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Industry 4.0 – campi di applicazione

Estremamente autonoma e flessibile: caratteristiche essenziali della produzione intelligente del domani.

Che aspetto avrà la produzione intelligente di domani? Ve la presentiamo: con i nostri prodotti che già oggi vi offrono la possibilità di approcciarvi all'Industry 4.0.

Grazie alla nostra esperienza nella tecnica di collegamento e di automazione, Phoenix Contact trasferisce i vantaggi a volte astratti di Industry 4.0 nei campi di applicazione dall'approccio pratico. I vantaggi della digitalizzazione sono sottolineati da qualità, flessibilità, efficienza ed economicità.

La digitalizzazione migliora i processi nella costruzione di utensili

Processi digitali nella costruzione di utensili  

Le lavagne digitali forniscono le basi informative per le decisioni in sospeso

La digitalizzazione è la base di Industry 4.0. I prodotti e i processi nascono virtualmente e sono interamente trasparenti.

Tutte le fasi del processo complessivo del ciclo di vita di un prodotto nelle reti della catena del valore vengono sostenute con un'unica descrizione digitale, come ad esempio l'engineering, l'installazione o la produzione. Tutti gli stati di esercizio son sempre noti, e la loro visualizzazione facilita la progettazione, l'analisi e l'esercizio.

Esempio di Industry 4.0: sfruttare oggi i vantaggi dei dati digitali

Gli stampi a iniezione complessi servono alla produzione di parti sottili in plastica, che, data la sempre maggiore personalizzazione dei prodotti finali, devono essere disponibili in tempi sempre più brevi.

I dati sono normalmente usati per ottimizzare i processi. Per questo motivo al prodotto fisico vengono associati univocamente i dati digitali. Si crea così un modulo di Industry 4.0, il sistema cyberfisico. Questo collegamento ai sistemi di livello superiore permette di avere a disposizione, divise per progetto, informazioni come i costi o il tipo di materiale. Le lavagne digitali forniscono le basi informative per le decisioni in sospeso. La augmented reality, inoltre, permette l'espansione della realtà supportata da computer e la definizione delle coordinate per il posizionamento degli espulsori per gli stampi di iniezione.

Perché in futuro la produzione sia completamente automatizzata, risparmiando così tempo e costi, la descrizione di utensili e processi è interamente digitale.

Comunicazione sicura nella produzione di moduli I/O

Produzione di moduli I/O  

Phoenix Contact produce i moduli I/O automaticamente nella dimensione lotto 1.

Grazie a infrastrutture di rete, i sistemi meccatronici intelligenti comunicano tra di loro da diverse sedi e con più aziende. Le interfacce usate sono esclusivamente quelle standardizzate e aperte.

Questa comunicazione basata su Ethernet e internet collega le strutture decentrate e costituisce la base per processi di produzione flessibili e aggiornabili. Il presupposto obbligatorio è la protezione affidabile da attacchi esterni e da disturbi elettrici.

Esempio di Industry 4.0: comunicazione sicura nella produzione

Con il numero di varianti in continua crescita e le dimensioni ridotte dei lotti, la produzione dei moduli I/O Axioline deve essere economica.

Non appena il materiale si trova sul pallet, un tag RFID realizza il collegamento al sistema di livello superiore. Il trasferimento espandibile a piacere consente il collegamento flessibile in rete di tutte le risorse di produzione immaginabili per formare un unico sistema di produzione. Il collegamento delle postazioni di lavoro, delle macchine per il montaggio e delle celle di prova necessarie per il processo di produzione si realizza con facilità. A questo scopo sono necessarie interfacce unitarie e la gestione autonoma dei cicli di base. Questo concetto permette di produrre contemporaneamente diverse varianti.

I processi di produzione complessi presuppongono strutture comunicative intelligenti. L'elevata complessità dell'impianto può essere padroneggiata dal personale grazie alla comunicazione tra i reparti Prodotto e Controllo.

Automazione con la massima efficienza

Produzione personalizzata di amplificatori di isolamento  

I supporti prodotto realizzano il collegamento al sistema di produzione tramite tag RFID

Il comportamento adattativo offre alla Produzione una solida protezione contro ogni tipo di interferenza, rendendola al contempo flessibile per la massima efficienza. Non esiste alcun controllo centrale, ma una collaborazione intelligente. I controlli decentrati si adattano autonomamente ai processi, ai mezzi di esercizio e alle utenze.

I processi complessi e i risultati inattesi sono più facili da guidare e da ottimizzare. In questo modo i bassi costi della produzione di massa diventano una realtà tangibile anche per la produzione dei lotti di dimensione 1.

Esempio di Industry 4.0: realizzare economicamente lotti di dimensione 1

La personalizzazione degli amplificatori di isolamento Mini Analog si effettua dal configuratore Web, che permette ca. 1000 versioni diverse di apparecchio.

