergingTechnologies

Tempo stimato per la completa

maturazione della tecnologia

Le tecnologie incluse nelpiano presentano diversigradi di maturazione, incontinua evoluzione

Addictivemanufacturing

27

ALLEGATOA(Iperammortamento – 250%)

ALLEGATOB(Superammortamento – 140%)

• Benifunzionaliallatrasformazionetecnologicae/odigitaledelleimpreseinchiaveIndustria4.0:

• Beniimmateriali(software/systemintegration)connessiainvestimentiinbenimaterialiIndustria4.0

GLIINCENTIVIPREVISTI

Benistrumentaliilcuifunzionamento ècontrollatodasistemicomputerizzati

e/ogestitotramiteopportuni sensorie

azionamenti

Sistemiperl’assicurazionedellaqualitàedella

sostenibilità

Dispositiviperl’interazioneuomomacchinaeperil

miglioramentodell’ergonomia edella

sicurezzadelpostodilavoroinlogica4.0

28

A cosa serve• Supportare e incentivare le imprese che investono in beni strumentali nuovi, in beni materiali e immateriali (software e sistemi IT)funzionali alla trasformazione tecnologica e digitale dei processi produttivi

Quali vantaggi• Iperammortamento: supervalutazione del 250% degli investimenti in beni materiali nuovi, dispositivi e tecnologie abilitanti latrasformazione in chiave 4.0 acquistati o in leasing.

• Superammortamento: supervalutazione del 140% degli investimenti in beni strumentali nuovi acquistati o in leasing. Per chi beneficiadell’iper-ammortamento possibilità di fruire dell’agevolazione anche per gli investimenti in beni strumentali immateriali (software esistemi IT).

A chi si rivolge• Tutti i soggetti titolari di reddito d’impresa, comprese le imprese individuali assoggettate all’IRI, con sede fiscale in Italia, incluse lestabili organizzazioni di imprese residenti all’estero, indipendentemente dalla forma giuridica, dalla dimensione aziendale e dal settoreeconomico in cui operano

• Il beneficio è cumulabile con: Nuova Sabatini; Credito d’imposta per attività di Ricerca e Sviluppo; Patent Box; Incentivi allapatrimonializzazione delle imprese (ACE); Incentivi agli investimenti in startup e PMI innovative; Fondo Centrale di Garanzia

Come si accede• Si accede in maniera automatica in fase di redazione di bilancio e tramite autocertificazione.• Il diritto al beneficio fiscale matura quando l’ordine e il pagamento di almeno il 20% di anticipo sono effettuati entro il 31 dicembre2017 e la consegna del bene avviene entro il 30 giugno 2018.

• Per gli investimenti in iperammortamento superiori a 500.000 € per singolo bene è necessaria una perizia tecnica giurata da parte diun perito o ingegnere iscritti nei rispetti albi professionali attestante che il bene possiede caratteristiche tecniche tali da includerlonegli elenchi di cui all’allegatoA oall’allegatoB della legge di Bilancio2017

GLIINCENTIVIPREVISTI- Approfondimento

Fonte:PianoNazionaleIndustria4.0–MISE,Febbraio2017

29

Se un bene “Industria 4.0” viene acquistato a un prezzo unitario comprensivo del software necessario per il suofunzionamento, tutto il corrispettivo può beneficiare della maggiorazione del 150% oppure bisogna operare unadistinzione tra la componentemateriale e quella immateriale dell’acquisto?

• Si ritiene che se il software è embedded, e quindi acquistato assieme al bene, lo stesso è da considerarsi agevolabile con l’iper-ammortamento. Questa interpretazione è coerente con l’elenco dell’allegato B che include software stand alone e quindi nonnecessari al funzionamento del bene.

Ai fini dell’ iperammortamento del 150%, rilevano gli investimenti in beni materiali nuovi, inclusi nell’allegato Aalla legge n. 232 del 2016, effettuati a decorrere dal 1° gennaio 2017. Come conseguenza, un bene di quel tipoconsegnato nel 2016 beneficia solo della maggiorazionedel 40%?

• […] L’iperammortamento si applica agli investimenti effettuati nel periodo che va dal 1°gennaio 2017, data di entrata in vigore dellalegge di bilancio, al 31 dicembre 2017 (ovvero al 30 giugno 2018 in presenza di determinate condizioni). Ai fini della spettanza dellamaggiorazione del 150% si è dell’avviso che l'imputazione degli investimenti al periodo di vigenza dell'agevolazione, come per ilsuperammortamento, debba seguire le regole generali della competenza previste dall'articolo 109, commi 1 e 2, del TUIR. Pertanto,un bene materiale strumentale nuovo, elencato nel citato allegato A e consegnato nel 2016, non può usufruire della maggiorazionedel 150% in quanto l’effettuazione dell’investimento avviene al di fuori del periodo agevolato, ma può beneficiare solo di quella del40%.

Un bene compreso nell’allegato A alla legge di bilancio, acquistato nel 2016 ed entrato in funzione edinterconnesso nel 2017, di quale maggiorazione di costo beneficia?

• Come già rilevato nella risposta precedente, l’investimento effettuato nel 2016 può beneficiare solo del superammortamento (e nondell’iperammortamento). La maggiorazione del 40% può essere fruita dal 2017, periodo d’imposta di entrata in funzione del bene.L’interconnessione, ai fini del superammortamentoprevisto dalla legge n. 208 del 2015, non assume alcuna rilevanza

FAQ[1/3]


30

L’iper-ammortamento con maggiorazione del 150% è applicabile agli esercenti arti e professioni?

• Il tenore letterale della disposizione di cui al comma 11 (“Per la fruizione dei benefìci di cui ai commi 9 e 10, l’impresa è tenuta aprodurre una dichiarazione…”), il contenuto dell’allegato A annesso alla legge di bilancio 2017 (elencazione dei “Beni funzionali allatrasformazione tecnologica e digitale delle imprese secondo il modello «Industria 4.0»”) nonché la tipologia di beni agevolabiliinducono a ritenere che la maggiorazione del 150% riguardi soltanto i titolari di reddito d’impresa.

Si può applicare il superammortamento del 40% a un bene immateriale compreso nella tabella Ballegata alla legge di bilancio, se tale bene viene acquistato nel 2017 e applicato nello stesso anno a unbene teoricamente compreso nella tabella A, ma non agevolato perché acquistato già da annidall’impresa?

• L’articolo 1, comma 10, della legge di bilancio 2017 prevede la maggiorazione del 40% del costo di acquisizione dei beni immaterialielencati nell’allegato B della legge stessa. Tale beneficio è riconosciuto ai “soggetti” che beneficiano della maggiorazione del 150%. Lanorma, pertanto, mette in relazione il bene immateriale con il “soggetto” che fruisce dell’iper-ammortamento e non con uno specificobene materiale (“oggetto” agevolato). Tale relazione è confermata anche dal contenuto della relazione di accompagnamento alla leggedi bilancio. Pertanto, il software rientrante nel citato allegato B può beneficiare della maggiorazione del 40% a condizione chel’impresa usufruisca dell’iper-ammortamento del 150%, indipendentemente dal fatto che il bene immateriale sia o menospecificamente riferibile al benemateriale agevolato.

FAQ[2/3]


31

Quali caratteristiche deve avere un bene per poter essere definito “interconnesso”?

• Affinché un bene, coerentemente con quanto stabilito dall’articolo 1, comma 11, della legge di bilancio 2017, possa essere definito“interconnesso” ai fini dell'ottenimentodel beneficiodell’iper-ammortamento, è necessario e sufficiente che:• scambi informazioni con sistemi interni (es.: sistema gestionale, sistemi di pianificazione, sistemi di progettazione e sviluppo delprodotto, monitoraggio, anche in remoto, e controllo, altre macchine dello stabilimento, ecc.) e/o esterni (es.: clienti, fornitori,partner nella progettazione e sviluppo collaborativo, altri siti di produzione, supply chain, ecc.) per mezzo di un collegamento basatosu specifiche documentate, disponibili pubblicamente e internazionalmente riconosciute (esempi: TCP-IP, HTTP, MQTT, ecc.);

• sia identificato univocamente, al fine di riconoscere l’origine delle informazioni, mediante l’utilizzo di standard di indirizzamentointernazionalmente riconosciuti (es.: indirizzo IP).

La perizia giurata, da fornirsi in caso di beni con valore superiore a € 500.000, deve essere redatta persingolo bene o può comprendere tutti i beni strumentali acquistati nello stesso esercizio?

• La perizia deve essere fatta per singolo bene acquisito.

FAQ[3/3]


32

Loscenario Ilpianoitaliano LEAREETECNOLOGICHE Comemuoversi

AGENDA



Solutions


Simulation


CyberSecurity

Horizontal/VerticalIntegration

33

• Tecnologia brevettata negli anni 80. Processo di unione di materiale per realizzare oggettipartendo damodelli virtuali 3D, depositando strati di materiale l’uno sull’altro.

• Processo opposto aimetodi di produzione sottrattivi.

• WohlersAssociates

DEFINIZIONE

Making things with a 3D printer changes therules of Manufacturing.

TheEconomist(2012)

[…] new workers are mastering the 3-D printingthat has the potential to revolutionize the waywe make almost everything […]

BarackObama(2013)

Le tecnologie di stampa 3D consentono di produrre prototipi e riproduzioni tridimensionali fedelidi un modello digitale in 3D realizzato con un software CAD/CAM, attraverso la sovrapposizioneordinata di strati di materiale. L’oggetto virtuale (il file) viene suddiviso in porzioni trasversali di parialtezza (strati o layer), e inviate successivamente alla stampante 3D che procede alla lororiproduzione attraverso l’utilizzodi materiali di natura differente.

BCG

La stampa 3D appartiene ad una classe di tecniche note come fabbricazione additiva. I processiadditivi costituiscono oggetti layer-by-layer piuttosto che attraverso lo stampaggio o altre tecnichesottrattive.

