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MODELLAZIONE, REALIZZAZIONE E VALUTAZIONE DI PROCESSI PRODUTTIVI IN AMBITO INDUSTRY 4.0

Sviluppando i temi descritti nella base di partenza scientifica e a partire dalla conoscenza acquisita durante il primo anno di ricerca, si avvieranno attività finalizzate allo studio di:-Nuova generazione di sistemi di shop floor control e dei relativi sistemi MES per il monitoraggio e controllo dei sistemi cyber-fisici in tempo reale (RT-MES);-Integrazione di sistemi RT-MES in reti CLOUD. Nelle industrie che adottano le architetture SCADA di recente generazione (che integrano sottosistemi IoT per il monitoraggio e controllo del processo produttivo) si possono considerare due flussi principali di dati: a)dati che provengono dal livello dei processi di business devono arrivare in fabbrica, sia agli esseri umani che ai macchinari, per finalità di pianificazione e lancio in produzione delle commesse;b)dati che raccolti da sensori, attuatori, macchine CNC e esseri umani, devono essere inviati al centro di controllo della produzione.Il meta-modello di rappresentazione dei dati individuato durante la ricerca del primo anno ha consentito di affrontare problema della loro eterogeneità. Tali dati, generati da diverse entità e nei diversi formati predisposti dai costruttori, difficilmente si prestano alla elaborazione per le necessarie attività di monitoraggio e controllo indispensabili per il funzionamento dei sistemi cyber-fisici che attuano il processo produttivo. Sempre durante il primo anno della ricerca, sono stati formalizzati alcuni processi di business e di produzione in notazione BPMN. Sia il meta-modello di rappresentazione dei dati che i processi BPMN formalizzati costituiscono il punto di partenza per le attività di ricerca che si svilupperanno nelle due successive annualità:-seconda annualità: Verrà affrontato il problema dell’interfacciamento tra sensori, macchinari, centri di lavoro, impianti e persone. Il meta-modello faciliterà la strutturazione di messaggi uniformi tra le diverse entità che partecipano all’avanzamento del ciclo produttivo. Inoltre, i modelli BPMN identificati, consentiranno di utilizzare la tecnologia dei WorkFlow Management Systems per l’implementazione di un sistema RT-MES;-terza annualità: Meta-modello di rappresentazione di dati e processi in ambito CLOUD. Si dovranno studiare modelli formali per l’integrazione di processi digitali che possano mettere in connessione tramite l’uso di applicazioni CLOUD i sistemi cyber-fisici dei diversi attori partecipanti alla filiera produttiva. Si dovranno, altresì, studiare le tecniche necessarie all’integrazione dei flussi informativi che legano gli attori della supply chain affinché possano migliorare l’efficienza dei processi attivi nella filiera produttiva. Il punto di arrivo della ricerca sarà la realizzazione di un prototipo di sistema RT-MES operante in ambito CLOUD.Tecnologie abilitanti:-Galileo-Arduino oppure Rasberry Pi per l’interfacciamento a sensori e attuatori intelligenti impiegati in fabbrica;-IoT (Internet of Things) per acquisire dati dalle macchine utensili o altri macchinari;-WfMS per la realizzazione di un prototipo RT-MES;-Sistema software OpenCloud per la rappresentazoine di dati e processi in ambito CLOUD.La validazione della ricerca avverrà già a partire dal secondo anno con una sperimentazione presso le industrie STAMEC e NASTAMEC operanti nel territorio di Avellino. Queste industrie hanno ricevuto un finanziamento a valere su fondi MISE per la realizzazione di un progetto con le stesse finalità della presente ricerca e hanno in atto una collaborazione con il DISA-MIS finalizzata all’introduzione di processi e tecnologie innovative in ambito industriale.