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LE GRANDI COSE ARRIVANO SEMPRE IN COPPIA NELL’INDUSTRIA 4.0

14/09/2018
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I “gemelli digitali” al servizio dell’Industria 4.0.

I “digital twins” (gemelli digitali) sono immagini digitali, copie in tempo reale di oggetti fisici o processi, che stanno consentendo di ottimizzare le prestazioni nelle industrie “smart” (intelligenti).

Immaginate di aprire la vostra posta elettronica e di trovare una prescrizione medica per la cura di una malattia che ignoravate di avere, senza aver eseguito alcun esame medico in precedenza e forse prima ancora di sentirvi poco bene. Il vostro medico potrebbe aver deciso la cura dopo aver esaminato una “replica digitale” di voi stessi, compresi i dati in tempo reale riguardo la vostra dieta, il vostro stile di vita e l’ambiente circostante reale.

La medicina può non essere arrivata ancora a questo punto, ma i cosiddetti “gemelli digitali” sono sempre più una realtà del mondo digitale della produttività intelligente, nota anche come Industry 4.0. Il processo produttivo intelligente ricopre l’intera catena del valore e il ciclo di vita di un prodotto, dalla sua ideazione fino alla sua distribuzione, realizzazione e sviluppo, consegna, riciclo e tutti i servizi ad esso collegati, così come l’integrazione in tempo reale dei suggerimenti e del feedback di utilizzatori e consumatori.

I “gemelli digitali” sono la rappresentazione virtuale degli elementi e delle dinamiche con cui un prodotto è realizzato, funziona e lavora durante il suo ciclo di vita completo. Influenzano il progetto, la produzione ed il funzionamento di un prodotto.

Dall’altra parte, un numero crescente di assets delle principali infrastrutture ha “gemelli digitali”. In Australia, per esempio, più di 2.000 sensori monitorano l’integrità fisica del Sydney Harbour Bridge al fine di allineare il sistema ad un “digital twin”.

La tecnologia è integrata nello stabilimento di Amberg, in Germania. L’impianto Bavarese è automatizzato al 75%, ma impiega ancora 1.300 persone poiché — almeno ad oggi — gli esseri umani assolvono ancora molti compiti meglio delle macchine.

Lo stabilimento reale ha un gemello digitale identico sotto ogni aspetto. Quest’ultimo viene utilizzato per pianificare il processo produttivo e programmare le macchine, così come per progettare e testare i prodotti.

Una volta realizzato un modello lavorativo efficiente e risolti tutti i problemi, lo stabilimento reale avvia la produzione. La tecnologia ha consentito allo stabilimento di aumentare la produzione a 15 milioni di unità all’anno, un aumento 13 volte superiore dal 1989, senza maggior impiego di persone o espansione degli spazi produttivi.

I “gemelli digitali” sono possibili grazie alla diffusione di sensori poco costosi, reti di trasmissione dati affidabili e sistemi di analisi intelligenti per elaborare e prendere decisioni. La tecnologia è facilmente disponibile e sta permettendo ai costruttori di capire in che modo le loro macchine influiscano sulle tolleranze, sulle sollecitazioni e sulla progettazione di un prodotto.

Il tasso di errore nell’impianto di Amberg è pari quasi a zero. Ciò è ancor più straordinario dato che l’impianto realizza 1.200 prodotti diversi utilizzando le stesse linee di produzione.

La produzione intelligente può affidarsi alle norme internazionali.

La normazione è di cruciale importanza, poiché sempre più aziende nel mondo adottano processi industriali intelligenti. L’Industria 4.0 richiede un’integrazione senza precedenti dei sistemi, attraverso domini, limiti gerarchici e fasi del ciclo di vita.

Per questo motivo, la IEC enfatizza l’attività normativa di sistema tramite la creazione di Comitati di Sistema (SyC).

L’SMB (Standardization Management Board) ha costituito il Gruppo SEG 7. Scopo del Gruppo è fornire un’analisi delle norme esistenti e dei progetti avviati, così come invitare alla collaborazione con altre organizzazioni per aiutare ad effettuare una mappatura delle attività produttive intelligenti strettamente correlate e promuovere la partecipazione alle attività del Comitato di Sistema (SyC) proposto.

Il Gruppo SEG 7 lavora a stretto contatto con diversi Comitati Tecnici IEC e ne incoraggia la collaborazione. Tra questi, vi sono:

  • TC 3: Information structures and elements, identification and marking principles, documentation and graphical symbols
  • TC 17: High-voltage switchgear and controlgear
  • TC 22: Power electronic systems and equipment
  • TC 44: Safety of machinery – Electrotechnical aspects
  • TC 65: Industrial-process measurement, control and automation
  • TC 77: Electromagnetic compatibility
  • TC 111: Environmental standardization for electrical and electronic products and systems
  • TC 121: Switchgear and controlgear and their assemblies for low voltage
  • CISPR: International special committee on radio interference, and its SCs.

Anche il Comitato Tecnico Congiunto (JTC 1) per la Tecnologia dell’Informazione, creato da IEC ed ISO, elabora norme pertinenti attraverso i suoi SottoComitati (SCs).

Tra questi, vi sono:

  • ISO/IEC JTC1/SC 27: IT security techniques
  • ISO/IEC JTC1/SC 41: Internet of things and related technologies
  • ISO/IEC JTC1/SC 42: Artificial intelligence.

Le norme internazionali aiutano i costruttori a sviluppare i loro prodotti e i loro servizi in maniera efficiente, più sicura e sostenibile. Molte aziende, consorzi e altri organismi industriali sono attivamente coinvolti nel lavoro di normazione.

La normazione è di importanza vitale per la piccola industria. L’Industria 4.0 richiede un’integrazione senza precedenti dei sistemi.

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