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TECNOLOGIE ABILITANTIINDUSTRIA 4.0
• Tecnologie e fattori abilitanti di Industria 4.0• Applicazioni nel contesto industriale: casi
• Attuali prospettive e limiti
Padova, 19/07/18
Industria 4.0
«Industria 4.0»è un insieme di nuove tecnologie,nuovi fattori produttivi e nuove organizzazionidel lavoro che stanno modificandoprofondamente il modo di produrre ele relazioni tra gli attori economici,compresi i consumatori,con rilevanti effetti sul mercato del lavoroe sulla stessa organizzazione sociale.
«Quarta Rivoluzione
Industriale»
Industria 4.0
Industria 4.0 può essere descritta anche con riferimento ai diversi livelli di interconnessione che consentirà di realizzare,[…]
1. Il primo aspetto riguarda i cambiamentiinterni allo stabilimento produttivo
2. Il secondo aspetto riguarda i rapportitra fabbrica e catena di fornitura
3. Il terzo aspetto riguarda i rapporti traproduttore e cliente, che generano modifichenella catena del valore sia dei beni di consumosia di quelli industriali.
4. Il quarto e ultimo aspetto si riferiscealle interconnessioni con la società cheavvengono attraverso la digitalizzazionedelle relazioni tra gli operatori del mercato,non solo in senso verticale tra impresa e supply chain,o tra produttore e consumatore, ma anche in sensoorizzontale tra gli imprenditori, i consumatori e addirittura gli stessi oggetti.
«Smart Factory»
Tecnologie Abilitanti
Le tecnologie dell’Industria 4.0 sono “scalabili” e possono essere implementate amacchia di leopardo nel sistema di progettazione o nel sistema produttivo,laddove, in funzione del prodotto, del servizio o del mercato, vi sia per l’azienda ilmaggior valore aggiunto.
Le TECNOLOGIE ABILITANTI del PIANO NAZIONALE INDUSTRIA 4.0
«Ministero dello Sviluppo Economico, settembre 2016»
Piano Nazionale Industria 4.0
Le tecnologie abilitanti sono uno degli attori principali della trasformazione che sta affrontando il
mondo manifatturiero odierno.
Queste tecnologie sono multidisciplinari, interessano quindi vari settori diversi che costituiscono
la base di un significativo vantaggio concorrenziale per l’industria, al fine di stimolare la crescita e
creare nuovi posti di lavoro.
Si tratta di tecnologie già inserite all’interno delle catene del valore,che affrontano un approccio
di tipo integrato, che promuove la combinazione, la convergenza e l’arricchimento dei cicli di
produzione.
In questo modo si apre la strada anche a tecnologie industriali, prodotti, servizi e applicazioni
nuovi.
Le numerose interazioni saranno pertanto sfruttate in modo flessibile, poiché rappresentano un
importante fonte di innovazione.
Le TECNOLOGIE ABILITANTI del PIANO NAZIONALE INDUSTRIA 4.0
«Ministero dello Sviluppo Economico, settembre 2016»
Piano Nazionale Industria 4.0
I BENEFICI ATTESI DA INDUSTRIA 4.0«Ministero dello Sviluppo Economico, settembre 2016»
Tecnologie abilitanti → Lean 4.0
LE TECNOLOGIE 4.0a supporto del
LEAN MANAGEMENT
Flessibilitàe
Livellamento
LEAN MANAGEMENT
LeadTime
ØDifetti
Trasparenzae
controllo
TecnologieAdvance manufacturing solutions
Additive manufacturing
Augmented reality
H&V Integration
Simulation
Industrial Internet
Cloud
Cyber Secutity
Big Data Analytics
Road to Lean 4.0
• …Ripensare al concetto di VALORE per il CLIENTE, alla catena di costruzione del valore.
ORGANIZZAZIONI
SNELLE, EFFICACI
ed EFFICIENTI
Processo di
riorganizzazione
aziendale basato
sull’UOMO e sul
VALORE che chiede
il CLIENTE
INDUSTRY
4.0
Processo di
trasformazione
del SISTEMA
INDUSTRIALE
verso l’automazione
DIGITALE
La COMBINAZIONE SINERGICA tra ottimizzazione dei processi diretti e
indiretti & digital transformation può diventare il vero driver del cambiamento
verso l’azienda eccellente e competitiva
la nuova sfida passa per:
➢ Sinergia tra i sistemi
➢ Sinergia tra l’approccio Lean e l’approccio
dell’alta automazione
LE TECNOLOGIE 4.0a supporto del
LEAN MANAGEMENT
Road to Lean 4.0
La COMBINAZIONE
SINERGICA
tra ottimizzazione dei processi
diretti e indiretti & digital
transformation
può diventare
il vero driver del cambiamento
verso l’azienda eccellente e
competitiva
➢ passo necessario per una integrazione efficace delle nuove tecnologie passa per una profonda semplificazione dei processi orientata al valore per il cliente = INNOVAZIONE dei PROCESSI
➢ Il rischio è quello di automatizzare dei processi complessi e caotici che, così come sono, portano ad una aumento di rigidità del sistema, alta inaffidabilità del sistema e altissimi costi (non sono riconosciuti dal cliente perché non può beneficiare dell’innovazione che è stata inserita).
