Il progresso dell'automazione: dalle catene di montaggio alle fabbriche intelligenti

novembre 17 2023

L’automazione ha rivoluzionato in modo significativo le operazioni aziendali e, con il passare dei giorni, questa trasformazione continua ad acquisire velocità. Secondo le stime odierne, entro il 2025 ci sarà la completa automazione per circa il 50% dei processi produttivi. Si tratta di un traguardo enorme dato che i sistemi di controllo basati su computer non erano disponibili fino a dopo la metà del XX secolo.

Poiché le tecnologie di automazione continuano ad avanzare, guardare al passato e sbirciare nel potenziale del futuro è fondamentale per le aziende che desiderano sfruttare tutte le opportunità che emergono. In questo post approfondiremo il percorso intrapreso dall’automazione industriale. Il nostro obiettivo è ricordarti che un'azienda come la tua può sfruttare oggi le opportunità di automazione ed essere pronta per domani.

La genesi delle catene di montaggio

L’inizio dell’automazione industriale può essere fatto risalire all’emergenza delle catene di montaggio in Cina durante l’era pre-rivoluzione industriale. Il movimento dei prodotti su una sorta di catena di montaggio era popolare nelle fabbriche di seta e di ceramica. In Europa, si dice che l'Arsenale di Venezia, con sede a Venezia, abbia utilizzato questa strategia per accelerare la produzione.

Durante la Rivoluzione Industriale, il concetto di catena di montaggio divenne ancora più popolare. Quando Eli Whitney introdusse l’idea delle parti intercambiabili, la catena di montaggio era ormai destinata a diventare mainstream. Si sono verificate ulteriori innovazioni che hanno portato a ulteriori progressi nelle catene di montaggio, ad esempio nella comunicazione e nei trasporti.

L’industria automobilistica ha il merito di aver sviluppato la moderna catena di montaggio. La Ford Motor Company è stata particolarmente determinante in questo sistema che è stato ampiamente adottato al di fuori dell'industria automobilistica, aiutando le aziende ad aumentare l'efficienza produttiva e ridurre al minimo i costi.

A seguito di questa espansione della tecnologia, si è verificato lo sviluppo globale di moderne catene di montaggio in tutto il mondo, soprattutto a metà del XX secolo. L’automazione e la robotica sono state molto determinanti nello sviluppo delle catene di montaggio, poiché hanno aggiunto flessibilità e precisione.

Le tecnologie hanno portato l'automazione a nuovi livelli

Il controllo delle macchine e dei processi ha continuato a svilupparsi enormemente dopo il miglioramento della catena di montaggio e la conseguente ampia adozione. Le principali tecnologie che hanno guidato questa trasformazione sono state i controllori logici programmabili (PLC), la robotica e i sistemi di controllo numerico computerizzato (CNC).

Controllori logici programmabili (PLC).

Dire che l’invenzione dei PLC negli anni ’60 abbia rivoluzionato l’automazione industriale sarebbe un eufemismo. Come si può immaginare, l’industria automobilistica è stata la prima a implementare questa entusiasmante tecnologia, in particolare presso la General Motors alla fine degli anni ’60. I decenni successivi videro il PLC svilupparsi in modo significativo e quindi la tecnologia trovò impiego in ambienti diversi.

Con l'adozione diffusa dei PLC in diversi settori, le richieste personalizzate hanno iniziato a diventare la norma. È così che è nata l’interfaccia uomo-macchina programmabile (HMI). Ciò in seguito introdurrà la connessione Internet alla configurazione industriale. La moderna fabbrica utilizza ancora i PLC, ma la tecnologia continua ad evolversi.

Robotica

Il rapporto tra automazione industriale e robotica è molto stretto. Per definizione industriale, l’automazione riguarda il funzionamento e il controllo dei sistemi industriali. Ciò colloca la robotica nella categoria dell’automazione industriale. La robotica ha portato una nuova dimensione all'automazione industriale e ha reso più semplice e fluida la gestione dei processi industriali, tra cui:

Scegli e posiziona
Produzione
Attività di assemblaggio
Caricamento della macchina
Attività in ambienti pericolosi
Pittura

Sistemi di controllo numerico computerizzato (CNC).