McKinsey

34

Tecnologiedistampa

PolvereMetallo,Polimeri,Sabbia

1Componente

Powder BedFusion

1componente +legante

Binderjetting

LiquidoPlastica,Resine

Stampaagetto

Material Jetting

Fotopolimerizzazione

Stereolitografia

SolidoPlastica

Incollaggio

LaminateObject

Estrusione

FDM

UNATECNOLOGIA=>TANTETECNOLOGIE

• PLA.AcidoPolilattico (Poly Lactic Acid)• ABSeABSplus (production-grade)• Resineacriliche,Nylon• Plastiche:silicone,gomme,materiali

ignifughi• Cere

• Acciao inox,alluminio,titanio,tungsteno,oro/argento,alumide,legheesuperleghe

• Vetroeceramica• Carta• Sabbie,argillaegesso

• PLA.AcidoPolilattico (Poly Lactic Acid)• ABSeABSplus (production-grade)• Resineacriliche,Nylon

35

STRUMENTAZIONENECESSARIA

HARDWARE:• Sistema di addizione

del materiale (ugello, laser, proiettore)

• Sistema di trattamento del materiale in input

• Sensoristica per il controllo real-time del processo

• Sistemi di connessione con altri sistemi

• Interfaccia con operatore

• …

SOFTWARE:• Soluzioni per la

progettazione e la conversione di modelli e file CAD in file STL

• Soluzioni per la simulazione di processo e la stima delle ore di lavorazione

• …

36

1.Prototipazione

rapida

2.Produzioneindiretta

3.Produzionediretta

4.Partidiricambio

AMBITIAPPLICATIVI

37

CAD

PROTOTIPO

PRODUZIONE

1.PROTOTIPAZIONERAPIDA

TramitetecnologiaFused DepositionModeling:• Eliminazione “dubbi estetici”• Condivisione (rapida)delleideecon

colleghieclienti• Verificafunzionalità• Riduzionetempiprogettazione (del

15-20%)• Riduzionemodifichestampi (del

20-30%)• Riduzione“timetomarket”

38

SviluppoNuovoProdotto

•Ufficio tecnico di5persone•2-3nuoviprodotti almese

RealizzazioneAttrezzature

•Ufficio tecnico di2persone+2operatori permacchineutensili, nontotalmentededicateall’attività•(max)100posaggi&centraggiperogninuovoprodotto

Attrezzaggiomacchine•3macchine inproduzione•Macchinesemiautomatiche•Alloggiamentodelsemilavoratosulposaggio/centraggio

Produzione•(circa)3.000codici diprodottofinito acatalogo•Vitamediadiunprodottodipendente dallavitadellamacchinadiproduzione (circa10-15anni)

2.PRODUZIONEINDIRETTA Caratteristiche & Volumi1. I posaggi/centraggi devono essere realizzati ad hoc per ogni nuovo

prodotto lanciato in produzione2. Sono realizzati in acciaio, con un peso significativo per le operatrici di

assemblaggio3. Il fabbisogno complessivo annuale di posaggi/centraggi va dai 2.000

ai 3.000 pezzi4. Circa il 70% di essi non è soggetto a particolari stress in esercizio

Il processo As-IsI posaggi/centraggi sono oggi realizzati con:1. Produzione interna (80% dei casi):

a. reparto di lavorazioni meccaniche, coinvolto per 70% del tempo disponibile

b. lead time produttivo: (circa) 10 gg2. Produzione esterna (20% dei casi):

a. ricorso a terzistib. lead time di fornitura: 5 ÷ 10 gg

Il processo To-BeI posaggi/centraggi potranno:1. Essere realizzati con stampanti 3D2. Essere prodotti in plastica, raggiungendo un peso molto

inferiore a quelli attuali3. Richiedere un lead time produttivo di 2-3 gg4. Limitare l’impegno da parte del personale interno

(processo di stampa autonomo) a circa 100 ore/anno per attività di setup e finitura

39

Opportunità

• Realizzareformeegeometrienonpossibilicontecnologietradizionali

• Disporredinumerosealternativeprogettualidatestareinoperaevalutare

Risultati

• Riduzionedelnumerodeifornitorigestiti• Riduzionedellead timediproduzionedi1/10• Riduzionedelcostodirealizzazionedeicomponentiparia1/15

Tecnologia

• Fused DepositionModeling

3.PRODUZIONEDIRETTA

40

1. Hooverhamessoadisposizione imodelliCADdialcunicomponenti:

• Cuffiediaspirazione• Portabatteria

2. GliutentipossonoscaricareimodelliCAD(epersonalizzarli),primadistamparlion-site

• Sostenibilitàeconomica• Sostenibilitàambientale

4.PARTIDIRICAMBIO

Sitodedicatoallacondivisionedifiledioggettiperla stampa3D

41

DIMENSIONE&VELOCITÀDISTAMPALimitedimensionale deipezzidarealizzareinfunzionedelladimensione dellastampante(edellavelocitàdistampa)

COSTO

Elevatocosto deimateriali edellestampanti

MIXDIMATERIALILimitate possibilità diutilizzaredifferenti materialinellostessoprocesso distampaggio

STABILITÀ&FINITURAMancataadesionedelmaterialeneglistrati inferiori(instabilità) eridotta finitura superficiale

BENEFICI&LIMITI(ATTUALI)

Realizzareformeegeometrienonpossibilicontecnologietradizionali

Realizzareeconomicamenteprodottiunici

Realizzaredirettamenteprodottifinitisenzaoperazionidifinitura

Venditadelmodello3Dinvecedelprodottofisico

Riduzionedeitempidiprototipazione,timetotestetimetomarket

Riduzionedelmaterialediscarto/materiaprimaininput

Riduzionedeiconsumi:processoadditivomenoenergivororispettoalletecnichetradizionali

VS

42

Categoriedispesa Commento• Macchineperlamanifatturaadditiva

utilizzateinambitoindustriale

• Dispositiviintelligentiperiltestdellepolverimetallicheesistemidimonitoraggioincontinuocheconsentonodiqualificareiprocessidiproduzionemediantetecnologieadditive

• Ladicitura“ambitoindustriale”intendeescluderelestampanticonsumer,considerando tutteesolelestampantiprofessionali,applicabilinegliambitidescrittinelleprecedenti slide

• Nonsonoesplicitatelimitazioni legateaprezzodiacquisto,dimensioni cameradistampa,materialilavorati,etc.

COSAPREVEDEILPIANOAllegatoA

43

Letecnologiedistampa3Dindustrialesononativamentepredisposteperrispettareicriteridivalidazione indicatidalpiano:

o interconnessione aisistemiinformaticidifabbricaconcaricamentodaremotodiistruzionie/opartprogram

o integrazioneautomatizzataconilsistemalogisticodellafabbricaoconlaretediforniturae/oconaltremacchinedelcicloproduttivo

o interfacciauomomacchinasemplici eintuitiveo rispondenza aipiùrecentistandardinterminidi

sicurezza

Letecnologiedistampa3Dsonoclassificabilicomesistemicyber-fisici,essendodotatedi:

o sistemiditele-manutenzionee/otele-diagnosie/ocontrolloinremoto

o monitoraggioincontinuodellecondizioni dilavoroedeiparametridiprocesso

o caratteristichediintegrazionetramacchinafisicae/oimpiantoconlamodellizzazionee/olasimulazionedelpropriocomportamento

COSAPREVEDEILPIANOAllegatoA(ulterioricommenti)

44

Categoriedispesa Commento• Soluzioni softwareperlaprogettazione,

definizione equalificazionedelleprestazionieproduzione dimanufattiinmaterialinonconvenzionalioadalteprestazioni, ingradodipermetterelaprogettazione, lamodellazionetridimensionale, lasimulazioneelasperimentazione

• Strumentidireversemodeling andengineering,comescanner3D,perlaricostruzionevirtualedicontestireali

• Isistemidimanifatturaadditivasononativamentedotatidisoluzioniinformatiche per“ilmonitoraggio eilcontrollodellecondizionidilavorodellemacchineedeisistemidiproduzione,coninterfacciamentoconisistemiinformatividifabbricae/oconsoluzionicloud”

• Isoftwareincorporatinellestampanti3Dsonooggettodiiper-ammortamento,essendoconsideratiuntutt’unoconl’hardware

COSAPREVEDEILPIANOAllegatoB

45


AGENDA



Solutions


Simulation


CyberSecurity


46

1.Benistrumentaliilcuifunzionamentoècontrollatodasistemicomputerizzatie/ogestitotramiteopportunisensorieazionamenti

2.Sistemiperl’assicurazionedellaqualitàedella

sostenibilità

3.Dispositiviperl’interazioneuomomacchinaeperil

miglioramentodell’ergonomiaedellasicurezzadelpostodi

lavoroinlogica4.0

COSAPREVEDEILPIANOAllegatoAAll’interno di questa area tecnologica è possibile far ricadere la maggior parte delle soluzionipresenti nell’allegato A del piano: queste fanno riferimento a tutta una serie di macchine utensili esistemi di controllo la cui caratteristica principale è la possibilità di connessione ad altri sistemi / ilcontrollo da remoto

47

Beni strumentali il cui funzionamento è controllato da sistemi computerizzati e/o gestitotramite opportuni sensori e azionamenti:•macchine utensili per asportazione•macchine utensili operanti con laser e altri processi a flusso•macchine per la realizzazionedi prodotti mediante la trasformazione dei materiali•macchine utensili per la deformazione plastica dei materiali•macchine utensili per l’assemblaggio, la giunzione e la saldatura•macchine per il confezionamento e l’imballaggio•macchine utensili di de-produzione e re-manufacturing per recuperare materiali e funzioni da scarti industriali eprodotti di ritorno a fine vita (ad esempio macchine per il disassemblaggio, la separazione, la frantumazione, ilrecupero chimico)

• robot, robot collaborativi* e sistemi multi-robot•macchine utensili e sistemi per la modifica delle caratteristiche superficiali dei prodotti e/o la funzionalizzazionedelle superfici

•macchine, strumenti e dispositivi per il carico/scarico, pesatura e/o il sorting automatico dei pezzi, dispositivi disollevamento e manipolazione automatizzati, AGV e sistemi di convogliamento e movimentazione flessibili, e/odotati di riconoscimento pezzi (ad esempio RFID,visori e sistemi di visione)

•magazzini automatizzati interconnessi ai sistemi gestionali di fabbrica

COSAPREVEDEILPIANO(allegatoA)1.Benistrumentali

Fonte:Sivedanoleslidesuccessivededicateaisistemicollaborativi/collaborativerobotics

48

COSADICEILPIANO COSASIGNIFICA PERLEIMPRESE*

Controllo per mezzo di CNC (Computer NumericalControl) e/o PLC (Programmable Logic Controller)

I macchinari prodotti (torni, frese, punzonatrici, piegatrici, taglio laser, …) dal 2010 inavanti sono in quasi tutti i casi macchineCNC, ovvero controllabili da un computer esternochedialoga con gli azionamenti della macchinamedesima.

Interconnessione ai sistemi informatici di fabbrica concaricamento da remoto di istruzioni e/o part program

I macchinari acquistati devono poter ricevere informazioni da remoto (es. dal partprogram), il che implica una connessione cablata o wireless con altri sistemi informativiaziendali (CAD, PDM/PLM, ERP, …).Tutte le macchine di nuova generazione prevedono nativamente questa funzionalità; cosìnon fosse, viene normalmenteofferta dai system integrator comeattività custom durantel’installazione.

Integrazione automatizzata con il sistema logisticodella fabbrica o con la rete di fornitura e/o con altremacchine del ciclo produttivo

I macchinari devono avere un’interfaccia gestionale che permetta loro di scambiareinformazioni (es: data inizio lavorazione, data fine lavorazione, pezzi lavorati, etc.) con isistemi informativi aziendali (ERP, MES, …).Una quota parte sign ificativa dei produttori di macchine utensili prevede nativamentequesta funzionalità, che va comunqueverificata prima dell’acquisto.

Interfaccia uomo macchina semplici e intuitiveI macchinari devono disporre di display/schermi a bordo macchina per una facileinterazione con l’operatore, nonché eventuali interfacce d igitali da remoto per la lorogestione da partedi supervisori.

Rispondenza ai più recenti standard in termini disicurezza

La sicurezza quimenzionata fa rifer imento ad aspetti più di natura fisica chedigitale. Tutti iproduttori certificano le loro macchine come rispondenti a specifiche norme di sicurezza,permettendo all’azienda utilizzatrice un facile confronto rispetto alle normative vigenti nelproprio settore.