➢ Al contrario, l’automatizzazione di sistemi semplici ed orientati al cliente aumenta l’affidabilità del sistema; ne aumenta la flessibilità e l’efficienza, valori che il cliente percepisce e riconosce al fornitore.
LE TECNOLOGIE 4.0a supporto del
LEAN MANAGEMENT
Road to Lean 4.0
LE TECNOLOGIE 4.0a supporto del
LEAN MANAGEMENT
Road to Lean 4.0
ADVANCEDMANUFAC-
TURINGSOLUTION
LEAN
AUTO-MAZIONE
Miglioramento lean e semplificazione attivitàeliminando le attività a NVA
Automazione delle attività pesanti, faticose econ sistemi automatici tradizionali
Inserimento di sistemi flessibili e collaborativiper creare Sinergia tra macchine e uomo
4.0
LE TECNOLOGIE 4.0a supporto del
LEAN MANAGEMENT
Road to Lean 4.0
Benefici della quarta rivoluzione industriale possono
essere colti solo se le organizzazioni diventano «lean»
ed efficienti
➢ Un approccio Lean TPS oriented è propedeutico per intraprendere la strada della quarta rivoluzione
Industriale
➢ Rendere più flessibili e sincroni con il mercato tutti i processi riducendo tutte le attività che non creano
valore per il cliente, equivale a non correre il rischio di lasciarsi guidare solo dalla febbre tecnologica
divampante
➢ Non pensate al 4.0 solo come opportunità fiscale
➢ Bisogna evitare di automatizzare gli sprechi aziendali
➢ L’approccio lean genera il cambiamento verso l’eccellenza di processi e prodotti, gli strumenti digital ne
amplificano e velocizzano gli effetti
➢ La Fabbrica 4.0 deve essere davvero intelligente, altrimenti non serve a nulla
➢ “Non confondere TECNOLOGIE con STRATEGIE”
LE TECNOLOGIE 4.0a supporto del
LEAN MANAGEMENT
Industria 4.0: tecnologia e organizzazione
Intendiamo Industria 4.0, non solo come un «insieme di tecnologie abilitanti» ma un processo di
trasformazione del sistema industriale, occorre muoversi in 2 direzioni parallele e sinergiche:
Sfida Tecnologica
• Comprendere e sfruttare le tecnologie
abilitanti per fare impresa
• Capirne le enormi potenzialità di connettività,
di computing, di virtualizzazione, ecc.
• Saper analizzare i big data per ricavare le
informazioni chiave che servono
Sfida Organizzativa
• Percorso step by step
• Partire con la lean, semplificare, snellire e
reingegnerizzare i processi
• Cambiare la cultura e la mentalità del
management
• Investire nella crescita delle competenze
(perdue e/o obsolete) riqualificando le persone
FATTORI ABILITANTI
devono diventare
PRINCIPI di PROGETTAZIONE e di ORGANIZZAZIONE della CATENA del VALORE
Fattori e Tecnologie Abilitanti
Fattori e Tecnologie Abilitanti
QUALI RISULTATI
POSSO OTTENERE?
1. Inter-operabilità
- Wearable devices: smart gloves
- Internet of Things
Interconnessione e aderenza tra
flussi fisici e informativi
Fattori e Tecnologie Abilitanti
QUALI RISULTATI
POSSO OTTENERE?
2. Virtualizzazione
- Simulazione sistemi, flussi e
processi
- Digital Twin
- Realtà aumentata
Scenarioperativi ottimali
Fattori e Tecnologie Abilitanti
QUALI RISULTATI
POSSO OTTENERE?
3. Decentralizzazione
- Machine Learning
- Intelligenza artificiale
- Sw integrazione Supply-Chain
Just in time,
decentralizzazione decisioni
e programmazione
Fattori e Tecnologie Abilitanti
QUALI RISULTATI
POSSO OTTENERE?
4. Capability dei processi
in tempo reale
- Sistemi gestionali e MES
- Big data analysis
Built in quality
Fattori e Tecnologie Abilitanti
QUALI RISULTATI
POSSO OTTENERE?
