Investigación | Proyectos Financiados

PROGETTAZIONE VIRTUALE E MONITORAGGIO DELLE PERFORMANCE PER INDUSTRIA 4.0: NUOVI PARADIGMI PER LA PRODUZIONE E LA SUPPLY CHAIN SOSTENIBILE

Il progetto intende sviluppare nuovi modelli per il miglioramento delle performance tecniche ed ambientali dei sistemi produttivi stand-alone ed integrati in catene di fornitura. Le smart factory, obiettivo principale del concetto di Industria 4.0, prevedono sia la capacità degli sistemi produttivi di fornire una grande quantità di dati, sia di utilizzare questi dati per decidere le azioni ottimali mirate al miglioramento degli ambienti produttivi.Il primo obiettivo del progetto di ricerca è sviluppare modelli (analytics) in grado di sintetizzare le grandi quantità di dati provenienti dai processi industriali e di fornire le indicazioni per le azioni di gestione e/o di progettazione. I dati elementari raccolti dai macchinari, dai componenti, dagli ordini, dagli operatori e dall’ambiente (opportunamente profilate - un manutentore ha necessità di informazioni diverse rispetto ad operatore) saranno incrociati al fine di ottenere un effetto sinergico capace di estrarre conoscenza e indicazioni maggiormente precise sugli aspetti tecnici, economici, ambientali, ergonomici etc. Tale ultimo aspetto risulta di stretta attualità nei paesi occidentali a causa degli effetti dell’ageing degli operatori e del learning and forgetting relativo alle specifiche attività da realizzare. Parallelamente, il progetto intende sviluppare, mediante modelli di simulazione, gli ambienti virtuali che riproducono il funzionamento di quelli reali. Tali simulatori, alimentati dai dati grezzi ed elaborati attraverso i modelli dell’obiettivo precedente, mirano a raggiungere livelli di affidabilità superiori rispetto al passato. Grazie a tali livelli di affidabilità potranno offrire un supporto alle decisioni molto preciso per le ottimizzazione di progetto e di gestione, anche attraverso la valutazione di politiche innovative di circular economy.Lo sviluppo dei modelli analitici e numerici avrà particolare attenzione anche per l’integrazione nella supply chain delle tecnologie sottrattive ed additive. Esse, infatti, sono caratterizzate da un sistema di vincoli molto diverso che, quindi, richiede la strutturazione di meccanismi di pianificazione e gestione della produzione che tengano conto di questi. Per percepire la complessità dell’argomento basti pensare al concetto di lotto di produzione, che nel caso della manifattura tradizionale è costituito da un solo tipo di prodotto, mentre nel caso della manifattura additiva è costituito da più prodotti che vanno a saturare la camera di stampaggio della macchina; piuttosto che il cambiamento radicale nella gestione delle materie prime di partenza, etc. Pertanto l’integrazione di queste due logiche richiede il ripensamento dei modelli di ottimizzazione e schedulazione su macchina dei lotti di produzione, per poter quindi giungere ad una piena integrazione dei sistemi tecnologici. È pertanto fondamentale studiare e progettare la fabbrica del futuro che veda la piena integrazione delle tecnologie di asportazione con quelle additive per arrivare in modo più efficace alla creazione della fabbrica 4.0, che veda l’uso di entrambe le tecnologie.