Office Automation marzo 2017

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Dopo l’introduzione della macchina
a vapore, la diffusione della catena di
montaggio per la produzione di mas-
sa e la realizzazione dell’automazione
attraverso l’elettronica e l’informatica,
per la produzione industriale è arriva-
to il momento di una nuova svolta: la
quarta rivoluzione industriale. Questa
punta a incrementare al massimo la
produttività per mantenere la compe-
titività a livello internazionale, grazie ai
sistemi di produzione cyber-fisici, in cui
mondo fisico - mondo degli atomi - e
mondo virtuale - mondo dei bit - si
fondono nella produzione industriale.
I sistemi cyber-fisici (anche conosciuti
come cyber physical systems - CPS),
sono costituiti da macchine intelligenti
dotate di tre sottoinsiemi fondamen-
tali: sensori, attuatori e sistemi di con-
trollo intercomunicanti (intelligenza
decentralizzata), connesse in rete, in
grado di interagire tra di loro e con
gli esseri umani, scambiando in tempo
reale informazioni e organizzando la
produzione automaticamente e auto-
nomamente. I più diffusi CPS sono i
robot e le moderne macchine utensili
a controllo numerico, per produzio-
ne sia additiva che sottrattiva. Stan-
no comparendo sul mercato anche
intere unità di produzione integrate
che integrano robot, stampanti 3D e
macchine utensili di vario tipo.
I CPS costituiscono l’elemento cen-
trale delle fabbriche intelligenti (smart
factory) che permettono una for te
personalizzazione dei prodotti sul-
la base delle esigenze dei clienti, la
tracciabilità dei prodotti lungo tutto
il ciclo produttivo, una maggiore ef-
ficienza energetica con conseguente
diminuzione dei costi, e un’accelera-
zione dei tempi decisionali grazie alla
costante disponibilità di informazioni
in tempo reale.
I robot industriali
I robot industriali sono largamente
utilizzati, a partire dagli Anni ’70, per
l’automazione delle linee di produ-
zione soprattutto dell’industria auto-
mobilistica e degli elettrodomestici.
Le applicazioni più comuni dei robot
industriali sono: saldatura., verniciatura,
lavorazioni di manifattura sottrattiva
e additiva, imballaggio e logistica, as-
semblaggi, finiture, controllo qualità. In
queste funzioni, i robot sostituiscono
gli esseri umani in compiti pericolosi
e gravosi come spostare pesi consi-
derevoli, mantenere livelli estremi di
concentrazione e lavorare in ambien-
ti ostili contaminati da vapori, polve-
ri e rumore, o trasportare oggetti in
modo autonomo (AGV – automatic
guided vehicle).
Le soluzioni di automazione tipiche
delle attuali fabbriche, basate preva-
lentemente su soluzioni non robotiche
come macchine CNC e controlli di
automazione tradizionali (PLC), sono
efficienti nei loro ambiti, ma non hanno
la flessibilità dei robot programmabi-
li, in grado di svolgere compiti anche
molto diversificati.
In funzione del loro grado di intelli-
genza, i robot sono classificati in tre
generazioni. I robot di prima genera-
LE TECNOLOGIE ABILITANTI:
SISTEMI CYBERFISICI E ROBOT
92 marzo 2017
Giancarlo Magnaghi
Consulente
INDUSTRIA 4.0