5. Interfaccia tra
persone-macchine,
processi e impianti
- Software Workplace
Management
- Internet of Things
Miglioramento delle informazioni sul
posto di lavoro
PDCA rapidi ed efficaci
Fattori e Tecnologie Abilitanti
QUALI RISULTATIPOSSO OTTENERE?
6. Modularità
- Stampante 3D- SGV (Self-Guided Vehicle)- Sistemi di robotica flessibile, cobot- Sistemi di produzione flessibile e riconfigurabile
Elasticità della domanda
e customizzazione
a basso costo
Advanced manufacturing solutions
Robot con forza e velocità limitata hanno dei sensori integrati per rilevare
impatti e forze anomale e sono progettati per lavorare fianco a fianco con
le persone senza bisogno di dispositivi di sicurezza aggiuntivi;
Robot collaborativi sono progettati per avere uno spazio di lavoro
condiviso con le persone, ma essi potrebbero essere anche dei pesanti
robot industriali senza limitazioni di forza e velocità; è necessario però che
le loro aree di lavoro siano adeguatamente monitorate attraverso dei
dispositivi di sicurezza;
21
Robot collaborativi = Cobot
Robot con forza e
velocità limitata
COBOT: un po’ di terminologia …
Cobot è un termine slang
per indicare un robot
collaborativo.
Advanced manufacturing solutions
1,7 MILIONI DI COBOT VENDUTI DA QUI AL 2020 - (PREVISIONI)
Trend Robotica
L’industria automobilistica fa il maggiore uso di ROBOT
Advanced manufacturing solutions
Universal Robots:
•6 DOFs•Reach: 500 / 883 / 1300 mm•Repeatability: 0.1 mm•Payload: 3 / 5 / 10 Kg•Weight: 11 / 18.4 / 28.9 Kg•Speed: 1 m/s
•Certified with ISO 10218 and ISO 13849
ABB YuMi:
•2 x 7 DOFs•Reach: 500 mm•Accuracy: 0.02 mm•Payload: 2 x 0.5 Kg•Weight: 38 Kg•Speed: 1,5 m/s
Kuka iiwa:
•7 DOFs•Reach: 911 / 931 mm•Repeatability: 0.1 / 0.15 mm•Payload: 7 / 14 Kg•Weight: 22.3 / 29.5 Kg•Speed: 70 / 90 to 180°/s•Certified with ISO 13849
Baxter / Sawyer:
•2 x 7 / 7 DOFs•Reach: 1041 / 1026 mm•Payload: 2 x 2.3 / 4 Kg•Weight: 75 (w/o pedestal) / 19 Kg•Speed: 1 m/s
Fanuc CR-35iA:•6 DOFs•Reach: 1813 mm•Repeatability: 0.08 mm
•Payload: 35 Kg•Weight: 990 Kg•Speed: 250 mm/s or 750 mm/s if area monitored with safety sensor
Kawada NEXTAGE:•2 x 6 DOFs•Payload: 2 x 1.5 Kg•Weight: 130 Kg
•Speed: 133 to 300°/s
Alcune soluzioni
Advanced manufacturing solutions
Un Cobot che svolge un'applicazione di pick&place è in grado di garantire maggior precisione e minori sprechi. I cobot possono gestire autonomamente la maggior parte delle applicazioni di pick&place. La veloce programmazione rende il robot collaborativo adatto per produzioni su piccola scala. Il cobot, inoltre, offre vantaggi in termini di produttività e flessibilità, consentendo agli operatori di svolgere compiti a maggior valore aggiunto.
https://www.youtube.com/watch?v=E9vcO0pBaio
PICK&PLACE
Advanced manufacturing solutions
Robot collaborativi come YuMi, a due braccia, sono pensati principalmente per applicazioni di assemblaggio di piccoli pezzi. Dotato di mani di presa sicure e flessibili, esso può lavorare a fianco di operatori in un normale ambiente produttivo, consentendo alle aziende di trarre il meglio dall’interazione fra uomo e robot.
ASSEMBLAGGIO
Advanced manufacturing solutions
• Gli operatori possono essere sollevati da compiti ergonomicamente disagevoli e più ripetitivi, riducendo, così, anche il rischio di potenziali infortuni.