COSAPREVEDEILPIANO(allegatoA)1.Benistrumentali:pre-requisiti

Fonte:InterpretazionedapartedeiricercatoriRISE

49

COSADICEILPIANO COSASIGNIFICA PERLEIMPRESE*

Sistemi di telemanutenzione e/o telediagnosi e/ocontrollo in remoto

Prima di procedere all’acquisto, verificare con il proprio fornitore le funzionalità relative allaconnettività della macchina e alla sua capacità di trasmettere e ricevere informazionidiagnostiche (stato on/off/standby, errori registrati, …) e di essere soggette ad una eventualericonfigurazioneda remoto.

Monitoraggio in continuo delle condizioni di lavoro e deiparametri di processo mediante opportuni set di sensori eadattivitàalle derive di processo

Prima di procedere all’acquisto, verificare con il proprio fornitore le funzionalità relative allaconnettività della macchina e alla sua capacità di rilevare, trasmettere e ricevereinformazioni circa lo stato del processo (on/off/standby) e altri parametri di funzionamento(velocità, tempo ciclo, pezzi lavorati, …).

Caratteristiche di integrazione tra macchina fisica e/oimpianto con la modellizzazione e/o la simulazione delproprio comportamento nello svolgimento del processo(sistema cyber-fisico)

Lemacchinedevono poter disporredi un softwaredi controllo integrato, in grado di rilevare emostrare amonitor i principali parametri di funzionamento, senza l’esigenza cheun operatoresupervisioni fisicamente le attività. Da remoto l’azienda può controllarne lo stato e leperformance, e eventualmentedecidendo di terminare ebloccare l’operazione.

Dispositivi, strumentazione e componentistica intelligenteper l’integrazione, la sensorizzazione e/ol’interconnessione e il controllo automatico dei processiutilizzati anche nell’ammodernamento o nel re-vampingdei sistemi di produzione esistenti

Tutti i dispositivi (sensori, attuatori, cablaggi, …) impiegati (anche) nel re-vamping di sistemiesistenti possono rientrare nelle categorie di spesa dell’Allegato A e soggette a iper-ammortamento.

COSAPREVEDEILPIANO(allegatoA)1.Benistrumentali:caratteristicheI4.0

Fonte:InterpretazionedapartedeiricercatoriRISE

ImacchinaridevonoesseredotatidiALMENODUE traleseguenticaratteristicheperrenderleassimilabilie/ointegrabiliasistemicyber-fisici:

50

FOCUS:COLLABORATIVEROBOTICSDefinizioneSihaRoboticaCollaborativaquando Isistemiroboticicheoperanoautomaticamentecondividono lospaziodilavorocongliumani.Siriferiscequindi adunprocessooapplicazionepiuttostocheaunparticolarebrandorobot.NellaRoboticaCollaborativa, gliumanieisistemi roboticicondividono unospaziodilavorocomunenelqualeentrambioperano.

ISO/TS15066

Collaboration ≠ Collaborative

51

Safety

Mon

itoredStop

• Solooccasionalmenteunoperatoreumanoentraincontattoconilrobot, chelavorainmodoautonomoperlamaggiorpartedeltempociclo

• Qualoraunoperatoredovesseentrarenellazonapredefinitadisicurezza,ilrobotbloccaleproprieoperazioni

HandGuiding

• Questacollaborazioneuomo/robotpermettediall’operatorediinsegnaretramitedimostrazionealrobot

• Questirobot sonotradizionali,conlapresenzadisensoridiforzachepercepisconol’intensitàtrasmessadall’uomo

Spee

dandSeparatio

nMon

itorin

g • L’ambientedilavoroèmonitoratodallaseroaltrisistemidirilevamentocheverificanol’operatore

• Infunzionedellaposizionedell’operatore,ilrobot rispondecondiversealternativepredefinite(rallentacondiversigradisinoafermarsideltutto)

Powerand

ForceLimiting

• Ilrobotnonrichiedenessunagabbiadicontenimentoelavorainmodosinergicoconl’operatore

• Èdotatodisensoridimovimentoediposizionecherilavanocontinuamentel’operatoreecontattianomali

FOCUS:COLLABORATIVEROBOTICSClassificazionedeirobotindustriali

TRADIZIONALE COLLABORATIVE

52

TRADIZIONALE COLLABORATIVE

Nonconsapevolidell’ambientecircostante Consapevolidell’ambiente circostante

Focus sutaskripetitivieconaltiritmi edelevate potenze (produzioni diprocesso)

Focussuflessibilità efacilitàd’uso(produzioni perfabbricazionenonripetitiva)

Progettazionedelprocessoproduttivoconcomitante allasceltatecnologica

Progettazionedelprocessoproduttivo ex-anteallasceltatecnologica(adattabilità alcontesto)

Programmazionesvoltadatecnici adhoc Programmazionesvoltadaoperatoridiprocesso

FOCUS:COLLABORATIVEROBOTICSTraditional vs.Collaborativerobot

53

FOCUS:COLLABORATIVEROBOTICSLineedimontaggioApplicazione

•BMW implementacollaborativerobotslungolesuelineediassemblaggio,cosìdasupportareiproprioperatorinell’esecuzione delleattività

Risultatioperativi

•Riduzionedeglierroriumani•Riduzionedeltempodiinattivitàdell’operatore(dicircal’85%)

•Riduzionedeitempidiriconversione /programmazionedelleattivitàdeirobot

Benefici

•Collaborativerobotspossonoeseguireleattivitàpiùintenseemenoergonomichelasciandoall’operatoresoloquelleaverovaloreaggiunto

•Robotsdiventanoveramenteadattabilialprocesso, enonviceversa

54

Sistemi per l’assicurazionedella qualità e della sostenibilità:• Sistemi di misura a coordinate (a contatto, non a contatto, multi-sensore o basati su tomografia computerizzatatridimensionale) per la verifica dei requisiti micro e macro geometrici di prodotto per qualunque livello di scala dimensionale(dalla larga scala alla scala micro- o nano-metrica) al fine di assicurare e tracciare la qualità del prodotto e che consentono diqualificare i processi di produzione in maniera documentabile e connessa al sistema informativo di fabbrica

• Sistemi per l’ispezione e la caratterizzazione dei materiali (ad esempio macchine di prova materiali, macchine per il collaudodei prodotti realizzati, sistemi per prove/collaudi non distruttivi, tomografia) in grado di verificare in process le caratteristichedei materiali in ingresso o in uscita al processo e che vanno a costituire il prodotto risultante a livello macro (es.caratteristiche meccaniche) o micro (ad esempio porosità, inclusioni) e di generare opportuni report di collaudo da inserirenel sistema informativo aziendale

• Sistemi intelligenti e connessi di marcatura e tracciabilità dei lotti produttivi e/o dei singoli prodotti ( ad esempio RFID - RadioFrequency Identification)

• Sistemi di monitoraggio e controllo delle condizioni di lavoro delle macchine(ad esempio forze, coppia e potenza dilavorazione; usura tridimensionale degli utensili a bordo macchina; stato di componenti o sotto-insiemi delle macchine) e deisistemi di produzione interfacciati con i sistemi informativi di fabbrica e/o con soluzioni cloud

• Strumenti per l’etichettatura automatica dei prodotti, con collegamento con il codice e la matricola del prodotto stesso inmodo da consentire ai manutentori di monitorare la costanza delle prestazioni dei prodotti nel tempo e di agire sul processodi progettazione dei futuri prodotti in maniera sinergica

• Componenti, sistemi e soluzioni intelligenti per la gestione, l’utilizzo efficiente e il monitoraggio dei consumi energetici• Filtri e sistemi di trattamento e recupero di acqua, aria, olio, sostanze chimiche, polveri con sistemi di segnalazionedell’efficienza filtrante e della presenza di anomalie o sostanze aliene al processo o pericolose, integrate con il sistema difabbrica e in grado di avvisare gli operatori e/o fermare le attività’ di macchine e impianti

COSAPREVEDEILPIANO(allegatoA)2.Sistemiperl’assicurazionedellaqualitàedellasostenibilità

55

Dispositivi per l’interazione uomo macchina e per il miglioramento dell’ergonomiae della sicurezza del posto di lavoro in logica 4.0:• Banchi e postazioni di lavoro dotati di soluzioni ergonomiche in grado di adattarli inmaniera automatizzata alle caratteristiche fisiche degli operatori (ad esempiocaratteristiche biometriche, età, presenza di disabilità),

• Sistemi per il sollevamento/traslazione di parti pesanti o oggetti esposti ad altetemperature in grado di agevolare in maniera intelligente/robotizzata/interattiva ilcompito dell’operatore,

• Interfacce uomo-macchina (HMI) intelligenti che supportano l’operatore in termini disicurezza ed efficienza delle operazioni di lavorazione e manutenzione.

COSAPREVEDEILPIANO(allegatoA)3.Postazionidilavoro

56

Tutteleattrezzatureedimacchinaridell’allegatoAdescrittiinprecedenzaprevedonounacomponentesoftware(anchesolopergarantirelaconnessioneallarete)

• Essendosoftwareincorporato(“embedded”)nell’hardware,èoggettodiiper-ammortamento

Tuttiisistemi/softwareelencatinell’allegatoBpossonoesserericondottiasistemidiAdvancedManufacturingSolution:

• Perquestivalelaregolageneralediincentivazionetramitesuper-ammortamento,qualoravengaacquistataalmenoun’attrezzaturahardware(anchenonlegataalsoftware)soggettaaiper-ammortamento


57


AGENDA



Solutions


Simulation


CyberSecurity


58

DEFINIZIONE

L’Augmented Reality (AR) è una variante della Virtual Reality (VR). Le tecnologie di VR «immergono» completamentel’utente all'interno di un ambiente virtuale. Mentre è immerso, l'utente non può vedere il mondo reale che lo circonda. Alcontrario, le tecnologie di AR permettono all'utente di vedere il mondo reale, con l’aggiunta di informazioni e dati digitalisovrapposti ad esso, per aumentarne la sua comprensione. Pertanto, la realtà aumentata integra la realtà, invece disostituirla completamente.

Azumaetal.1997

59

Gli apparati hardware necessarisono:•occhiali guida•microprocessore•memoria interna•fotocamera•localizzatore GPSIn questo modo è possibileposizionare l’utente nello spazio e,in funzione di quello che staosservando, selezionare cosamostrare per modificare quantopercepito.

