Fabbriche automatizzate: la produzione sta imparando

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  Preveggenza quantistica
• 14 Novembre 2022

Riepilogo approfondimenti

La quarta rivoluzione industriale (4IR o Industria 4.0) ha portato al modello di fabbrica completamente automatizzato. Questo sistema comprende Internet of Things (IoT), sensori, telecamere e robot collaborativi altamente mobili (cobot). Tuttavia, questo sviluppo ha ridotto il numero dei colletti blu e un numero maggiore di dipendenti viene riqualificato come supervisori delle macchine.

Contesto delle fabbriche automatizzate

Una fabbrica automatizzata è una struttura in cui macchine e robot svolgono la maggior parte delle attività produttive. L'automazione è stata gradualmente introdotta nelle fabbriche, ma è stato solo negli anni 2000 che le strutture hanno realizzato il pieno potenziale dell'automazione. Le fabbriche automatizzate possono spesso funzionare con poco intervento umano.

Il cuore di una fabbrica automatizzata è il suo sistema di controllo, che gestisce l’intero processo produttivo. Il sistema di controllo è collegato a una rete che collega la fabbrica al mondo esterno, consentendo ai gestori di monitorare e controllare la produzione da remoto. A causa della maggiore efficienza di queste strutture, tendono a produrre di più con meno risorse e sono generalmente più sicure per i lavoratori umani.

Alcuni esperti ritengono che il sistema di fabbrica automatizzato continuerà a migliorare negli anni '2030 del XNUMX. Oltre a passare da modelli di outsourcing globale a catene di approvvigionamento regionalizzate, i produttori stanno adottando soluzioni di automazione intelligente per essere più flessibili e resilienti, guadagnando al contempo un maggiore ritorno sull'investimento (ROI). 

Le aziende di automazione definita dal software possono riprogrammare una linea, modificare la produzione al variare delle condizioni di mercato e persino copiare facilmente i processi tra le strutture. Possono evitare tempi di inattività e spese di avvio che solitamente sono limitanti quando si considera un aumento di capacità. Con questo tipo di programmabilità, oltre all’hardware modulare e alla robotica adattiva, i produttori possono ottenere il massimo dalle loro linee di produzione.

Impatto dirompente

Alcuni esperti tecnologici ritengono che siano in corso rapidi sviluppi nel sistema di fabbrica automatizzata. Il primo è il crescente utilizzo dei gemelli digitali delle macchine per ottimizzare le prestazioni, prevedere le esigenze di manutenzione e risolvere i problemi. Allo stesso tempo, l’intelligenza a livello di macchina si sta spostando dall’essere individualizzata all’interno di ogni macchina/robot a un sistema più centralizzato che utilizza il cloud computing.

Questa transizione consente ai produttori di sfruttare appieno l’intelligenza artificiale (AI) nelle loro operazioni. Tuttavia, questi sviluppi richiedono sistemi informatici, di comunicazione e infrastrutturali più complicati per gestire l’elaborazione dei dati e la latenza (il tempo necessario affinché un segnale raggiunga i dispositivi). Con tutte le applicazioni edge, esiste una richiesta di micro data center appositamente realizzati per l'applicazione, che consentono alla tecnologia di essere più gestibile e di essere implementata rapidamente.

Un altro sviluppo sta combinando la forza lavoro ibrida uomo-cobot, la capacità di coordinare le attività, il lavoro umano e l'intelletto con tecnologie come i robot mobili autonomi per lavori che le persone non vogliono o non devono svolgere. Esempi sono i sistemi di visione artificiale che automatizzano i processi di conformità e controllo qualità con telecamere e software avanzati e identificazione a radiofrequenza (RFID) per tenere traccia dell'inventario. Questi tipi di tecnologia migliorano le capacità umane e danno potere al personale in prima linea invece di sostituirle completamente. 

Implicazioni delle fabbriche automatizzate

Implicazioni più ampie delle fabbriche automatizzate possono includere: 

• Un movimento complementare verso la ricollocazione degli impianti di produzione, poiché le fabbriche automatizzate annullano i benefici che la manodopera umana a basso costo proveniente dai paesi in via di sviluppo fornisce alle multinazionali.
• L’onshoring porta a una diminuzione delle entrate nei paesi in via di sviluppo per le nazioni dipendenti dagli investimenti esteri.
• Il crescente utilizzo di IoT e 5G per aiutare i supervisori umani a prendere decisioni cruciali e prevenire tempi di inattività o incidenti in tempo reale.
• L'implementazione di più micro data center vicino o all'interno delle fabbriche per garantire il cloud computing continuo e consentire applicazioni quasi in tempo reale.
• L'implementazione di tecnologie più ecologiche nelle fabbriche per ridurre il consumo di energia e le emissioni di carbonio e riciclare materiali scartati o prodotti difettosi.
• I dipendenti passano dal lavoro manuale alla risoluzione dei problemi delle macchine e utilizzano cobot più complicati ma di facile utilizzo.
• I sistemi di intelligenza artificiale come l'intelligenza artificiale di ispezione visiva di Google Cloud sono fortemente integrati nelle strutture per supervisionare la produzione in linea, incluso il rilevamento dei difetti del prodotto.

Domande da considerare

• Quali altri tipi di fabbriche o settori potrebbero implementare sforzi di automazione? In che modo ciò potrebbe influire sulla forza lavoro?
• In che altro modo l'automazione ha influenzato il modo in cui le persone lavorano nelle fabbriche?