• Maggiore omogeneità e precisione per avvitatura e serraggio con i Robot collaborativi• Possibilità di lavorare a fianco delle persone e intervento di manutenzio e/o ripristino
rapido
AVVITATURA
Advanced manufacturing solutions_COBOT
ISOLA DI ASSEMBLAGGIO COLLABORATIVA Descrizione Applicazione
Layout • N. 4 stazioni di assemblaggio combinate in n.2 isole di lavoro
• Sostituzione attività uomo di PICK&PLACE con impiego n.4 cobot
• Principali motivi per l’uso di Robot Collaborativi:
→ basso investimento dovuto alla riduzione di complessità dei dispositivi di sicurezza e protezione
→ veloci ripartenze in caso di fermi linea
CASO 1
Advanced manufacturing solutions
Advanced manufacturing solutions_COBOT
GUIDA ROBOT STAMPAGGIO Descrizione Applicazione
• Stazione automatica con sistema di visione per la guida del Cobot . Il sistema di visione fornisce le coordinate di prelievo al Robot per il prelievo del componente
• La struttura è rimovibile per consentire modifiche future o modifiche del layout
• Utilizzo di laser scanner per definire se l’operatore entra nella zona collaborativa del robot. Quando l'operatore entra nella zona di collaborazione, il robot può muoversi a una velocità massima di 250 mm/ssecondo le specifiche ISO / TS 15066
• Cobot + Sistema di Visione può essere utilizzato su tutte le macchine per lo stampaggio per prelevare pezzi (solo modificando la pinza)
• Miglioramento ergonomico delle attività uomo
• Efficientamento ulteriore attraverso la possibilità di ridurre il tempo ciclo della macchina di stampaggio
Visionsystem
CASO 2
Advanced manufacturing solutions_COBOT
ROBOT COLLABORATIVO IN ISOLA DI ASSEMBLAGGIO
https://www.youtube.com/watch?v=OxNC8yvsZ6s
Advanced manufacturing solutions
• Automated Guided Vehicle: Veicolo a guida automatica, privo di guidatore caratterizzati
da elevata flessibilità, intelligenti e versatili
Consentono di rivoluzionare l’organizzazione logistica e produttiva
• Motore elettrico, alimentato a batteria
• Possibilità di programmare:
– Destinazione
– Percorso
– Posizionamento
– Evitare collisioni
CHE COS’E’ UN AGV
Advanced manufacturing solutions
➢Puntualità nel’esecuzione e nessun errore di destinazione;
➢Drastica riduzione dei rischi dovuti alla movimentazione
delle merci, rischi riferiti a danni a persone, merci, macchinari
o a strutture fisse;
➢Possibilità di lavorare 24h/ 7gg senza intervento umano;
➢Trasporto efficiente, affidabile e flessibile;
➢Ottimo rapporto qualità/prezzo.
VANTAGGI DELLE NAVETTE AGV
Advanced manufacturing solutions
Tipologie
• AGV di traino
• AGV trasportatori di unità di carico
• AGV transpallet
• AGV forklift (muletto)
La navetta AVG funge frequentemente da motrice. I veicoli a guida automatica seguono
percorsi pre-impostati muovendosi dall’area di magazzino fino alle linee di montaggio e
lavorazione, e viceversa.
I PRINCIPALI TIPI DI AGV
Advanced manufacturing solutions
FUNZIONI
-Asservimento ad un’area di pickingLe navette sono adatte ad alimentare un sequenziamento o (rent) dei componenti trasportati a consumo
Tutti gli AGV possono anche essere dotati di un terminale sul quale è possibile mostrare, ad esempio, le
tipologie e le quantità di componenti da prelevare.
-Trasferimento di carrelli Gli AGV a traino possono essere utilizzati per trasferire carrelli tra stazioni operative successive in
un’isola di lavorazione o assemblaggio.
-Trasporto di pallets, casse, cestelli o altroLa navetta AGV può essere progettata in conformazione specifica per soddisfare particolari necessità di
movimentazione interna ed esterna ai padiglioni produttivi.
-Stazioni operativeLe navette stesse possono fungere esse stesse da stazione operativa di montaggio. È così possibile
realizzare linee di montaggio estremamente flessibili
Advanced manufacturing solutions
Sistemi di guida a percorso fisso Sistemi di guida a percorso variabile
I sistemi di guida a percorso fisso richiedono
l’installazione di una traccia sul pavimento, ad
esempio un nastro magnetico, una striscia
fotosensibile o riflettente, oppure sotto la
superficie.
I sistemi di guida a percorso variabile consentono
una maggiore flessibilità, ma richiedono una
superiore capacità di calcolo da parte del sistema
di controllo.
Fisso VS Variabile
SISTEMI DI GUIDA DI UN AGV
Advanced manufacturing solutions
SGV: acronimo di self guided vehicle.
Sistema di consegna robotizzato, a guida
autonoma, per la movimentazione del
prodotto in ambienti differenti
AMR: autonomous mobile robots
Questi robot utilizzano un set di
sensori per investigare il terreno
intorno a loro e creare una
rappresentazione interna che consenta
loro di navigare.