La tecnologia necessita comeelemento imprescindibile anche disoftware, sviluppatotendenzialmente ad hoc per lospecifico fabbisogno aziendale

HARD

WAR

ESO

FTWARE

STRUMENTAZIONENECESSARIA

60

1.LOGISTICA- Localizzazionedeiprodottiall’internodelmagazzino- Identificazionedelpercorsodipicking piùefficiente- Verificadellaconformitàdiquantoprelevatoconquanto richiesto

2.MANUTENZIONE- Assistenzaduranteleattivitàdiriparazione/manutenzionediprodottieimpianti- Identificazionedeicomponentiedelleistruzioniper lalororiparazione/sostituzione

3.MARKETING- Testvirtualedelprodottoperlespecificheesigenzedelcliente- Inserimentodelprodotto inuncontestospecificoprimadell’acquisto

AMBITIAPPLICATIVI

61

1.LOGISTICA

Opportunità• Localizzazionedeiprodottiinternamente/esternamenteall’azienda

• Identificazionedelpercorsodipickingpiùefficiente

• Verificaimmediatadellaconformitàdell’ordine

Risultati• Maggiorevelocitàdiricercaereperimentodellamerce

• Incrementodellaconformitàdegliordini(interminidiquantitàedireferenzeordinate)

62

2.MANUTENZIONE

Opportunità• Identificazionedeicomponentidariparare/sostituireedelleistruzioniperfarlo

• Identificazionedegliattrezzinecessarialleoperazioni

• Formazionedelpersonaledirettamentesulcampo,esuoimpiegoanchesenonqualificato

Risultati• Maggioreefficienza/efficaciadell'attivitàdimanutenzione(riduzionedeglierroriedeitempidifermomacchina/impianto)

63

3.MARKETING

Opportunità• Testestetico/funzionaledelprodottoinfunzionedellespecificheesigenzedelcliente(senzaacquistodellostesso)

• Coinvolgimentodelclientenellafasediselezionedelprodotto

Risultatioperativi• Incrementodellacustomerexperience

• Incrementodellasoddisfazionedelcliente

• Riduzionedeiprodottiresi/errati

64

PRECISIONE DELLALOCALIZZAZIONEIlposizionamentoprecisodell’operatore,unitamenteallanecessitàdiadattare leinformazionisovraimposteaquantoeffettivamente inquadrato,sonoancoralimitimoltorilevanti

COMPUTINGSPEED

Leattualiapplicazionirichiedonounapotenzadicalcolosignificativaperrilevare quantopercepitoedaumentarloconinformazionispecifichedigitali,taledarichiedereprocessori(ancora)troppograndiperapplicazioniveramentewearable


Supportoalleoperazionidimanutenzione/service

Formazioneinterattivaeaddestramentopersonale

Sostituzionedimanualid’usoedisegnicartaceiconcontenutidigitaliimmediati

Aumentodellacustomerexperience

Aumentodell’efficacia/efficienzadelleoperazionidipicking eallestimentoordine

VS

65

Categoriedispesa Commento• Dispositiviwearable (indossabili),

apparecchiaturedicomunicazionetraoperatore/iesistemaproduttivo,dispositividirealtàaumentataevirtualreality

• Interfacceuomo-macchina(HMI)intelligentichesupportanol’operatoreinterminidisicurezzaedefficienzadelleoperazionidilavorazioneemanutenzione.

LetecnologiediRealtàAumentatasono:• nativamentepredisposteperrispettarei

criteri divalidazioneindicatidalpiano• classificabilicomesistemicyber-fisici,

essendodotatedi:o sistemiditelemanutenzionee/o

telediagnosie/ocontrolloinremotoo monitoraggioincontinuo delle

condizionidilavoroedeiparametridiprocessomedianteopportuni setdisensorieadattivitàallederivediprocesso


66

GlistrumentidiRealtàAumentataprevedono unacomponentemoltosignificativadisoftware:

• Essendoincorporatoneldispositivohardware,èoggettodiiper-ammortamento

Nell’allegatoBsipossonoritrovarealtresoluzioniriconducibiliasoluzionidiAugmentedReality:

• Strumentidirealtàvirtualeperlostudiorealisticodicomponenti, maancheoperazioni (es.diassemblaggio), siaincontestiimmersivi(es.conwearableglasses,caves)osolovisuali

• Softwareesistemiperlagestionedellarealtàaumentatacheconsentel’arricchimentodellapercezionesensorialeumanamedianteinformazioni, manipolateeconvogliategeneralmentetramiteWearabledevice,chenonsarebberopercepibili conicinquesensi.Inambitoindustriale sistemi,soluzioni eapplicazionidiquestotipoconsentonodirenderepiùefficientiesicureattivitàdiproduzione, assemblaggioemanutenzione

• Softwareesistemiperdispositivienuove interfacceuomo/macchinacheconsentanol’acquisizione, laveicolazioneel’elaborazionediinformazioni informatovocale,visualeetattile


67


AGENDA



Solutions


Simulation


CyberSecurity


68

DEFINIZIONE

La nascita dell’IoT coincide col momento storico in cui sono stati connessi alla retepiù dispositivi rispetto alla popolazione mondiale.Secondo CISCO, si parla quindi di Intenet of Things a partire dal 2009.

CISCO(2011)

Più dell’80% di tutte le attività manifatturiere potrebbero essere coinvoltedall’introduzione di applicazioni di IoT entro il 2025, generando un potenziale impattoeconomico stimato tra i 900 miliardi e 2,3 trilioni di $

McKinsey (2013)

Il termine Internet of Things si riferisce all’uso di sensori, attuatori e tecnologie discambio di informazioni installati negli oggetti, nei prodotti e sui macchinari, in gradodi abilitare la tracciabilità, il coordinamento ed il controllo remoto degli stessi.

69

Portare leinformazioniIlprodottoportaconséleinformazioni lungolasupply chain(manuale d’uso, disegni

tecnici,garanzia,…)

Raccogliere leinformazioniIlprodotto/processo monitoraséstessoel’ambienteinreal time grazieaisensori dicuiè

dotato(informazioni ambientali,informazioni d’utilizzo)

Trasmettere leinformazioniIlprodotto/processo modificailpropriofunzionamento einfluenzal’ambientecircostante

(interazioneconaltridispositivi)

INTELLIGENZADIFFUSA

70

1.LOGISTICA- Localizzazionematerialieprodottilungolafiliera- Verificadellecondizioniditrasportodeiprodotti- Tracciabilitàdelprodottonellafiliera

2.PRODUZIONE- Controlloautonomodeiprocessiedeiparametridilavorazione- Monitoraggiocontinuodellostatodellaproduzione- Verifica/Autoregolazionedeiconsumideimacchinariedeiprodotti

3.MANUTENZIONE/POST-VENDITA

- Raccoltadelleinformazionisull’usodeiprodotti- Monitoraggiodelleprestazionideiprodotti- Identificazionedipolitichedimanutenzionespecifiche

AMBITIAPPLICATIVI

71

1.LOGISTICA

Opportunità

•Tracciabilità &rintracciabilità diprodotto•Monitoraggiodellecondizioni ditrasporto&conservazionedelprodottolungolafiliera

Risultati

•Maggioreprecisionedeidatidistock• Integrazionenativadeidatidivendita/stoccaggiolungolasupply chain

•Monitoraggioaccuratodellecondizioni deicollilungoiltrasporto

72

2.PRODUZIONE

Opportunità• Controllodellalineadiassemblaggioinrealtime

• Monitorarelostatodifunzionamento inrealtimedelprodotto

• Portareleinformazionichiavedelprodotto(potenzialità,limiti,correttoutilizzo)all'utentefinale

Risultati• Maggioreefficienza/efficaciadell'attivitàdisvilupponuovoprodotto

• Disponibilitàdidatitecnicideicomponentisempreaggiornatiinrelazioneaidatidiutilizzoraccoltisuiprodottigiàvenduti

• Ottimizzazionedelleattivitàproduttivedelpersonaleedeimacchinari

73

Opportunità• Rilevareidatidifunzionamentodeiprodottitramitesensori

• Elaborareidatiraccoltievalutarelemodalità/situazioniincuiiprodottistannooperando

• Elaborarepolitichediservicespecificheperognicliente

Risultati• Fidelizzazionedelclientetramiteunserviziodifficilmenteimitabile

• Ottimizzazionedellapianificazionedegliinterventidimanutenzione

• Riduzionedeltempodifermo• Incrementodellamarginalitàdell’azienda

3.MANUTENZIONE/POST-VENDITA

SERVITIZZAZIONECreazione di valore attraverso l’aggiunta di servizi all’offerta diprodotti: i servizi sono visti come una componente a valoreaggiunto.L’estensione del business dei servizi può garantire:• differenziazione dell’offerta• vantaggi competitivi difficilmente imitabili• nuove fonti di profitto, stabili nel tempo

74

MANCANZADICOMPETENZELecapacitànecessarieperlarealizzazionedidispositivi intelligenti, risiedono abitualmente aldifuoridellecompetenze deglioperatori edeiproduttori didispositivi

ASSENZADISTANDARD

Leattuali applicazioni sonostateimplementate inversionicreateadhoc, utilizzando diversistandard perlosviluppoeildeployment

FRAMMENTAZIONEDELMERCATOIlmercatoIoT ècompostodadiversisettori lecuiapplicazioni tendono adaverepoco incomunetraloro, rendendo lesoluzionidifficilmente scalabili


Tracciabilitàmateriali/prodottilungolafiliera

Monitoraggiodellecondizionid’usodeiprodotti

Verificadellecondizionidimantenimentodeiprodotti

Condivisionedelleinformazionitrapartnerdellafiliera

Verificaeautoregolazionedeiconsumideimacchinari

Sviluppodipolitichediserviceemanutenzionespecifichepercliente

VS

75

Pre-requisitimacchinari Caratteristichemacchinari

LetecnologiediIndustrialInternet abilitanoilparadigmaIndustria4.0efannopartedeipre-requisitideimacchinariedeisistemiper:

• interconnessioneaisistemiinformaticidifabbricaconcaricamentodaremotodiistruzionie/opartprogram

• integrazioneautomatizzataconilsistemalogisticodellafabbricaoconlaretediforniturae/oconaltremacchinedelcicloproduttivo

LetecnologiediIndustrialInternetguidanodiversecaratteristichedeisistemicyber-fisici,come:

• sistemiditelemanutenzionee/otelediagnosie/ocontrolloinremoto

• monitoraggioincontinuodellecondizioni dilavoroedeiparametridiprocessomedianteopportuni setdisensori eadattivitàallederivediprocesso

• caratteristichediintegrazionetramacchinafisicae/oimpiantoconlamodellizzazionee/olasimulazionedelpropriocomportamentonellosvolgimentodelprocesso (sistemacyber-fisico)

• dispositivi, strumentazioneecomponentisticaintelligenteperl’integrazione,lasensorizzazionee/ol’interconnessione eilcontrolloautomaticodeiprocessi […]


76


OltreaiBenistrumentalichedevonorispettareipre-requisitieaverelecaratteristichedicuiallaslideprecedente,anchetuttiisistemiindicaticome“Sistemiperl’assicurazionedellaqualitàedellasostenibilità”necessitanodiunacomponentemoltospintadisensorizzazione econnessione:

} TalecategoriadispesaèquindiimprescindibilmentelegataallesoluzionidiIndustrialInternet

77

• Tuttiimacchinaridinuovagenerazionedispongonogiàdisoftwareeapplicativiperlagestionedeidatigeneratieraccoltidalcampo• Verificareconcuraprimadell’acquisto!