Alle due tecnologie si aggiungono gli altrettanto rivoluzionari sistemi CNC. Questa tecnologia prevede l’uso di programmi informatici per automatizzare la stampa e la lavorazione 3D. Si tratta di una combinazione di hardware e software per i processi di produzione e lavorazione. I sistemi CNC hanno rivoluzionato l’automazione industriale in molti modi, inclusa la capacità di funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Le aziende che utilizzano questi sistemi segnalano una migliore qualità dei prodotti, una maggiore competitività e maggiori profitti..

L’emergere delle fabbriche intelligenti

L’industria 4.0 e le fabbriche intelligenti sono cresciute di pari passo, essendo entrambe entrate in scena negli anni ’90. Queste fabbriche si basano sul concetto di raccolta e condivisione dei dati, che eleva la partecipazione umana in fabbrica a quella di supervisione. Queste fabbriche lavorano in un ecosistema digitale che incorpora persone, macchine, big data e intelligenza artificiale. Se ben implementata, una fabbrica intelligente fa molto più che una semplice analisi dei dati; prevede eventi industriali.

Affinché una fabbrica intelligente possa raggiungere questo obiettivo, dovrebbe presentare diverse caratteristiche, a cominciare dalla connessione tra lavoratori e macchine. I sensori IoT e il cloud computing hanno contribuito a realizzare questa caratteristica. I sensori raccolgono dati in tempo reale, che vengono messi a disposizione dei lavoratori tramite dispositivi intelligenti come app e prodotti indossabili.

Anche la realtà aumentata e virtuale fanno parte dell’ambiente della fabbrica intelligente, dove aiutano nella progettazione di nuovi prodotti. Nell’era della fabbrica intelligente, i dati ricavati dai sensori sono estremamente preziosi. I gestori di fabbrica utilizzano i dati per ottenere approfondimenti attraverso l'analisi avanzata dei dati. La frequenza di questi dati e il fatto che il processo di raccolta dei dati non prevede alcuna interferenza umana.

Automazione industriale e robotica completano l'elenco delle principali caratteristiche di una fabbrica intelligente. Inizialmente, i robot industriali erano rinomati principalmente per l’esecuzione di compiti ripetitivi. I robot di oggi si sono fusi con l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico in modo da poter svolgere compiti più complicati.

Sei passato alla fabbrica intelligente?

Ogni organizzazione si trova in un punto unico nel percorso di trasformazione dell'automazione industriale. Tuttavia, la domanda principale sarà sempre se un’organizzazione è pronta per la produzione intelligente o intelligente. Utilizza il seguente elenco di controllo per valutare questa preparazione per la tua attività:

Disponete delle infrastrutture industriali necessarie?
La vostra sicurezza informatica industriale è abbastanza buona?
Quanto è affidabile il sistema di raccolta e gestione dei dati?
È disponibile un'integrazione locale?
Qual è il livello di visibilità?
Qual è lo stato della connessione da dispositivo a dispositivo?
Hai preso in considerazione soluzioni di intelligenza artificiale?

Dopo aver valutato la tua situazione, sarà più semplice elaborare una strategia di implementazione che delinei tutte le risorse e le tempistiche necessarie.

Conclusione

L’automazione industriale ha fatto molta strada, dai tempi delle catene di montaggio a oggi quando le fabbriche sono connesse al cloud. Come abbiamo capito da questa analisi, l’applicazione delle tecnologie della fabbrica intelligente potrebbe non essere immediata, ma con opzioni ben definite la trasformazione è sulla strada giusta.

Implementando le tecnologie di fabbrica intelligenti nelle vostre attività, non solo aumenterete la redditività, ma posizionerete anche l'azienda per dinamiche future imprevedibili. Fai il primo passo verso la realizzazione di una fabbrica intelligente anche se disponi solo di pochi sensori e computer.