Le celle di processo a parametrizzazione libera realizzano amplificatori di isolamento secondo le richieste dei clienti. L'impianto è molto efficiente grazie al flusso di materiale interamente nella catena di processo e ai tempi di adattamento minimi. A questo scopo le celle di processo a parametrizzazione libera vengono inserite o disinserite nel dock. L'impianto integra queste stazioni autonomamente, e un'installazione dispendiosa non è necessaria. I collaboratori collegano i moduli senza difficoltà a corrente, aria compressa e rete informatica. L'adattabilità della produzione può essere assicurata anche mediante configurazione grafica specifica per variate dello svolgimento del processo.

È ora possibile produrre lotti di piccole dimensioni al costo della produzione di massa. Il sistema di produzione intelligente e autonomo è economico a lungo termine.

Tecnica di collegamento all'avanguardia

Cablaggio senza utensili  

Questo tipo di connessione permette il cablaggio automatico dei robot.

L'aumento della complessità e del collegamento in rete nel settore richiede collegamenti elettrici sicuri, nonché marcature durevoli e univoche dei componenti.

Il cablaggio, rapido e senza errori, permette di risparmiare tempo nel processo di installazione per energia e dati. Un risultato, questo, a cui contribuisce la connessione Push-in, che permette di cablare utenze decentrate e quadri elettrici in tempi nettamente più brevi.

Esempio di Industry 4.0: connessione Push-in

I concetti di produzione adattabili servono a ottimizzare le spese di attrezzaggio negli impianti modulari.

Per le nuove installazioni o in caso di modifiche a un impianto, le tecniche di collegamento innovative e i sistemi di installazione a innesto riducono i costi e i tempi di montaggio grazie al cablaggio rapido e senza errori. A questo scopo è stata sviluppata la connessione Push-in per il collegamento diretto: i conduttori rigidi, o dotati di capocorda montato, possono essere inseriti direttamente senza bisogno di utensili. Il particolare profilo della molla permette l'inserimento manuale o automatizzato di conduttori con capocorda montato da almeno 0,34 mm². La molla si apre mediante il pulsante di azionamento, in modo facile e senza contatto diretto con le parti conduttrici.

Con il collegamento salvatempo, i cablaggi sono facili e rapidi. Le ridotte forze necessarie per l'inserimento facilitano il cablaggio.

Gestire i processi complessi della produzione di amplificatori di isolamento

Semplicità duso  

Supporto operativo e visualizzazione delle soluzioni possibili

Comandi e decisioni, nonostante la sempre maggiore complessità, diventano più semplici grazie alla capacità di apprendimento dell sistema.

I sistemi di assistenza presentano opzioni operative utili all'utente nella sua situazione concreta.

Esempio di Industry 4.0: comunicazione uomo-macchina

I processi di produzione complessi presuppongono strutture comunicative intelligenti che mettono a disposizione dell'utente le informazioni rilevanti al momento giusto e nel luogo giusto.

L'utente vede soltanto i dati e le opzioni di cui ha bisogno nella situazione presente. Vengono inoltre analizzate le sue esperienze nell'esecuzione dei compiti, nonché nell'eliminazione dei guasti, allo scopo di migliorare ulteriormente la futura messa a disposizione delle informazioni rilevanti. Il comando dell'applicazione e le decisioni diventano così più semplici, o più difficili.

Il supporto operativo e la visualizzazione delle soluzioni possibili mostrano solo le informazioni attualmente necessarie.

Digitalizzazione del sistema di gestione per edifici

Controllare il consumo di energia di un impianto dal tablet  

La gestione attiva dell'energia permette di ottimizzare i processi di alimentazione

Tutti i dati necessari per una gestione intelligente sono disponibili, cosicché l'uso di energia e materiale può essere adattato in maniera perfetta alle esigenze personali.

L'infrastruttura degli immobili e della produzione è progettata con lungimiranza ed è facile da ottimizzare durante l'esercizio.

Esempio di Industry 4.0: lavoro efficiente e risparmio di risorse

Attualmente è in corso un passaggio radicale dall'automazione classica alla digitalizzazione del sistema di gestione per edifici.

L'Ecosystem Emalytics basato su IoT unisce il sistema per la gestione di impianti tecnici all'interno di edifici, la gestione dell'energia e i servizi Business Intelligence in un'unica soluzione. I dispositivi smart, come ad esempio i sensori, gli attuatori e altri dispositivi del sistema tradizionale di gestione per edifici, vengono integrati direttamente nel livello di gestione IoT sulla base di interfacce e protocolli standardizzati. Tutti i dati, indipendentemente dalla fonte, sono disponibili come informazioni per ottimizzare i processi del sistema di gestione per edifici.

Per la gestione degli edifici e dell'energia ne derivano soluzioni complete per un esercizio efficiente, fino all'integrazione di impianti di produzione. In questo modo l'efficienza energetica aumenta e i costi di esercizio si abbassano.

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La produzione intelligente di domani

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