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Automation, Robotics and System Control lab @ars_control
ARSControl
www.arscontrol.org
Industria 4.0: le tecnologie abilitanti della quarta rivoluzione industriale
Cesare Fantuzzi
Università di Modena e Reggio Emilia
217 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
Smart factory ed Industria 4.0
Isole produttive, strumenti, impianti di produzione e
componenti logistici dotati di «intelligenza» possono
scambiare informazioni.
Prodotti intelligenti e interconnessi che possono
rimanere in contatto con il produttore in tutto il ciclo
di vita del prodotto (produzione, logistica,
distribuzione, rottamazione) aprono la possibilità di
nuovi servizi e modelli di business.
Per la creazione di servizi a valore aggiunto.
317 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
Obiettivo di Industria 4.0
Introdurre Tecnologie ICT in macchine e
processi per ottenere servizi a valore aggiunto:
- Manutenzione predittiva: «informami se
qualcosa sta andando storto»
- Flessibilità: «Adattiamo automaticamente la
produzione a nuove specifiche cliente»
- Tracciabilità: «Tieni traccia del mio prodotto
per migliorare il mio processo»
Processi e prodotti
industriali
Valore
aggiunto
Tecnologie ICT
417 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
Le tecnologie abilitanti
Non esiste un elenco
ufficiale per quanto
riguarda le tecnologie
relative alla Industria
4.0, si fa
comunemente
riferimento alla
presentazione del
Ministro Calenda del
MISE (2016)
517 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
Applicazione: Robotica collaborativa e flessibilità operativa
«Walk-through programming»:
L’operatore è un «insegnante» che guida fisicamente il
gripper der robot ad imparare l’operazione di lavoro.5
Tecnica di programmazione
con pilotaggio manualeControllo del
moto «cedevole»
617 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
Esempio di «Walk-through programming»
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Identificazione dell’evento (eventi) da monitorare nel sistema oggetto della diagnosi
Identificazione dell’impatto misurabile
dell’evento.
Misura ed analisi per identificare
l’evento.
es. degrado di una
trasmissione
es. vibrazione,
temperatura,
rumore acustico
17 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
La manutenzione predittiva è un tipo di manutenzione preventiva che viene effettuata a seguito alla analisi di uno o più variabili misurate che sono correlate ad evento (es. uno stato di degradazione) allo scopo di individuare il tempo residuo prima del guasto.
Applicazione: Manutenzione predittiva.
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es. acquisizione ed
elaborazione segnali di un
accelerometro posto sulla
trasmissione.
817 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
Processo da monitorare: coltelli in una macchina etichettatrice
La regolazione fine della distanza del coltello è effettuata da personale esperto
La qualità del processo varia notevolmenteInoltre, il coltello potrebbe esaurito senza alcun avviso all'operatore.
Esempio: Monitoraggio dello stato di usura del coltello di una macchina etichettatrice.
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917 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
Analisi dei segnali da accelerometri.
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Impatti
Il segnale da
accelerometri
viene utilizzato
per:
• Misurare
l'impostazione
ottimale dei
coltelli.
• Rilevare in
anticipo la
condizione di
usura
Caso «in salute» Caso di usura
1017 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
Simulare parti funzionali per evidenziare in fase di progetto errori.
Simulazione per test del software «in house».
Applicazione: Simulazione per il «Virtual Commissioning»
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Sistema di controllo REALE
Macchina Virtuale
1117 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
Applicazione: Big Data e Data Analytics per la supervisione di flotte di robot mobili.
Progetto SIRO: SIstema integrato per la gestione di flotte di RObot mobili: manutenzione predittiva, diagnosi guasti, monitoraggio delle prestazioni, navigazione dinamica e sicura.
• Monitoraggio continuo di flotte di carrelli automatici.
• Identificazione anticipata dei problemi e generazione automatica di un ticket di integrato nel processo di manutenzione.
• Interfaccia uomo-macchina efficiente per supportare il service alla diagnostica dei guasti.
• Architettura scalabile per la gestione di grandi basi di dati.
1217 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
Architettura di sistema
1. Ogni carrello raccoglie e invia dati di funzionamento alla gestione del monitoraggio dell'impianto.
2. I dati vengono analizzati automaticamente tramite script Python.
3. I risultati sono visualizzati utilizzando smart-HMI multipiattaforma sviluppato nel framework Angular.
4. I rapporti sullo stato di salute dei carrelli vengono inviati ad un server centrale.
LGV 1 LGV 2 LGV n
Plant
AHMI
LGV 1 LGV 2 LGV n
Plant
BHMI
Global supportCloud
Data base
Cloud
Data base
1317 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
Sperimentazione
1417 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI
Progetto EU SYMPLEXITY: Collaborazione operativa tra Uomo e Robot per i processi di finitura superficiale
Progetto EU IMPROVE: Realizzazione di un «Digital Twin» di una fabbrica per l’ottimizzazione dei processi.
Progetto EU INCLUSIVE: Creazione di Interfacce intelligenti ed adattative per operatori con diverse capacità digitali.
UNIMORE in Progetti di Ricerca in Industria 4.0
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https://www.symplexity.eu
https://improve-vfof.eu/
http://www.inclusive-project.eu/
Automation, Robotics and System Control lab @ars_control
ARSControl
www.arscontrol.org
Grazie per l’attenzione
17 Ottobre 2019 INDUSTRIA 4.0 TECNOLOGIE ABILITANTI 15
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