• Nell’allegatoBsipossonoritrovaretuttiisistemi/softwareperlagestionedeidatiedelleinformazioniraccoltetramitesensoriecomponentiafferentiall’IndustrialInternet:

• Sistemiinformativiperlagestioneeilcoordinamentodellaproduzioneconelevatecaratteristichediintegrazionedelleattivitàdiservizio,comelalogisticadifabbricaelamanutenzione(qualiadesempiosistemidicomunicazioneintra-fabbrica,busdicampo/fieldbus,sistemiSCADA,sistemiMES,sistemiCMMS,soluzioniinnovativeconcaratteristichericonducibiliaiparadigmidell’IoTe/odelcloudcomputing)

• Sistemidimonitoraggioecontrollodellecondizionidilavorodellemacchineedeisistemidiproduzioneinterfacciaticoni sistemiinformatividifabbricae/oconsoluzionicloud

• Software,sistemi,piattaformeedapplicazioniingradodicomunicareecondivideredatieinformazionisiatralorocheconl’ambienteegliattoricircostanti(IndustrialInternetofThings)grazieadunaretedisensoriintelligentiinterconnessi

• Softwareperildispatching delleattivitàel’instradamentodeiprodottineisistemiproduttivi• Software,sistemiesoluzioniperIndustrialAnalyticsdedicatialtrattamentoedall’elaborazionedeiBigDataprovenientidallasensoristica IoT

applicatainambitoindustriale(DataAnalytics&Visualization,Simulation eForecasting)• SoftwareesistemidiArtificial Intelligence&MachineLearningcheconsentonoallemacchinedimostrareun’abilitàe/oattivitàintelligenteincampi

specificiagaranziadellaqualitàdelprocessoproduttivoedelfunzionamentoaffidabiledelmacchinarioe/odell’impianto• Softwareesistemidiproduzioneautomatizzatieresiintelligenti,caratterizzatidaelevatacapacitàcognitiva,interazione eadattamentoalcontesto,

autoapprendimentoericonfigurabilità (cybersystem),• Software,sistemiesoluzioniperl’intelligenzadegliimpiantichagarantiscanomeccanismidiefficienzaenergeticaedidecentralizzazioneincuila

produzionee/olostoccaggiodienergiapossonoessere anchedemandate(almenoparzialmente)allafabbrica• SoftwareesistemidiVirtualIndustrializationche,simulandovirtualmenteilnuovoambienteecaricandoleinformazionisuisistemicyberfisici al

termineditutteleverifiche,consentonodievitareoreditestefermimacchinalungolelineeproduttivereali.


78


AGENDA



Solutions


Simulation


CyberSecurity


79

DEFINIZIONI

IN TEORIAErogazione di risorse informatiche, comel'archiviazione, l'elaborazione o la trasmissione didati, caratterizzato dalla disponibilità on demandattraverso Internet a partire da un insieme di risorsepreesistenti e configurabili.

IN TEORIAUn modello della realtà che consente di valutare eprevedere lo svolgersi dinamico di una serie dieventi o processi susseguenti all'imposizione dicerte condizioni da parte dell'analista o dell'utente.

NEL PIANO I4.0Il cloud viene considerato come uno deglistrumenti a disposizione delle imprese per:• l’archiviazione dei dati raccolti dai sensori in

fabbrica• l’accesso a sistemi informativi per

l’integrazione verso monte/valle con la filiera• lo sfruttamento di potenze di calcolo non

internalizzate in azienda

NEL PIANO I4.0Con simulazione si intendono tutti i sistemi e lesoluzioni in grado di:• virtualizzare un macchinario/sistema produttivo,

con l’obiettivo di poterne controllare e monitorareil funzionamento da remoto

• testare l’impatto di scelte di progetto e dipianificazioni alternative sul sistema produttivo,anticipando eventuali problemi

CLOUD SIMULATION

80

SISTEMICYBER-FISICI&CLOUDMANUFACTURING

Industrialinternet(ofthings)

SIMULATIONCLOUD

L’impiego di queste 3 tecnologie permette la completa virtualizzazione dellerisorse produttive di un’azienda, rendendole disponibili e accessibili in cloudanche ad enti esterni all’azienda in modo sicuro e monitorato, generando cosìi sistemi cyber-fisici

81

• OBIETTIVI• Ridurreilrischiodiobsolescenzatecnologicaedisovradimensionamentodell’investimento

• Variabilizzazionedelcostodiproduzione(nonsiacquistanomacchineenonsiassumepersonale), legatoallosfruttamentodirisorsevirtualizzatedisponibili inrete

CONNESSIONETRAMONDOFISICOEVIRTUALE

Mondo fisico

Mondo virtuale

Indu

stria

l Int

erne

t

Perfezionamentodeiprotocollidicomunicazioneedei

linguaggidiprogrammazioneperlavirtualizzazionedellemacchineindustrialiedei

centridilavoro

Connessioneainternetdellerisorsepergarantirechevisiailpassaggioautomaticodelleinformazioniallamacchinaperchéesegualalavorazione

Sicurezza,protezioneeprivacydeidatiscambiati

• Minoricostidiproduzione• Incrementodellasaturazioneedell’efficienza

diproduzione• Aumentodellacapacitàedell’efficacia dei

sistemidiproduzione• …

Clo

ud &

Sim

ulat

ion

82

CARATTERISTICHE• L'ideadiMaas nonequivalea

outsourcing,piuttosto,comeunmodoperfornire,surichiesta,scenaridiproduzionepersonalizzati/bili

• Ridottainterazionetrailrichiedentedelservizioel’offerente

• L’accessoadifferentiservizi(lavorazioni,attrezzature,sistemidicalcolo)dovrebbeesserecentralizzato,rendendononvisibilealrichiedentel’originedelservizio:talesistemadiaggregazionepermettefarpercepirecomeunicaanchedifferentifontidiservizi

LAMANIFATTURACOMESERVIZIO(Manufacturingas aService)

Fonte: Fromcloud computing to cloudmanufacturing, Xu (2012)

MacchinariSistemidifabbricazione

83

• Virtualizzazione di un job shop automatico destinato al tagliolaser 3D in grado di riceve ordini 7 giorni su 7, 24 ore su 24

• I clienti hanno la possibilità di commissionare le lavorazionidirettamente sul web

• Il sistema genera in tempo reale preventivo e data di consegnain base alle specifiche di disegno, con la possibilità di rilasciareautomaticamente l'ordine di lavorazione in caso di accettazionedel cliente

• Migliore servizio al cliente (tempi inferiori, 24/7)

• Automazione del processo d'ordine

• Maggiore utilizzo delle macchine

• Riduzione dei costi gestionali

BENEFICI

CASOAPPLICATIVODomanda

PROGETTO:«virtualizzazionejobshop»

84

CASOAPPLICATIVOOfferta

85


LetecnologiediCloud&SimulationabilitanoilparadigmaIndustria4.0efannopartedeipre-requisitideimacchinariedeisistemi per:

• interconnessioneaisistemiinformaticidifabbricaconcaricamentodaremotodiistruzionie/opartprogram


• interfacciauomo-macchinasemplicieintuitive

LetecnologiediCloud&Simulationguidanodiversecaratteristichedeisistemicyber-fisici,come:

• sistemiditele-manutenzionee/otele-diagnosie/ocontrolloinremoto

• monitoraggioincontinuo dellecondizionidilavoroedeiparametridiprocessomedianteopportuni setdisensorieadattivitàallederivediprocesso

• caratteristichediintegrazionetramacchinafisicae/oimpiantoconlamodellizzazionee/olasimulazionedelpropriocomportamentonellosvolgimentodelprocesso(sistemacyber-fisico)


86


Tutti i sistemi indicati come “Sistemi per l’assicurazione della qualità e dellasostenibilità” necessitano di una componente molto spinta di virtualizzazione, disolito embedded nell’attrezzatura:} Questa categoria di spesa è quindi imprescindibilmente legata alle

soluzioni di Cloud & Simulation

87

Qualoral’impiego disoluzioni cloud evirtualizzate non siaembedded nelmacchinario acquistato, nell’allegato Bsitrovanotutti isistemi edisoftwareperlavirtualizzazione deiprocessiaziendali, oggetto disuper-ammortamento:

• Soluzioni softwareperlaprogettazione, definizione/qualificazione delleprestazioni eproduzione dimanufatti inmaterialinon convenzionali oadalteprestazioni, ingradodipermettere laprogettazione, lamodellazione 3D,lasimulazione, lasperimentazione, laprototipazione elaverificasimultaneadelprocesso produttivo […]

• Soluzioni softwareperlaprogettazione eri-progettazione deisistemiproduttivi chetenganoconto deiflussideimateriali edelleinformazioni• Sistemidimonitoraggio econtrollo dellecondizioni dilavorodellemacchine edeisistemidiproduzione interfacciati coni Sistemiinformativi difabbricae/o

consoluzioni cloud• Strumenti direaltàvirtualeperlostudio realistico dicomponenti, maancheoperazioni (es.diassemblaggio),siaincontesti immersivi(es.conwearable

glasses,caves)osolovisuali• Strumenti direversemodelling andengineering, comescanner3D,perlaricostruzione virtualedicontestireali(es.prodotti deicompetitor, oppure

ambienti/impianti giàesistenti, dariammodernare)• Software,sistemi, piattaforme edapplicazioni ingradodicomunicare econdividere datieinformazioni siatralorocheconl’ambiente egliattori circostanti

(Industrial InternetofThings)grazieadunaretedisensoriintelligenti interconnessi• Software,sistemiesoluzioniperl’accesso auninsiemevirtualizzato, condivisoeconfigurabile dirisorse asupporto diprocessiproduttivi edigestionedella

produzione e/odellasupplychain (cloud computing)• SoftwareesistemidiArtificial Intelligence&MachineLearningcheconsentono allemacchine dimostrare un’abilità e/oattivitàintelligente incampi

specifici agaranziadellaqualitàdelprocessoproduttivo edelfunzionamento affidabiledelmacchinario e/odell’impianto• Softwareesistemidiproduzione automatizzati eresiintelligenti, caratterizzati daelevatacapacitàcognitiva, interazione eadattamento alcontesto,

autoapprendimento ericonfigurabilità (cybersystem)• Softwareesistemiperl’utilizzo lungolelineeproduttive dirobot, robotcollaborativi emacchineresiintelligenti dasistemiesoluzioni embeddedingrado

disemplificareoaddirittura svolgereautonomamente delleazionichepossonoesserenonagevoliopericolose perl’uomo […]• Softwareesistemiperdispositivi enuoveinterfacce uomo/macchina checonsentanol’acquisizione, laveicolazioneel’elaborazione diinformazioni in

formatovocale,visualeetattile• Software,sistemiesoluzioniperl’intelligenza degli impiantichagarantiscanomeccanismidiefficienzaenergeticaedidecentralizzazione incuila

produzione e/olostoccaggiodienergiapossonoessereanchedemandate(almenoparzialmente) allafabbrica• SoftwareesistemidiVirtualIndustrialization che,simulandovirtualmente ilnuovoambienteecaricando leinformazioni suisistemicyberfisici alterminedi

tutte leverifiche, consentono dievitareoreditestefermimacchinalungolelineeproduttive reali.


88


AGENDA



Solutions


Simulation


CyberSecurity


89

DALL’INDUSTRIALINTERNETAIBIGDATA

Primatrasformazione(fornitori)

Seconda trasformazione(produttori)

Distribuzione(retailer)

Consumo(clienti)

IoT

50m

iliardidispositivi

BIG

DAT

A40.000exabyte

Grazie all’Industrial Internet (of things)cresce esponenzialmente il quantitativo didati che possono essere raccolti, elaborati escambiati.

