La fabbrica del futuro è sempre più presente e c’è già un concetto che la identifica: è Industry 4.0, una denominazione difficile da definire ma che evoca immediatamente il dialogo tra le nuove tecnologie della comunicazione, i prodotti dalla nanoelettronica e il software più avanzato; un dialogo orientato a ottimizzare e rendere sempre più efficaci e vantaggiosi i processi produttivi. Sono tanti i segnali che fanno intravedere i nuovi orizzonti. Un segnale forte viene dal mondo della progettazione, che è sempre più integrata con l’automazione di fabbrica e con i sistemi robotizzati. Se ne è avuta una interessante documentazione nel corso del recente Machine Automation, mostra convegno realizzata da Fiera Milano Media e dedicata alle novità per l’automazione di macchine e impianti. Tra gli altri è intervenuto Antonio Canini, di Autodesk, che ha presentato le nuove prospettive della progettazione nello scenario di Industry 4.0; e ne ha parlato anche a ilsussidiario.net.
Nella produzione sta avanzando un nuovo paradigma: le informazioni sono sempre più incorporate nei prodotti e sono i prodotti stessi che dicono ai robot come li devono costruire. Un bel mutamento di prospettiva, non le pare?
Sì, è un cambiamento, come si dice, epocale: si dà intelligenza al prodotto che si autoconfigura in funzione di quello che viene indicato dal chip che ha incorporato. Quindi la produzione viene sempre più automatizzata ed è sempre più rispondente agli ordinativi: ogni componente o prodotto viene realizzato in lotti che sono proprio quelli richiesti dal cliente, superando ogni problema di sovraproduzione ed evitando di sfornare centinaia, migliaia di componenti sperando poi di poterli vendere. Naturalmente, perché ciò sia realmente efficace, anche tutta la cosiddetta catena del valore deve essere deve essere coerente: dal ricevimento degli ordini, alla struttura degli impianti (che possono essere dislocati in qualunque parte del mondo), alla spedizione dei prodotti; quindi anche i sistemi gestionali entrano direttamente a far parte di una architettura fortemente interconnessa.
Chi viene più avvantaggiato da questa impostazione?
Possiamo dire che il vantaggio è reciproco: sia per i clienti che per il produttore. I primi ricevono quello che cercavano, molto più velocemente e con maggiore qualità; chi produce non deve acquistare materiali in surplus, ha meno problemi di scorte e di magazzini. Il tutto chiaramente funziona bene se sorretto da un sistema informatico adeguato, che consenta un scambio di dati e di informazioni automatico e rapido; anche se la componente delle relazioni e dei rapporti umani non dovrà essere sottovalutata e non passerà certo in secondo piano.
Nella visione di Industry 4.0 la fabbrica stessa e gli stessi impianti produttivi sono frutto di una progettazione avanzata basata sui sistemi computerizzati. Cosa vuol dire che anche il layout di fabbrica è automatizzato?
Il layout è sempre stato dominio di pochi esperti, abituati a disegnare le piantine bidimensionali su grandi fogli con le posizioni e le caratteristiche dei vari macchinari e servizi. Non sempre questo è di facile comprensione anche da parte dei responsabili di fabbrica, soprattutto nel caso di grandi aziende. Ecco allora il vantaggio della progettazione 3D, che può rendere immediatamente l’idea dell’operatività dello stabilimento, dei vantaggi di un layout rispetto a un altro, del posizionamento ottimale di macchine e impianti. Le linee produttive possono essere simulate, considerando anche la funzione dei sistemi di sicurezza e simulando anche l’attività e le prestazioni degli operatori per poterne migliorare le condizioni lavorative. Tutto ciò aggiunge valore alla produzione e alla proposta dell’azienda.
Questo vale nella fase di allestimento dello stabilimento; poi, nello svolgersi della produzione?
Qui i vantaggi di una progettazione 3D sono evidenti: ad esempio quando si deve riorganizzare il layout dell’azienda per cambiare la tipologia della produzione. In tal caso posso simulare la nuova disposizione senza bisogno di fermare la precedente; posso verificare in modo digitale l’adattamento delle linee produttive allo spazio disponibile e il loro il buon funzionamento ed effettuare così un avvicendamento senza intoppi e perdite. Posso anche eseguire, sempre in modo simulato, una accurata analisi termica per mappare la distribuzione delle temperature lungo l’impianto e adeguarle preventivamente in modo consono sia alle esigenze di salute del personale sia alle particolarità dei prodotti; ciò risulta di particolare importanza nel caso dell’industria alimentare o farmaceutica.
Fin qui abbiamo visto dei vantaggi della progettazione 3D, ma voi parlate già di 4D: cosa significa?
Il 4D è un passaggio ulteriore. Deriva dal mettere in collegamento la configurazione tridimensionale dello stabilimento con la tempistica di inserimento dei vari componenti dell’impianto. Se devo allestire una nuova fabbrica, devo fare – col laser scanner 3D – la scansione di nuvole di punti per acquisire l’esatta collocazione dei macchinari; poi però dovrò capire quali macchine entrano prima e in che ordine ottimale si devono susseguire tutti gli altri inserimenti. Questa tempistica si riflette su un processo più ampio, che va dai fornitori alle reti di comunicazione e servizi vari: se tutto è automatizzato e ben simulato in anticipo, l’intero processo viene ottimizzato. Ma non ci fermiamo al 4D…
Intende dire?
Intendo dire che c’è anche la progettazione 5D. Con ciò ci si riferisce alla possibilità di gestire, sempre in modo automatico, oltre alla gestione delle geometrie e a quella delle tempistiche, anche la gestione dei costi. Ciò vale, attualmente , per grandi progetti, tipicamente in settori come l’Oil&Gas. Per le piccole e medie aziende italiane è solo una prospettiva lontana: ma è una prospettiva.
Cosa si può dire invece della Realtà Virtuale: resta sempre confinata sulle soglie della fantascienza o sta diventando uno strumento praticabile?
La Realtà Virtuale (RV) ormai è qualcosa di reale. Ci sono settori già molto avanti, come l’automotive e l’aerospace, ma altri stanno avanzando. Come Autodesk abbiamo investito molto e da diversi anni sulla RV e sugli strumenti di simulazione “immersiva”; abbiamo acquisito aziende specializzate e sviluppato software ad hoc. Per noi la RV è uno strumento attuale. Ci sono sistemi hardware-software che permettono di immergersi virtualmente in un ambiente (ad esempio un’automobile o un impianto chimico o un’intera fabbrica) per capire, prima ancora di averne il prototipo fisico, quali potrebbero essere le condizioni di funzionamento e di utilizzo nella situazione ambientale reale. Si comprende facilmente come questo consenta di risparmiare poi nei tempi di progettazione e messa in opera. Il prossimo passo, che peraltro è già iniziato, sarà quello di portare direttamente i sistemi immersivi di RV all’interno del manifatturiero.
In questi scenari automatizzati, qual è il posto dell’uomo?
Questi sistemi vanno visti, come in realtà sono, come dei potenti sussidi per l’uomo, del quale sostituiscono solo alcune funzioni e operatività. Bisogna sempre tener presente non solo la fase finale, più appariscente, di questi processi (ad esempio la linea automatica di imbottigliamento veloce di una bibita) ma tutte le fasi, i passaggi e le relazioni che hanno portato a quel risultato: in tutte l’uomo resta determinante, anzi è il regista e non si può immaginare un processo più o meno complesso senza una efficace regia, dalla quale partirà poi la decisione di utilizzare alcuni componenti smart e di demandare alcune funzioni a delle intelligenze artificiali più o meno autonome.