Advanced manufacturing solutions_SGV
7/23/2018
CASO 1
Advanced manufacturing solutions_SGV
7/23/2018
CASO 1
PRINCIPIO di FUNZIONAMENTO e REQUISITI TECNICI
Sistema aggancio carrelli Docking StationSoftware controllo
PLC interno
Architettura Hw e Sw
Advanced manufacturing solutions_SGV
7/23/2018
CASO 1ROUTE PLAN
# Missione Tipologia Origine DestinazioneUnità
Movimentata
1Kit utensili pre-settati
Taxi UtensileriaBordo Macchina
(4 pt. distinti)Carrello Utensili
600x800
2
1° pezzo CQPiani di Controllo
Utensili singoli(Ordini di lavoro)
BUSAnello: CQ → Utensileria → Bordo
Macchina → CQ Carrello a settori per pezzi/utensili
3 Pezzi da sbavare TaxiBordo Macchina
(3 pt. Distinti)Sbavatura
Carrello porta pezzi
Advanced manufacturing solutions_SGV
7/23/2018
CASO 1ROUTE PLAN – SPAGHETTI CHART
Anello BUS
Utensili pre-settati
Urgenze Controllo Qualità
Pezzi da sbavare
Advanced manufacturing solutions_SGV
7/23/2018
CASO 1
DIMENSIONAMENTO FLUSSI CENTRO DI LAVORO → SBAVATURA
Advanced manufacturing solutions_SGV
7/23/2018
CASO 1
Advanced manufacturing solutions_SGV
7/23/2018
CASO 1
La simulazione mostra una saturazione MIR del 85% in base ai compiti assegnati,attraverso la percorrenza di circa 8,5 km/turno per 2 turni d’impiego.
Advanced manufacturing solutions_SGV
7/23/2018
AMR movimentazione SL tra reparti
Advanced manufacturing solutions_SGV
7/23/2018
DRONI A SUPPORTO DELLA LOGISTICA
Advanced manufacturing solutions
TESTATO
05/12/2017
\
\
CARATTERISTICHE
- Ergonomico
- Veloce
- Radio frequenza
- Bluetooth
- terminale
integrato
- Bluetooth
- Resistente
ZEBRA Modello: RS507
Prezzo: 1600€
HONEYWELL Modello: Honeywell
8670
Prezzo: 500€
PRODUTTORE IMMAGINE MODELLI
PROGLOVE Modello: Proglove
Mark
Prezzo: 850€
SCANNER INDOSSABILE
Advanced manufacturing solutions
Il guanto intelligente della ProGlove di nome MARK, consente
agli operatori logistici e della produzione di lavorare in
maniera più veloce, sicura ed ergonomica. Ciò migliora
l’ergonomia, aumenta l’efficienza e la qualità.
I passaggi «Proccess» possono essere documentati "a mani
libere" e gli utenti ricevono feedback diretto tramite il suo
guanto intelligente. Attraverso nuovi punti dati, ProGlove
consente alle aziende di molti settori di raggiungere un livello
superiore di business intelligence nel processo di produzione
e logistica.
7/23/2018
Advanced manufacturing solutions
Caratteristiche Chiave:
✓ Uso a «mani libere»
✓ Risparmio di tempo grazie ai flussi di lavoro migliorati
✓ Integrazione Plug & Play
✓ Semplice configurazione del tool(config.proglove.de)
Caratteristiche del dispositivo:
✓ Guanto da lavoro con integrato scanner intelligente
✓ Scansiona codici 1D/2D
✓ Feedback in real time (ottico, acustico e tattile)
✓ Autonomia batteria pari a un turno di lavoro (8-10h)
✓ Raggio di trasmissione >30m
7/23/2018
Augmented Reality & Virtual Reality
REALTA’ AUMENTATA (AUGMENTED REALITY)
Per realtà aumentata si intende l’arricchimento della percezione sensoriale umana, mediante l’aggiunta
di informazioni attraverso l’utilizzo di dispositivi mobili più comuni, come smartphone o tablet fino a
dispositivi di ultima generazione come visori e occhiali 3D.
L’AR arricchisce l’oggetto con informazioni
aggiuntive sul prodotto, sull’applicazione o
sull’utilizzo.
L’AR è l’espansione della realtà fisica
attraverso un visore che ci fornisce
informazioni dirette sul posto in cui siamo
Esempio:
ho un problema alla macchina e devo
rabboccare olio utilizzando il mio cellulare
posso essere guidato passo per passo
Augmented Reality & Virtual Reality
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La realtà aumentata riduce lo sforzo mentale necessario per connettere informazioni digitali sul
mondo fisico con il contesto a cui si applicano.
Ci permette quindi, in tempo reale, di integrare i nostri dati con un uomo che sta indossando il
dispositivo intelligente di visione o viceversa chiedere informazioni.