90

BIGDATA

Raccoltadatiestesa intermini

divolume,velocità,varietà

Estrapolazioneeprocessamentoin

temporeale

Estrazionediinformazioniaggiuntive

rispettoalleanalisitradizionali

Interrelazione trafontieterogeneenonstrutturate(es.web,social

network)

COSASONOIBIGDATA

91

DATOOsservazioneempirica

INFORMAZIONEContestualizzazione

CONOSCENZADecisione

DALDATOALLACONOSCENZAPatrimoniointangibile

92

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Identificazione del comportamento delcliente

Sostenere una maggiore produttività

Migliore profilazione e segmentazionedel mercato

Automazione del processo decisionale

Rapidità nell'intercettare i cambiamenti

Tempestiva integrazione dei dati

Accesso in tempo reale alle informazioni

Processo decisionale più preciso etempestivo

Maggiore disponibilità e usabilità delleinformazioni

BIGDATA… PERFARECOSA?

Operations

Fidelizzazioneclienti

Svilupponuoviprodotti

AMBITI DI APPLICAZIONE

93

BIGDATA… PERFARECOSA?IlcasoAMAZON

ANTICIPATORYSHIPPING

• Anticipareladomandadelmercatoanalizzandointemporealeinformazioniprovenientidavariefonti(storicoordini;listadesideri;ricerche;feedbacksuisocial;discussionisublog;etc.)

Risultati

• Aumentoaccuratezzaprevisionedomanda• Riduzionedelcapitaleimmobilizzatoinscorte• RiduzionedelLTdiconsegnadeiprodotti• Aumentodellafidelizzazionedeiclienti

94

Smartforecasting• Ottimizzazioneacquistomaterieprime• Incrocioprevisioniclienticondatidaisocial

Smartmanufacturing• Manifatturapredittivagraziealmachinelearning• Riduzionedeiguastiedeifermimacchina

Smarttyre• Pneumaticiintelligentisensorizzati• Interazioneconsistemielettronicieconducente

BIGDATA… PERFARECOSA?IlcasoPIRELLI

95

IERIPerchéèaccaduto

unevento?OGGI

DOMANICosasuccederàseimplementounacertaazione?

PERMANOVRAREIBIGDATASERVONOSOFTWAREADHOC

Datistrutturati

Visioneretrospettiva

Analisidescrittive

Analisidiagnostiche

Datidestrutturati

Visioneprospettica

Analisipredittive

Analisiprescrittive

96

Ilpianoprevedediincentivarelacomponentesoftwareperiltrattamentoelagestionedeidati(BigData&Analytics),nonincentivandolacomponentehardware (server,supercomputer,…)

Nell’allegatoBsipossonoritrovaretuttiisistemiedisoftwareperlagestionedeidatiedelleinformazioniraccoltetramitesensoriecomponentiafferentiall’IndustrialInternet:

• Soluzioni softwareperlaprogettazione,definizione/qualificazione delleprestazionieproduzionedimanufattiinmaterialinonconvenzionali oadalteprestazioni,ingradodipermetterelaprogettazione,lamodellazione 3D,lasimulazione, lasperimentazione,laprototipazione elaverificasimultaneadelprocesso produttivo,delprodottoedellesuecaratteristiche(funzionali ediimpattoambientale),e/ol’archiviazionedigitaleeintegratanelsistemainformativoaziendaledelleinformazionirelativealciclodivitadelprodotto(sistemiEDM,PDM,PLM,BigDataAnalytics)

• Sistemidisupporto alledecisioni ingradodiinterpretaredatianalizzatidalcampoevisualizzareaglioperatoriinlineaspecifiche azionipermigliorarelaqualitàdelprodottoel’efficienzadelsistemadiproduzione

• Software,sistemiesoluzioni perIndustrialAnalyticsdedicatialtrattamentoedall’elaborazionedeiBigDataprovenientidallasensoristica IoTapplicatainambitoindustriale(DataAnalytics&Visualization,Simulation eForecasting)

• SoftwareesistemidiArtificial Intelligence&MachineLearningcheconsentono allemacchinedimostrareun’abilitàe/oattivitàintelligenteincampispecificiagaranziadellaqualitàdelprocessoproduttivoedelfunzionamento affidabile delmacchinarioe/odell’impianto

• Softwareesistemidiproduzione automatizzatieresiintelligenti,caratterizzatidaelevatacapacitàcognitiva,interazioneeadattamentoalcontesto,autoapprendimento ericonfigurabilità (cybersystem)


97


AGENDA



Solutions


Simulation


CyberSecurity


98

CYBERSECURITY

Controllodegliimpianti

Protezioneaccessi

Monitoraggioavanzato

Gestionedellerisorse

DEFINIZIONE

È fondamentale tenere traccia degli eventi (chi ha avutoaccesso a quale informazione), in modo da poterripercorreree individuareeventuali eventi indesiderati.Inoltre la piena visibilità di quello che accade sulla rete esui sistemi aziendali permette di discriminarecomportamenti normali da quelli anomali.

La gestione documentale è significativamentedifferente rispetto agli anni passati, grazie alladigitalizzazione e dematerializzazione. Devonoessere quindi introdotte nuove policy di accessoal dato, anywhere & everywhere

Gestire in modo amichevole, ma sicuro, leintegrazioni con i partner di filiera.

L’apertura del mondo industriale alla connettività IP,ai sistemi operativi e alle applicazioni commercialiintroduce enormi vantaggi di eff icienza, ma esponele aziende a sempre nuovi rischi di violazione deipropri dati e sistemi. Ci vogliono nuovi strumentie nuovi approcci.

Industria 4.0 chiede alle aziende di essere aperte e connesse sia al proprio interno, sia verso gli altri attori dellafiliera, scambiando informazioni sensibili su prodotti, clienti e fornitori. I semplici sistemi antivirus non sono piùsufficienti per sorvegliare tutti i punti di accesso al sistema aziendale, bensì è necessario prevedere strategiespecifiche per la gestione della sicurezza digitale a 360 gradi (cyber-security)

99

Furtodeidatineiserver

Cancellazionedeidatidaiserver

Rilasciosuinternetdimaterialeprotettodacopyright

Malfunzionamentidimacchinariconnessi

…

MINACCEINFORMATICHEPERLEIMPRESE

100

ALCUNIESEMPIDIATTACCHIINFORMATICI

101

Componente incentivatadal piano Industria 4.0

TECNOLOGICA

OrganizzativaNormativa

COMPONENTICYBER-SECURITY

Metodologie estrumenti perproteggere i sistemiinterni e i dati trattati

Definizione deicomportamenti eformalizzazione delleprocedure delle personeche lavorano in azienda

Applicazione eaggiornamento in terminidi compliance all’utilizzodegli strumenti e allagestione dei dati

102

Pre-requisitimacchinari CaratteristichemacchinariLetecnologiediCybersecurity abilitanoilparadigmaIndustria4.0efannopartedeipre-requisitideimacchinariedeisistemiper:

• interconnessione aisistemiinformaticidifabbricaconcaricamentodaremotodiistruzionie/opartprogram


• rispondenza aipiùrecentistandardinterminidisicurezza

LetecnologiediCyber-securityguidanodiversecaratteristichedeisistemicyber-fisici,quali:

• sistemiditele-manutenzione e/otele-diagnosie/ocontrolloinremoto

• monitoraggioincontinuodellecondizionidilavoroedeiparametridiprocessomedianteopportunisetdisensorieadattività allederivediprocesso

• caratteristiche diintegrazionetramacchina fisicae/oimpiantoconlamodellizzazionee/olasimulazionedelpropriocomportamentonellosvolgimentodelprocesso(sistemacyber-fisico)

• dispositivi,strumentazione ecomponentisticaintelligente perl’integrazione, lasensorizzazionee/ol’interconnessioneeilcontrolloautomaticodeiprocessiutilizzatianchenell’ammodernamento onelre-vampingdeisistemidiproduzioneesistenti


Ogni qualvolta siano introdotti in azienda macchinari e sistemi che prevedono un controllo remotato, uninterscambio di dati con altre soluzioni (sia hw e sw interne, sia esterne all’azienda), devono essere prese inconsiderazione tutte le possibili soluzioni atte a garantire la sicurezza digitale dell’impresa

103

NonèscontatocheimacchinariedisistemidiIndustria4.0sianonativamenteprotettiepredisposticonadeguatesoluzionidicybersecurity:

• diconseguenzanonsempresaràpossibilegoderediiper-ammortamentoinquantosoluzioniembedded

• verificareconcuraprimadell’acquisto!

L’allegatoBincentivainesplicitolesoluzioniingradodigarantirelasicurezzainformaticadituttiisistemi(siahardwaresiasoftware)legatiaIndustria4.0,senzaspecificarnelanatura:

• software,sistemieapplicazioniperlaprotezionedireti,dati,programmi,macchineeimpiantidaattacchi,dannieaccessinonautorizzati


104


AGENDA



Solutions


Simulation


CyberSecurity

Horizontal/Vertical

Integration

105

§ FOCUS: rapporti tra le diverse aree funzionali

§ OBIETTIVO: rendere congruenti le decisioni prese nelle diverse aree

§ PROBLEMI: obiettivi divergenti; scarsa comunicazione

DUETIPIDIINTEGRAZIONE

VERTICALEORIZZONTALE

§ FOCUS: rapporti tra gli attori della catena del valore

§ OBIETTIVO: coordinare le interfacce cliente-fornitore

§ PROBLEMI: comporta-menti opportunistici

106

Politicheproduttivecondiviseconifornitoriinbaseavincoliproduttivi,alleprevisionieailivellidiscorta

condivisi

INTEGRAZIONEVERTICALE

Filialidivendita Puntivendita

Montaggio

Ciascun attore opera in maniera coordinata con gli altri attori della filiera, grazie a sistemi e soluzioni condivise dianalisi del venduto, previsioni di vendita e generazione dei piani di produzione (sistemi di Advanced ProductionScheduling, portali web clienti-fornitori, sistemi di comunicazione interaziendale, …)

Politichedipianificazionedellaproduzionecondivise

traidipartimentiinterni,sullabasediprevisionielivellidi

servizio

Previsionidivenditapermese

/famiglia/mercato

ordiniaprogrammaeprevisionidivenditasullabasediquanto

richiesto

Produzione

Fornitori

107

INTEGRAZIONEORIZZONTALE

PLM – Product Life Cycle Management

R&DPianoSviluppoProdotto

Progetti,disegni

AcquistiAnagraficaparti

SpecifichetecnichePianoSviluppo

ServiceAnagraficaparti elegami,

Libretto UsoeManutenzione

ManufacturingDistinta base

Specifichetecniche

MarketingProdotto

SpecifichetecnicheERP

PLM

CADCAE

Il PLM è un sistema di gestione dei dati del ciclo di vita del prodotto che consente di integrare dati,processi, sistemi aziendali, creando una conoscenza diffusa delle informazioni tecniche di prodotto egarantendo uniformità nei processi di sviluppo del medesimo. È un sistema integrato con altri applicativiaziendali, necessario per la gestione avanzata di tutte le informazioni di prodotto lungo il ciclo di vita.

