Research | Funded Projects

SMART MANUFACTURING: SCATTERED OPERATIONS FOR SUSTAINABLE MANUFACTURING

L’espressione smart manufacturing esprime una visione del futuro secondo cui, grazie alle tecnologie digitali, le imprese industriali e manifatturiere aumenteranno la propria competitività ed efficienza tramite l’interconnessione e la cooperazione delle proprie risorse (impianti, persone, informazioni), sia interne all'azienda sia distribuite nel network produttivo. Alla base dello Smart Manufacturing vi è un insieme eterogeneo di tecnologie digitali innovative, che spaziano dall’ICT all’Operational Technology; le tecnologie però sono solo il mezzo, non il fine, di questa rivoluzione ed è proprio nell'investigazione delle potenzialità innovative che si innescano sui sistemi complessi, quali il tessuto economico e sociale, indotto dai nuovi paradigmi produttivi che oggi si rilevano le sfide più ambiziose.Lo Smart Manufacturing si concretizza nell’adozione di alcune tecnologie digitali, che chiameremo Smart Manufacturing Technologies, che si possono ricondurre a due grandi insiemi: il primo, più coeso e vicino all’Information Technology (IT), che include Industrial Internet (of Things), Industrial Analytics e Cloud Manufacturing; il secondo, più eterogeneo e vicino allo strato delle Operational Technologies (OT), rappresentato da Advanced Logistic Interactions, Additive Manufacturing e Advanced Automation.Pur nella loro eterogeneità, queste tecnologie hanno un fondamentale tratto comune: quello di abilitare una forte interconnessione tra le risorse utilizzate nei processi operativi. Nel prossimo futuro immaginato dallo Smart Manufacturing gli impianti, i lavoratori, i materiali e i prodotti finiti saranno in grado di essere identificati e localizzati costantemente in termini di posizione, stato e attività; i dati raccolti saranno analizzati per migliorare la capacità produttiva, l’efficienza, la sicurezza e la continuità operativa; gli operatori verranno facilitati nelle loro compito grazie a modelli collaborativi e a nuove interfacce nodo-rete che ne potenzieranno sia la capacità esecutiva sia quella decisionale. Infine, il singolo nodo sarà connesso al resto del sistema logistico-produttivo e ai clienti tramite piattaforme digitali e i dati derivanti potranno fornire enormi informazioni per facilitare l’assistenza post-vendita, lo sviluppo di nuovi prodotti/servizi, oltre che per abilitare "nativamente" nuovi modelli di produzione e di business.Il gruppo di ricerca, in questo complesso scenario, intende consolidare una prima piattaforma logica basata su principi essenziali che possano poi costituire il punto di partenza per una serie successiva di estensioni e complicazioni del modello. In questa prima fase le "scattered operations" si modellizzeranno rispettando le caratteristiche che meglio rappresentano il capitale innovativo, queste sono: la "Frammentazione" della produzione in lotti piccoli; la "Distribuzione" della produzioni in luoghi (nodi) di un network disperso (scattered); l' "Uniformità" della produzione derivante da tecnologie 3D printing. L'approccio proposto, quindi, intende puntare su un sistema che renda sostenibile la produzione riunendo in un unico schema di analisi gli aspetti produttivi-logistici con una dinamica collaborativa (negoziale) della domanda-offerta di capacità produttiva.L'approccio derivante è fortemente numerico sia in termini matematici per la ricerca di algoritmi che facciano convergere le diverse funzioni obiettivo sia in termini di flussi di dati che si generano in sistemi diffusi di questo tipo.