L’efficacia della realtà virtuale e aumentata deriva dal modo in cui gli essere umani processano e
acquisiscono le informazioni: un 80-90% delle informazioni recepite dagli esseri umani passa attraverso
la visione.
Un’immagine o una figura che sovrappone informazioni al mondo fisico contestualizzandolo, per noi
riduce la distanza cognitiva.
Il mondo fisico viene rafforzato dalla
sovrapposizione digitale di dati
rilevanti dove e quando servono.
Augmented Reality & Virtual Reality
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Augmented Reality & Virtual Reality
AR avrà un significativo impatto sull’approccio competitivo delle imprese
➔stimare l’impatto potenziale dell’AR sui Clienti (bene o servizio)
e sulla Catena del Valore.
➔«conoscere» i propri prodotti: per i complessi e costumizzati AR ci si concentrerà sulla
capacità di controllo e gestione e su applicazioni tecnico-costruttive, per i semplici e commodity
ci si concentrerà sulle efficienze operative su larga scala e sulle esperienze di virtualizzazione
➔prendere coscienza delle nuove Efficienze che possono realizzarsi (ridurre i costi di
addestramento, assistenza, assemblaggio, progettazione, logistica, manutenzione)
REALTA’ AUMENTATA-PROSPETTIVE
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Augmented Reality & Virtual Reality
•1.Sviluppo prodotti
L’AR permette di sovrapporre i modelli 3D al
mondo fisico sotto forma di ologrammi accrescendo
così la capacità dei tecnici di valutare e migliorare i
progetti
•2. Produzione
Vengono fornite le info «giuste al momento giusto»
con significativi vantaggi in termini di prevenzione
errori e di incremento dell’efficienza della
manodopera
REALTA’ AUMENTATA-PROSPETTIVE IN AMBITO MANIFATTURIERO/SERVIZI
AR_ applicazioni lungo la Catena del VALORE
Augmented Reality & Virtual Reality
•3. Manutenzione
Supporta tecnici, manutentori nella fasi di
intervento e acquisisce informazioni dai sistemi di
controllo per il monitoraggio e la diagnostica sulle
macchine e sui processi. Memoria sui precedenti
interventi e MNT preventiva
•4. Post Vendita
Supporto ai tecnici in assistenza, applicazioni simili
a quelle di supporto degli operatori in produzione
e in manutenzione. Memoria sui precedenti
interventi e MNT preventiva.
REALTA’ AUMENTATA-PROSPETTIVE IN AMBITO MANIFATTURIERO/SERVIZI
Augmented Reality & Virtual Reality
5. Logistica
permette di migliorare l’efficienza e l’accuratezza delle
attività di picking e insieme, di formare i neoassunti in
tempi molto contenuti
6. Marketing e Commerciale
Ridefinizione delle logiche di showroom, dimostrazioni,
fiere, trasformando l’esperienza del cliente nel mondo
reale prima dell’acquisto. Introduzione di nuove
prospettive per la configurazione di diverse opzioni,
caratteristiche del prodotto.
7. Risorse Umane
AR per l’addestramento visuale con enormi benefici in
termini di tempi e relativi costi
REALTA’ AUMENTATA-PROSPETTIVE IN AMBITO MANIFATTURIERO/SERVIZI
Augmented Reality & Virtual Reality
• smartphone e tablettramite la propria videocamera, il sistema GPS e un'app specifica
• proiettori Utilizzati specialmente in ambito lavorativo, ma stanno facendo il loro approdo nel mercato com grazie alla HoloLens
• smart glassesOcchiali con software AR
• desktopographysistema di proiezione del desktop del nostro PC su una superficie scelta a piacere
LE TECNOLOGIE ATTUALMENTE DISPONIBILI PER LA REALTA’ AUMENTATA
Augmented Reality & Virtual Reality
- Certificato DPI
- Monuculare
PRODUTTORE IMMAGINE MODELLI CARATTERISTICHE
EPSON Modelli: Moverio BT
2000, BT 300
Prezzo: 2600€, 700€
- Professionale
- Gamma completa
- Binoculare
SONY Modello: smart Eye
glass
Prezzo: 750€
- Leggero
- Binoculare
- Per sviluppatori
TESTATO
05/12/2017
MICROSOFT
Modello: HoloLens
Prezzo: 3000€
- Alta qualità delle
immagini (invasivo)
GLASS UP
Modello: F4
Prezzo: 2500€
PICAVI Modello: Picavi
Glass
Prezzo:
10/10/2017
OCCHIALI PER REALTA’ AUMENTATA
Augmented Reality & Virtual Reality
REALTA’ VIRTUALE
Con il termine realtà virtuale si indica la simulazione della realtà effettiva.