108


Iseguentipre-requisitideimacchinariedeisistemiprevistiinAllegatoAfannoriferimentoadunaintegrazioneorizzontale/verticale:• interconnessioneaisistemiinformaticidifabbrica

concaricamentodaremotodiistruzionie/opartprogram

• integrazioneautomatizzataconilsistemalogisticodella fabbricaoconlaretediforniturae/oconaltremacchinedelcicloproduttivo

Alcunedellecaratteristichedeisistemicyber-fisiciprevedononativamenteun’aperturaadaltreareeaziendaliepartnerdifiliera:• sistemiditelemanutenzionee/otelediagnosie/o

controlloinremoto• caratteristiche diintegrazione tramacchina fisicae/o

impiantoconlamodellizzazione e/olasimulazionedelpropriocomportamentonello svolgimentodelprocesso(sistemacyber-fisico)

• dispositivi,strumentazioneecomponentisticaintelligente perl’integrazione, lasensorizzazionee/ol’interconnessioneeilcontrolloautomaticodeiprocessiutilizzatianchenell’ammodernamentoonelre-vampingdei sistemidiproduzioneesistenti


Tutti i macchinari e le attrezzature che prevedono uno scambio dati verso altri dipartimenti aziendali o verso altre aziende della filiera, di fatto abilitano una maggiore integrazione orizzontale e verticale

109

L’allegatoBincentivasoluzioni(totalmenteoinparte)preposteasupportareunamaggioreintegrazionesiaorizzontalesiaverticaledelleaziende:• soluzionisoftwareperlaprogettazione,definizione/qualificazione delleprestazionieproduzionedi

manufattiinmaterialinonconvenzionalioadalteprestazioni,ingradodipermettere laprogettazione,lamodellazione3D,lasimulazione,lasperimentazione, laprototipazioneelaverificasimultaneadelprocessoproduttivo,delprodottoedelle suecaratteristiche (funzionaliediimpattoambientale),e/ol’archiviazionedigitaleeintegratanelsistemainformativoaziendaledelleinformazionirelativealciclodivitadelprodotto(sistemiEDM,PDM,PLM,BigDataAnalytics)

• sistemiinformativiperlagestioneeil coordinamentodellaproduzioneconelevatecaratteristichediintegrazionedelleattivitàdiservizio,comelalogisticadifabbricaelamanutenzione(qualiadesempiosistemidicomunicazioneintra-fabbrica,busdicampo/fieldbus,sistemiSCADA,sistemiMES,sistemiCMMS,soluzioniinnovativeconcaratteristiche riconducibili aiparadigmidell’IoTe/odelcloudcomputing)

• sistemidimonitoraggioecontrollodellecondizionidilavorodelle macchineedeisistemidiproduzioneinterfacciati conisistemi informatividifabbricae/oconsoluzioni cloud

• software,sistemi,piattaformeedapplicazioni ingradodicomunicareecondivideredatieinformazionisiatralorocheconl’ambienteegliattoricircostanti(IndustrialInternetofThings)grazieadunaretedisensoriintelligenti interconnessi

• softwareperildispatching delle attivitàel’instradamentodeiprodottineisistemiproduttivi• software,sistemiesoluzioniperl’accessoauninsiemevirtualizzato,condivisoeconfigurabiledi

risorseasupportodiprocessiproduttiviedigestionedellaproduzionee/odella supplychain (cloudcomputing)

• software,sistemiesoluzioniperl’intelligenza degli impiantichagarantiscanomeccanismidiefficienzaenergeticaedidecentralizzazione incuilaproduzionee/olostoccaggiodienergiapossonoessereanchedemandate(almenoparzialmente)allafabbrica


110

Loscenario Ilpianoitaliano

Leareetecnologiche

COMEMUOVERSI

AGENDA

111

TECNOLOGIE CLIENTI MODODIFAREBUSINESS

QUALEAPPROCCIOADOTTARE

INDUSTRIA4.0deve essere considerato nonunfine maunamodalità dilavoro

Muoversi verso Industry 4.0 significa:• Essere aperti al ri-esame completo dell’attuale modo di fare business, per capire dove si

posizionano le nuove frontiere del valore• Comprendere che non c’è rivoluzione tecnologica se non si parte dalla cultura e della

organizzazione interna

112

Comeildigitalerivoluzionerà ilmiosettoreneiprossimi5-10anni

Qualeèilpotenzialevaloreperlamiaazienda ecosapossofarepermassimizzarlo

Suqualiprocessi hasensocheioorientiiprossimi investimenti

Qualinuovecompetenze servirannoecomefareperidentificarleemantenerle

Cosadevofareperpilotare lamiaaziendaall’internodiquestopercorso

LE5DOMANDEDAPORSI

113

Selezionare •Concentrarsisudiunnumerolimitatoditecnologie

Immaginare •Guardandoabestpractice note,ipotizzarelepossibiliapplicazioniinazienda

Sperimentare •Testare leipotesiapplicative,interagendoconpiùfornitori

Diffondere •Crearegruppiinter-funzionali chepossanoguidareladigitalizzazioneinazienda

Farebusiness •Ideandoesviluppandonuovimodelli

I5STEPDAPERCORRERE

Adattato da: Industry4.0aftertheinitialhypeWheremanufacturersarefindingvalueandhowtheycanbestcaptureit,McKinsey2016

114

OCCORREPERÒFAREVOLVERELECOMPETENZE

Cicli di prototipazione rapida in grado di simulare tempi, costi

e difettiSVILUPPOPRODOTTOSviluppo dispendioso diciclidi

lavorazione.

Trasversali a tutte le aree organizzative, nativamente

integrate con le competenze del business

COMPETENZEDIGITALICircoscritte all’area IT, che però

ha poca competenza sulle esigenze del business

Basate su grandi moli di dati real-time, e sulla previsione

degli scenari futuri.

DECISIONIDIMANAGEMENT

Presesubaseesperienziale,basandosi sulle informazioni

storiche

Reazione automatica in tempo reale sulla base dei dati

raccolti dal campo.

INGEGNERIADIPROCESSO

Reazione a problemi e malfunzionamenti, rilevanti tramite ispezioni routinarie

Lavoro umano svolto collaborando con, ed

indossando la tecnologia.

OPERATORIDIFABBRICA

Lavoro umano coordinato con la tecnologia, ma senza

interazione diretta

115

CLASSIFICAZIONEHW_SWALLEGATOA

CATEGORIA DESCRIZIONEANALITICA

Advanced

Manufacturin

gSolutio

ns

Additivemanufacturin

g

Augm

entedreality

Simulation

Indu

strialInterne

t

Clou

d

Cybe

rSecurity

Bigdata&analytics

Horizon

tal/VerticalIn

tegration

Totale

Benistrumentaliilcuifunzionamentoècontrollatodasistemicomputerizzatie/ogestitotramite opportunisensorieazionamenti:

macchineutensiliperasportazione, 1 1

macchineutensilioperanticonlaserealtriprocessiaflussodienergia,elettroerosione,processielettrochimici, 1 1

macchineeimpiantiperlarealizzazionediprodottimediantelatrasformazionedeimaterialiedellematerieprime, 1 1

macchineutensiliperladeformazioneplasticadeimateriali, 1 1

macchineutensiliperl’assemblaggio,lagiunzioneelasaldatura, 1 1

macchineperilconfezionamentoel’imballaggio, 1 1

macchineutensilidide-produzioneere-manufacturingperrecuperare materialiefunzionidascartiindustrialieprodottidiritornoafinevita(adesempiomacchineperildisassemblaggio,laseparazione,lafrantumazione,ilrecuperochimico),

1 1

robot,robotcollaborativiesistemimulti-robot, 1 1

macchineutensiliesistemiperlamodificadellecaratteristichesuperficialideiprodottie/olafunzionalizzazionedellesuperfici, 1 1

macchineperlamanifatturaadditivautilizzateinambitoindustriale, 1 1

macchine,strumentiedispositiviperilcarico/scarico,pesaturae/oilsorting automaticodeipezzi,dispositividisollevamentoemanipolazioneautomatizzati,AGVesistemidiconvogliamentoemovimentazioneflessibili,e/odotatidiriconoscimentopezzi(adesempioRFID,visoriesistemidivisione),

1 1

magazziniautomatizzatiinterconnessiaisistemigestionalidifabbrica. 1 1

116


CATEGORIA DESCRIZIONE ANALITICA

Advanced

Manufacturin

gSolutio

ns


g

Augm

entedreality

Simulation

Indu

strialInterne

t

Clou

d

Cybe

rSecurity

Bigdata&analytics

Horizon

tal/VerticalIn

tegration

Totale

Tuttelemacchinesopracitatedevonoessere dotatedelleseguenticaratteristiche:

controllopermezzodiCNC(ComputerNumericalControl)e/oPLC(ProgrammableLogicController) 1 1 2

interconnessioneaisistemiinformaticidifabbricaconcaricamentodaremotodiistruzionie/opartprogram 1 1 1 1 4

integrazioneautomatizzataconilsistemalogisticodellafabbricaoconlaretediforniturae/oconaltremacchinedel cicloproduttivo 1 1 1 1 4

interfacciauomomacchinasemplicieintuitive 1 1 2

rispondenzaaipiùrecentistandardinterminidisicurezza 1 1

Inoltretuttelemacchinesopracitatedevonoessere dotatedialmenoduetraleseguenticaratteristicheperrenderleassimilabilie/ointegrabiliasistemicyberfisici:

sistemiditelemanutenzionee/o telediagnosie/ocontrolloinremoto, 1 1 1 3monitoraggioincontinuodellecondizionidilavoroedeiparametridiprocessomedianteopportunisetdisensorieadattivitàallederivediprocesso,

1 1 2

caratteristichediintegrazionetramacchinafisicae/oimpiantoconlamodellizzazionee/o lasimulazionedelpropriocomportamentonellosvolgimentodelprocesso(sistemacyberfisico),

1 1 1 3

dispositivi,strumentazioneecomponentisticaintelligenteperl’integrazione, la sensorizzazione e/ol’interconnessioneeilcontrolloautomaticodeiprocessiutilizzatianchenell’ammodernamento onelrevamping dei sistemidiproduzioneesistenti,

1 1 2

117



Advanced

Manufacturin

gSolutio

ns


g

Augm

entedreality

Simulation

Indu

strialInterne

t

Clou

d

Cybe

rSecurity

Bigdata&analytics

Horizon

tal/VerticalIn

tegration

Totale

Sistemiperl’assicurazionedellaqualitàe

dellasostenibilità:

sistemidimisuraacoordinate(acontatto,nonacontatto,multi-sensoreobasatisutomografiacomputerizzatatridimensionale)perlaverificadeirequisitimicroemacrogeometricidiprodottoperqualunquelivellodiscaladimensionale (dallalargascalaallascalamicro- onano-metrica)alfinediassicurareetracciarelaqualitàdelprodottoecheconsentono diqualificareiprocessidiproduzione inmanieradocumentabile econnessaalsistemainformativodifabbrica,

