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I vantaggi dell’automazione industriale

automazione industriale

Identificare l’automazione industriale con la meccanizzazione è semplicistico e riduttivo. L’automazione industriale oggi, infatti, implica l’integrazione delle macchine in un sistema più ampio di regolazione e controllo. Vediamo dunque di cosa si tratta, la sua genesi, le modalità di funzionamento e i benefici per la Fabbrica 4.0

L’automazione industriale è un insieme di aspetti tecnico-organizzativi che si serve di macchine e sistemi di controllo capaci di automatizzare le varie fasi produttive. Macchine che, grazie alla capacità di “autoregolazione”, possono dare supporto all’attività umana o addirittura sostituirla in particolari operazioni o processi.

Automazione porta direttamente alla parola ‘automa’ e l’automa per eccellenza è il robot, con tutte le sue declinazioni più evolute: il cobot, il robot collaborativo; il bot, il software che comunica con gli esseri umani; gli AGV – Automated Guided Vehicle, i veicoli a guida automatizzata. Ma l’automazione industriale comprende anche i sistemi di controllo e di calcolo distribuito, ossia i PLC (controllori a logica programmabile); le macchine a controllo numerico; la famiglia di software come il MES – Manufacturing Execution System, lo SCADA – Supervisory Control and Data Acquisition, il PLM – Product Lifecycle Management, l’ERP – Enterprise Resource Planning. A quanto elencato si possono aggiungere Cloud, fog e edge computing. Architetture computazionali che vengono combinate a seconda delle esigenze per ottimizzare il caricamento, la gestione e l’archiviazione dei dati in tempo reale.

Il funzionamento di un sistema di automazione industriale

Due sono gli standard su cui si basa l’automazione industriale. Il CIM – Computer Integrated Manufacturing è un modello a piramide che spiega la logica di funzionamento di un sistema automatizzato a livello industriale. Alla base di questa piramide c’è il cosiddetto livello “campo”. In questa area, deputata ai processi sottoposti a controllo, troviamo i sensori per la misurazione dei dati di esecuzione.

Salendo di grado sulla piramide è collocato il livello “controllo”, con dispositivi come regolatori, controllori, attuatori. Tutti impegnati nell’elaborazione dei dati dai sensori e nella successiva combinazione con i parametri del target da raggiungere.

Ecco poi il livello “supervisione”, dove agiscono computer e sistemi di monitoraggio da remoto.

In cima alla piramide troviamo il livello “impresa”, che comprende tutte le altre attività aziendali.

L’altro modello utilizzato nell’ambito dell’automazione industriale è Purdue dell’ISA 95, proposto dall’International Society of Automation. In questo caso, dopo il livello “zero-campo”, è previsto un primo livello “cella-campo” con i dispositivi intelligenti come sensori e attuatori; un secondo livello “cella” con i sistemi di controllo come PLC, DCS e SCADA; un terzo livello “area” con i sistemi MES e ERP; un quarto e ultimo livello di “management/area” con i Business Logistic Systems.

Automazione industriale rigida o flessibile?

L’automazione industriale può essere “rigida” o “flessibile”. La prima è statica e caratterizzata da compiti ripetitivi e ad alta frequenza svolti da una singola macchina o da una cella di lavorazione composta da più macchine dotate di sistemi di alimentazione di parti gestiti da un software di elaborazione. Riguarda nello specifico le operazioni di processo, assemblaggio e verifica.

La seconda è invece riferita agli aspetti legati alla logistica, quindi la gestione di materiali, prodotti e servizi. Ad entrare in gioco in questo caso sono ad esempio gli AGV – Automated Guided Vehicle, le etichette RFID per identificare in modo univoco le merci in entrata, piuttosto che il picking vocale o i trasloelevatori per pallet.

I vantaggi dell’automazione industriale

L’automazione industriale permette di aumentare la velocità e i volumi di produzione ottimizzando le risorse. Possiamo parlare di miglioramento dei processi produttivi, nonché della qualità dei prodotti, di riduzione degli errori e dei costi, di un’aumentata flessibilità operativa, di un supporto decisionale prezioso.

Ancora, l’automazione industriale porta a una riduzione dei sovraccarichi, di produzione e di lavoro, il che significa fermi macchina ridotti al minimo e un’aumentata affidabilità aziendale.

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