Le tecnologie informatiche attuali consento la navigazione in ambientazioni foto-realistiche in tempo
reale, interagendo con gli oggetti presenti in esse.
Simulazione all'elaboratore di una situazione reale con la
quale il soggetto umano può interagire, quali occhiali e
caschi su cui viene rappresentata la scena e vengono
riprodotti i suoni, e guanti (data glove) dotati di sensori
per simulare stimoli tattili e per tradurre i movimenti in
istruzioni per il software.
Simili tecniche sono usate nei videogiochi,
nell'addestramento militare dei piloti e nella modellistica
di sistemi microscopici, per es. nello studio delle
proprietà delle biomolecole e, sempre più
frequentemente, nel mondo produttivo.
Augmented Reality & Virtual Reality
MIXED REALITY
Le applicazioni di Mixed/Augmented Reality, tipicamente mescolano informazioni visive,
visualizzate sul visore del dispositivo, sia questo uno smartphone o degli occhialini. Il concetto di
“mixed” può però essere esteso anche ad altri sensi, ovvero udito o tatto per citare i più comuni.
Al mondo reale, si aggiungono informazioni sonore o tattili, che sono generate e riprodotte in
modo digitale. In questo modo, l’esperienza di “Mixed Reality” può diventare decisamente più
complessa da realizzare.
Con “Mixed Reality” si intende la fusione di
informazioni di natura digitale con informazioni
già presenti nel mondo reale.
Simulation
Copia esatta di qualcosa di reale sul quale fare test e prove in
modo da evitare problemi o errori che potrebbero costare cari e
causare ritardi sulla consegna.
Ossia la copia di qualcosa di reale.
Questa può essere fisica (modelli 3D) o virtuale (simulazione ad
elementi discreti o insieme di regole che descrivono qualcosa di
reale).
In entrambi i casi si tratta di una realtà riprodotta digitalmente
con lo scopo di simulare un prodotto per verificarne le
funzionalità.
Sempre di più le aziende vogliono evitare di incontrare i problemi
durante la produzione, il montaggio, i flussi logistici o la messa in
funzione del proprio prodotto.
IL DIGITAL TWIN
Simulation
La simulazione numerica è uno strumento sperimentale di analisi molto potente, utilizzato in
vari ambiti scientifici e tecnologici, grazie al quale è possibile superare le difficoltà o le
impossibilità che si affrontano in un «laboratorio» reale. Tali difficoltà sono da ricondursi alla
riproduzione fisica delle effettive condizioni di un sistema oggetto di studio e analisi.
Questa tecnologia è, quindi, assimilabile, ad una sorta di laboratorio virtuale che consente
anche un abbattimento dei costi di studio rispetto ad esperimenti complessi realizzati in
laboratorio reale.
In fase di progettazione vengono già utilizzate simulazioni 3-D di prodotti, materiali e processi produttivi. Per accelerare lo
sviluppo di prodotti sempre più smart è diventata strategica l’estensione dell’utilizzo delle simulazioni all’intero ciclo di vita dei
prodotti. In tal modo è possibile ottenere digitalmente informazioni utili per operare le migliori scelte ingegneristiche in ogni
fase del processo.
Simulazione di flusso
✓ Plant Produttivo
✓ Magazzino
✓ Retail
✓ Mezzi di trasporto
✓ Eventi con flussi (persone, materiali, mezzi)
✓ Sistemi stradali
Simulation
Grazie all'uso di modelli di simulazione le imprese
sapranno prevedere l'impatto di variazioni rispetto alla
situazione attuale o confrontare tra loro scenari futuri
alternativi.
➔significa che prima di apportare sostanziali cambiamenti
alla nostra impresa possiamo prevederne l’impatto grazie a
questi modelli previsionali.
SIMULAZIONE COME STRUMENTO “PREVISIONALE”
In modo particolare simulare il prodotto oggi significa:
•Individuare e risolvere in modo più rapido eventuali difetti di progettazione.
•Valutare un maggior numero di alternative in maniera efficace e veloce.
•Ridurre i costi di sviluppo.
•Ottimizzare i progetti e garantire la conformità con le specifiche.
•Esplorare nuove possibilità per i progetti senza i rischi di una prototipazione.
Processo di analisi del sistema e modellazione del sistemache permette di definire la situazione AS IS. Definito l’AS IS siinizia ad studiare i possibili scenari TO-BE: la simulazionepermette di confrontare gli scenari e valutarli in modo datrovare il migliore.