1 1 2

sistemidimonitoraggioin-process alfinediassicurareetracciarelaqualitàdelprodottoe/odelprocessoproduttivo, 1 1 2

sistemiperl’ispezioneelacaratterizzazionedeimateriali(adesempiomacchinediprovamateriali,macchineperilcollaudo deiprodottirealizzati,sistemiperprove/collaudinondistruttivi,tomografia)ingradodiverificareinprocess lecaratteristichedeimaterialiiningressooinuscitaalprocessoechevannoacostituireilprodottorisultantealivellomacro(es. caratteristichemeccaniche)omicro (adesempio porosità,inclusioni)edigenerareopportunireportdicollaudo dainserirenelsistemainformativoaziendale,

1 1 1 1 4

dispositiviintelligentiperiltestdellepolverimetallicheesistemidimonitoraggioincontinuocheconsentonodiqualificareiprocessidiproduzionemediantetecnologieadditive, 1 1 1 3

sistemiintelligentieconnessidimarcaturaetracciabilitàdeilottiproduttivie/odeisingoliprodotti(adesempioRFID-RadioFrequency.Identification), 1 1 2

sistemidimonitoraggioecontrollodellecondizionidilavorodellemacchine(ad esempioforze, coppiaepotenzadilavorazione;usuratridimensionaledegliutensiliabordomacchina;statodicomponentiosotto-insiemi dellemacchine)edeisistemidiproduzioneinterfacciaticon isistemiinformatividifabbricae/oconsoluzionicloud,

1 1 1 1 4

strumentiperl’etichettaturaautomaticadeiprodotti,concollegamentoconilcodiceelamatricoladelprodottostessoinmodo daconsentireaimanutentoridimonitorarelacostanzadelleprestazionideiprodottineltempoediagiresulprocesso diprogettazionedeifuturiprodottiinmanierasinergica,

1 1 1 3

componenti, sistemiesoluzioniintelligentiperlagestione,l’utilizzoefficienteeilmonitoraggiodeiconsumienergetici, 1 1 1 1 1 5

118



Advanced

Manufacturin

gSolutio

ns


g

Augm

entedreality

Simulation

Indu

strialInterne

t

Clou

d

Cybe

rSecurity

Bigdata&analytics

Horizon

tal/VerticalIn

tegration

Totale

Dispositiviperl’interazioneuomomacchinaeperilmiglioramentodell’ergonomiaedellasicurezzadelpostodilavoroinlogica4.0:

banchiepostazionidilavorodotatidisoluzioniergonomicheingradodiadattarliinmanieraautomatizzataallecaratteristichefisichedeglioperatori(adesempiocaratteristichebiometriche,età,presenzadidisabilità),

1 1

sistemiperilsollevamento/traslazionedipartipesantiooggettiespostiadaltetemperatureingradodiagevolareinmanieraintelligente/robotizzata/interattivailcompitodell’operatore,

1 1

dispositiviwearable,apparecchiaturedicomunicazionetraoperatore/operatoriesistemaproduttivo,dispositividirealtàaumentataevirtual reality, 1 1

interfacceuomo-macchina(HMI)intelligentichesupportanol’operatoreinterminidisicurezzaedefficienzadelleoperazionidilavorazioneemanutenzione. 1 1 1 1 4

119

CLASSIFICAZIONEHW_SWALLEGATOB


Advanced

Manufacturin

gSolutio

ns


g

Augm

entedreality

Simulation

Indu

strialInterne

t

Clou

d

Cybe

rSecurity

Bigdata&analytics

Horizon

tal/VerticalIn

tegration

Totale

AllegatoB– Beniimmateriali(software esviluppo/system

integration)connessiainvestimentiinbenimateriali

Industria4.0

soluzioni softwareperlaprogettazione,definizione/qualificazionedelleprestazionieproduzione dimanufattiinmaterialinonconvenzionali oadalteprestazioni,ingradodipermetterelaprogettazione,lamodellazione3D,lasimulazione,lasperimentazione,laprototipazioneelaverificasimultaneadelprocessoproduttivo,delprodottoedellesuecaratteristiche(funzionali ediimpattoambientale),e/ol’archiviazionedigitaleeintegratanelsistemainformativoaziendaledelleinformazionirelativealciclodivitadelprodotto(sistemiEDM,PDM,PLM,BigDataAnalytics),

1 1 1 1 4

soluzioni softwareperlaprogettazioneeri-progettazionedeisistemiproduttivichetenganocontodeiflussideimaterialiedelleinformazioni, 1 1

sistemidisupportoalledecisioniingradodiinterpretaredatianalizzatidalcampoevisualizzareaglioperatoriinlineaspecificheazionipermigliorarelaqualitàdelprodottoel’efficienzadelsistemadiproduzione, 1 1sistemiinformativiperlagestioneeilcoordinamentodellaproduzioneconelevatecaratteristichediintegrazionedelleattivitàdiservizio,comelalogisticadifabbricaelamanutenzione(qualiadesempiosistemidicomunicazione intra-fabbrica,bus dicampo/fieldbus, sistemiSCADA,sistemiMES,sistemiCMMS,soluzioniinnovativeconcaratteristichericonducibiliaiparadigmidell’IoT e/odelcloud computing),

1 1 2

sistemidimonitoraggioecontrollodellecondizionidilavorodellemacchineedeisistemidiproduzione interfacciaticoni sistemiinformatividifabbricae/ocon soluzionicloud, 1 1 1 3strumentidirealtàvirtualeperlostudiorealisticodicomponenti,maancheoperazioni(es.diassemblaggio),siaincontestiimmersivi(es.conwearable glasses,caves)osolovisuali, 1 1 2

strumentidireversemodelling andengineering,comescanner3D,perlaricostruzionevirtualedicontestireali(es.prodottideicompetitor,oppure ambienti/impiantigiàesistenti,dariammodernare), 1 1 2

software,sistemi,piattaformeedapplicazioniingradodicomunicareecondivideredatieinformazionisiatralorocheconl’ambienteegliattoricircostanti(IndustrialInternetofThings)grazieadunaretedisensoriintelligentiinterconnessi, 1 1 1 3

softwareperildispatching delleattivitàel’instradamentodeiprodottineisistemiproduttivi, 1 1 2

softwareperlagestionedellaqualitàalivellodisistemaproduttivoedeirelativiprocessi, 1 1 2

120

CLASSIFICAZIONEHW_SWALLEGATOB


Advanced

Manufacturin

gSolutio

ns


g

Augm

entedreality

Simulation

Indu

strialInterne

t

Clou

d

Cybe

rSecurity

Bigdata&analytics

Horizon

tal/VerticalIn

tegration

Totale

AllegatoB– Beniimmateriali(software esviluppo/system

integration)connessiainvestimentiinbenimateriali

Industria4.0

software,sistemiesoluzioniperl’accessoauninsiemevirtualizzato,condivisoeconfigurabiledirisorseasupportodiprocessiproduttiviedigestionedellaproduzionee/odellasupplychain(cloudcomputing), 1 1 1 3

software,sistemiesoluzioniperIndustrialAnalyticsdedicatialtrattamentoedall’elaborazionedeiBigDataprovenientidallasensoristicaIoTapplicatainambitoindustriale(DataAnalytics&Visualization,SimulationeForecasting), 1 1 2

softwareesistemidiArtificialIntelligence&MachineLearningcheconsentonoallemacchinedimostrareun’abilitàe/oattivitàintelligenteincampispecificiagaranziadellaqualitàdelprocessoproduttivoedelfunzionamentoaffidabiledelmacchinario e/odell’impianto,

1 1 1 1 4

softwareesistemidiproduzioneautomatizzatieresiintelligenti,caratterizzatidaelevatacapacitàcognitiva,interazione eadattamentoalcontesto,autoapprendimento ericonfigurabilità (cybersystem), 1 1 1 1 1 5

softwareesistemiperl’utilizzolungolelineeproduttivedirobot,robotcollaborativiemacchineresiintelligentidasistemiesoluzioniembedded ingradodisemplificareoaddiritturasvolgereautonomamentedelleazionichepossonoesserenonagevoliopericoloseperl’uomo, conimportantirisvoltisultemadellasicurezza,dellasalute,dellaqualitàdeiprodottifinaliedellamanutenzionepredittiva,

1 1 2

softwareesistemiperlagestionedellarealtàaumentatacheconsentel’arricchimentodellapercezionesensorialeumanamedianteinformazioni,manipolateeconvogliategeneralmentetramiteWearable device,chenonsarebberopercepibiliconicinquesensi.Inambitoindustrialesistemi,soluzionieapplicazionidiquestotipoconsentono direnderepiùefficienti esicureattivitàdi produzione,assemblaggioemanutenzione,

1 1

softwareesistemiperdispositivienuoveinterfacceuomo/macchina checonsentano l’acquisizione, laveicolazioneel’elaborazionediinformazioni informatovocale,visualeetattile, 1 1 2

software,sistemiesoluzioniperl’intelligenzadegliimpiantichagarantiscanomeccanismidiefficienzaenergeticaedidecentralizzazioneincuilaproduzione e/olostoccaggiodienergiapossonoessereanche demandate(almeno parzialmente)allafabbrica,

1 1 1 3

software,sistemieapplicazioniperlaprotezionedireti,dati,programmi,macchineeimpiantidaattacchi,dannieaccessi nonautorizzati, 1 1

softwareesistemidiVirtualIndustrializationche,simulandovirtualmenteilnuovoambienteecaricandoleinformazionisui sistemicyberfisicialtermineditutteleverifiche,consentonodievitareoreditestefermimacchinalungolelineeproduttivereali. 1 1 1 3

121

AndreaBacchetti MassimoZanardini

RicercatoreseniorLaboratorioRISE RicercatoreLaboratorioRISE

[email protected] [email protected],dottorediricercadal2010,èmembroseniordelLaboratorioRISE(Research&InnovationforSmartEnterprises)pressoilDipartimentodiIngegneriaMeccanicaeIndustrialedell’UniversitàdegliStudidiBrescia,epresidentedellaspin-offaccademicaIQConsulting.

Laureatonel2012inIngegneriaGestionalepressol’UniversitàdegliStudidiBrescia,fapartedelLaboratorioRISE(Research&InnovationforSmartEnterprises).Haconseguitoildottoratodiricercasviluppandoricercaempiricalegataallatrasformazionedigitaledelsettoremanifatturiero.

GLIAUTORI

122

DISCLAIMER

‣ QuestodocumentoèstatoredattodaMassimoZanardini eAndreaBacchettidelLaboratorioRISEdell’Universitàdegli StudidiBrescia(“RISE”)percontodiConfartigianatoImprese.

‣ Laproprietà intellettualedeldocumentoedeisuoicontenutiappartieneaConfartigianatoImpreseche,suautorizzazionediRISE,potràutilizzarlocomestrumentodidivulgazionepressoilpropriosistemaelestrutturecollegate,oltrechepressoglistakeholder.

‣ Questodocumentoequalsiasisuapartenonpossono essereutilizzati,riprodottiodiffusisenzal’esplicitopermessoscrittodapartediConfartigianatoImprese.

Perinformazioni:[email protected]

INDUSTRIA 4.0 E MANIFATTURA DIGITALE - Asarva...nuovi approcci manageriali con le tecnologie e i...

Documents

Transcript of INDUSTRIA 4.0 E MANIFATTURA DIGITALE - Asarva...nuovi approcci manageriali con le tecnologie e i...