L’integrazione di strumenti e metodi dell’Industria 4.0 per la produzione a zero difetti (ZDM) negli ambienti di produzione esistenti presenta sfide significative, non solo in termini di gestione e analisi dei dati per macchinari e sistemi legacy, ma anche nei campi dell’integrazione e interoperabilità. L’interoperabilità, definita come “la capacità di due o più sistemi/componenti di scambiare e utilizzare informazioni“, estende l’ecosistema industriale oltre i confini di una singola fabbrica. Coinvolge vari attori all’interno della catena del valore in un processo collaborativo che mira a raggiungere efficienza e qualità digitale avanzata attraverso la condivisione sicura dei dati.
Mentre l’Industria 4.0 incoraggia le aziende ad adottare apparecchiature industriali connesse, sia acquisendo nuovi macchinari che aggiornando quelli esistenti, il potenziale dell’interconnessione è attualmente sottoutilizzato. La tecnologia Industrial Internet of Things (IIoT) esiste, ma i modelli di business maturi e gli strumenti che permettono lo scambio fidato di dati tra più aziende sono ancora in fase di sviluppo.
IDS e il Progetto DAT4.ZERO
Il progetto europeo DAT4.ZERO, di cui Holonix è parte del consorzio, affronta la sfida di abilitare e combinare interoperabilità, sicurezza e condivisione dei dati attraverso l’adozione del paradigma International Data Space (IDS). Questo approccio offre numerosi vantaggi, come la riduzione degli scarti e l’aumento dei tassi di produzione grazie all’integrazione di sensori avanzati e all’uso dell’intelligenza artificiale. Ciò consente all’utente finale presente nel progetto di offrire prodotti di alta qualità a costi inferiori e con tempi di sviluppo ridotti per nuovi prodotti. Inoltre, l’introduzione di visori di realtà aumentata promette non solo un miglioramento della qualità del prodotto, ma anche migliori condizioni di lavoro per gli operatori.
Holonix ha svolto un ruolo cruciale nello sviluppo e nel deployment di un wrapper IDS per l’interfaccia REST del software Data Management System (DMS). Questo include la dimostrazione della funzionalità di un connettore IDS e dei relativi componenti open-source, che permettono ulteriori scenari di produzione per l’utente finale.
Coinvolgimento di UCIMU
Il coinvolgimento di Holonix con UCIMU, l’Associazione dei Costruttori Italiani di Macchine Utensili, e la sua posizione all’interno del gruppo di lavoro sulla manutenzione predittiva hanno facilitato la creazione del comitato UCIMU Data Space. Questo comitato si concentra su casi d’uso specifici nei quali il lavoro IDS del progetto DAT4.ZERO può essere adattato e sfruttato.
Nei settori manifatturiero e delle macchine utensili, la condivisione dei dati è complessa a causa della presenza di macchinari diversi da vari produttori, numerosi componenti e una vasta gamma di elementi che necessitano di monitoraggio.
Le attività incrementali, finanziate completamente dall’industria su base volontaria, stanno portando all’implementazione e alla formazione di un sistema di manutenzione predittiva. Questo sistema richiede dati dalla macchina durante il suo ciclo operativo, dai componenti sensorizzati intelligenti e dalle attrezzature ausiliarie. Lo scambio sicuro e controllato di informazioni tra l’utente della macchina, il fornitore della macchina e i fornitori di componenti è fondamentale. Il paradigma Data Space supporta la gestione sia degli aspetti tecnici che legali-contrattuali per far rispettare questo requisito.
Passi Futuri
La soluzione tecnica IDS è stata implementata su cloud ed eseguita in una versione dimostrativa. Per quanto riguarda le strutture dei dati, è stata utilizzata la tassonomia OPC-UA UMATI come riferimento, evitando l’implementazione di nuovi vocabolari. La diagnostica si basa sui sistemi esistenti attualmente utilizzati dai costruttori di macchine che hanno aderito al gruppo di lavoro UCIMU. L’ultimo passaggio, che riguarda l’aggregazione e l’analisi dei dati, è attualmente in corso. L’obiettivo è presentare tutti i risultati in un evento specifico di divulgazione alla prossima 34.BI-MU 2024, l’esposizione biennale internazionale dedicata all’industria manifatturiera di macchine utensili per il taglio e la deformazione dei metalli, robot, sistemi di automazione, produzione digitale e additiva.
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