Simulation
Human
• Previsione
avanzata della
postura
• Analisi
ergonomica
virtuale
• Visualizzazione
3D della realtà
virtuale
Robotics
• Pianificazione dei
percorsi e delle
posizioni dei robot
• Simulazione
realistica del robot
• Ottimizzazione del
tempo ciclo
Logistics/Plant
• Simulazione di
flusso
• Valutazione del
throughput
• Simulazione ed
analisi del consumo
energetico
Simulation
Simulazione e verifica dell’assemblaggio
• Ottimizzazione delle sequenze di assemblaggio
• Valutazione delle interazioni uomo-macchina
• Verifica/miglioramento delle condizioni ambientali
• Minimizzazione del carico sull’operatore
• Miglioramento dell’ergonomia
• Performance del lavoratore
Simulazione robotica di processo
• Validazione e/o ottimizzazione del percorso robot
• Controllo delle attrezzature
• Analisi di raggiungibilità dei punti di saldatura
• Analisi di collisione sulle attività del robot
• Validazione del tempo ciclo
Simulation
Simulazione di flusso e della logistica
• Ricerca ed eliminazione dei colli di bottiglia
• Snellimento dei flussi di materiale
• Incremento del throughput
• Dimensionamento ottimale delle risorse
• Analisi delle alternative
Simulation
VERIFICA capacità produttive, efficienza del sistema, utilizzo risorse
OTTIMIZZAZIONE lead time
OTTIMIZZAZIONE forza lavoro
VERIFICA conformità sequenze produttive e di mix previste
VERIFICA sistema di trasporto e magazzini interoperazionali
ELIMINAZIONE
COLLI DI
BOTTIGLIA
Simulation
Il layout viene rappresentato in modo logicotenendo conto delle logiche principali difunzionamento, del flussoproduttivo/logistico, delle stazioni/linee edegli accumuli presenti nell’impianto.
➔Si passa da un flusso produttivo/logisticoreale ad un equivalente flusso logico.
Chassis 3
18 Stations:1E+2T+12L+2T+1E
21 Stations:1E+1T+17L+1T+1E
13 Stations:1E+12L
19 Stations:1E+1T+18L
33 Stations:1E+31L+1E
17 Stations:1E+1T+13L+1T+1E
28 Stations:1E+1T+24L+1T+1E
19 Stations:1E+2T+13L+2T+1E
Chassis 1 Decking
Chassis 2
Chassis 5Chassis 6
Final 1
Dashboard line
33 Stations:1E+1T+29L+1T+1E
Trim 1 Trim 2
27 Stations:20L+4Q+2T+1E
27 Stations:1E+2T+24L
EMPTY
TTS
Final 2
18 Stations:17L+1T
Doors line B
Chassis 4
29 Stations:1E+1T+25L+1T+1E
Doors line A
8 Stations:1E+2L+1T+3L+1E
EMPTY
SKILLET
5
2+3
4+12
167
3+4 8+19
2711
1+2
3
4+12
16
63
16+47
107
27+80
141
36+105
141
36+105
HANG
6+22
8+29
1
3+6
9
2+3
101
2
1+1
HANG
1
44
11+33
1
1 8
3+5
EMPTY
HANG
EMPTY
HANG
51
EMPTY
SKID
73+4
1
5
2+3
3+4
7
1+1
2
EMPTY
SKILLET
EMPTY
SKILLET
28
37
MODELLAZIONE DEL LAYOUT
Simulation
7/23/2018
CASO 1SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
Obiettivi del progetto
• definizione logiche di flusso ottimali
• definizione del nuovo layout di stabilimento
• individuazione delle soluzioni di logistica (movimentazione e stoccaggio) adeguate dal punto di vista tecnico-economico
Simulation
7/23/2018
CASO 1SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
Waiting Area
MHE Source
Transit Node
Loading NodeUnloading Node
Simulation
7/23/2018
CASO 1SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
Layout attuale
Step seguiti nel progetto
1. Analisi flussi logistico-produttivi
2. Elaborazione soluzioni alternative di layout
3. Sviluppo modello simulazione dinamica
4. Scelta layout definitivo e sviluppo in dettaglio
5. Individuazione sistemi logistici, di movimentazione e stoccaggio
Simulation
7/23/2018
CASO 1SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
Raccolta dati INPUT per la creazione del Modello
Simulation
7/23/2018
CASO 1SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
Modelli da simulare
Simulation
7/23/2018
CASO 1SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO
1. Produzione di reparto
2. Lead time di produzione
3. Utilizzo risorse produttive
4. Occupazione BAIE in/out materiali
5. Tempi d’attesa BAIE in/out
6. Saturazione risorse logistiche (uomini e mezzi)
dati di OUTPUT della simulazione
Simulation
7/23/2018
CASO 1SIMULAZIONE DI FLUSSI LOGISTICI IN STABLIMENTO PRODUTTIVO