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Smart Manufacturing, analizzare i dati per migliorare la produzione

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L’analisi dei dati rende possibile realizzare numerose attività per migliorare la produzione e abilitare la Smart Manufacturing. In particolare, ci focalizziamo in questo articolo sulla convergenza fra le tecnologie dell’Internet of things (IoT) e dei Big Data. Uno degli aspetti fondamentali su cui si basa il paradigma dell’Industria 4.0.

Industria 4.0, Smart Manufacturing e produzione. Come a dire: la fabbrica contemporanea, le innovazioni tecnologiche più abilitanti e la conseguente ricaduta sul sistema produttivo. Il trait d’union per eccellenza fra questi tre aspetti è la correlazione che esiste fra le tecnologie dell’Internet of things (IoT) e quelle dei Big Data. Le prime raccolgono una grande quantità di dati grezzi, mentre le seconde mettono a disposizione gli strumenti per filtrare, ordinare e analizzare questi dati. Lo scopo? Ottenere un valore spendibile per una produzione sempre più di livello.

Facendo un discorso più concreto, possiamo dire che grazie a questo binomio gli oggetti connessi installati nelle fabbriche inviano i dati relativi all’ambiente che li circonda e al loro stesso funzionamento. Il che permette un ampio spettro di possibilità: dal monitoraggio dei lavoratori al controllo stesso delle macchine. Un esempio concreto? Prendiamo le smart city, dove i dati raccolti da sensori collocati sul territorio costituiscono un prezioso patrimonio dal quale si possono estrarre informazioni di ogni genere, dal traffico all’utilizzo dei parcheggi. L’analisi dei dati risulta di grande utilità anche nel settore della sostenibilità ambientale. In funzione energy management, permette infatti l’acquisizione continua e l’analisi dei dati per il monitoraggio dei consumi energetici; in funzione energy prediction, poi, è in grado di valutare la quantità di energia che verrà consumata per la produzione, grazie all’uso di algoritmi d’intelligenza artificiale.

La convergenza fra Big Data e IoT per l’Industria 4.0

Gli ambiti che possono trarre benefici da questo processo sono svariati. Parlando di produzione, ad esempio, consente il monitoraggio del tipo di lavorazione, al fine di migliorarla e adattarla ai cambiamenti delle condizioni esterne. Ancora, può essere messo in atto dai diversi reparti della medesima azienda, allo scopo di ottenere una più efficiente integrazione interna.

Addirittura, volendo, tale approccio può venire allargato ai clienti dell’azienda che adotta questo genere di tecnologie. Le informazioni inviate dai prodotti forniranno quindi preziose indicazioni sul loro funzionamento e sulla necessità di manutenzione. A tal proposito, uno dei vantaggi più evidenti è la possibilità della manutenzione predittiva, così come del controllo e configurazione da remoto.

I tipi di dati raccolti dai dispositivi IoT

A seconda del genere di oggetto o macchina presi in considerazione, i dati possono essere rilevati da sensori riguardanti l’ambiente esterno (temperatura, umidità, presenza di fumo, etc.), possono riguardare il monitoraggio dei lavoratori (presenza in una specifica area, rispetto delle norme di sicurezza, etc.) oppure il proprio funzionamento (per effettuare diagnosi in tempo reale e fare manutenzione predittiva), possono provenire da dispositivi ‘wearable’ e riferirsi ai parametri vitali della persona che li indossa.

L’archiviazione dei dati

Ma esiste un modo ottimale per archiviare i dati? In realtà ne esistono molteplici: on premises (in loco), in Cloud o soluzioni miste mutuate da entrambi. La scelta di un’opzione piuttosto che un’altra dipende in primis dal volume dei dati, ma anche dal tipo di connettività.

Inoltre, è importante stabilire l’obiettivo che ci si prefigge, ossia se i dati vengono raccolti al solo scopo di archiviazione oppure per effettuare l’analisi in tempo reale. In alternativa, l’analisi può essere eseguita in batch.

Le tecnologie al servizio della Smart Manufacturing

Alla base della convergenza fra IoT e Big Data ci sono le tecnologie di comunicazione wireless. Senza di esse, lo scambio dei dati, le interfacce hw/sw e i sensori non sarebbero realizzabili.

Tra le tecnologie hw/sw possiamo ricordare il sistema Arduino, tutto made in Italy e risalente al 2005. Composto da elementi hardware e da software open source, permette di utilizzare oggetti interattivi e autonomi interagendo con essi in modo semplice tramite applicazioni.

Le tecnologie wireless sono soprattutto le Low Power Wide Area (LPWA) quelle più vocate a consentire l’IoT. Citiamo a riguardo la Cellular-IoT, uno strumento di connessione alla rete per oggetti fisici che ha il vantaggio di impiegare un’infrastruttura semplice e la rete 5G.

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