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Verso la fabbrica digitale

   
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Quattro sono le rivoluzioni tecnologiche che stanno investendo le fabbriche un po’ di tutto il mondo e che ne mettono in discussione le capacità competitive: industria 4.0, robotica avanzata, manifattura additiva e i nanomateriali.

 

4 rivoluzioni tecnologiche

I cambiamenti tecnologici che attraversano l’industria oggi sono radicali. L’utilizzo combinato di diverse tecnologie, ad esempio la digitalitalizzazione della produzione (internet delle cose) unitamente alla stampa dei prodotti (manifattura additiva) e la robotica coniugata all’intelligenza artificiale, sono tali da poter generare guadagni di produttività e fatturato considerevoli, anche nelle piccole e medie imprese. Entro pochi anni le fabbriche saranno digitalizzate, useranno robot avanzati e collegati fra loro per produrre e realizzeranno sia prototipi sia prodotti finiti attraverso la manifattura additiva. L’utilizzo di materiali derivanti dalle nanotecnologie (1 nanometro = 1 miliardesimo di metro), ad esempio il grafene, sarà la norma.

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Industria 4.0

L’industria 4.0 è il collegamento in tempo reale di esseri umani, macchine e oggetti per la gestione intelligente di sistemi di produzione e manutenzione. Non si tratta tuttavia solo della digitalizzazione della produzione bensì anche dell’utilizzo dei dati ottenuti per ottimizzarla e migliorarla a ciclo continuo. In pratica, gli oggetti si rendono riconoscibili e acquisiscono intelligenza grazie al fatto di poter comunicare dati su se stessi e poter accedere a informazioni aggregate. In un certo senso ogni azienda si trasformerà in una sorta di software house. Attraverso sensori le singole componenti dialogheranno fra loro e con la fabbrica. I dati generati saranno delle informazioni (big data) che software appositi filtreranno permettendo all’azienda di prendere le decisioni.

 

Robotica avanzata

Il robot fa parte della fabbrica da tempo. La robotica avanzata disegna la figura del robot collaborativo, che dialoga e lavora insieme al collaboratore persona fisica dell’azienda e quella del robot di servizio, cioè robot capaci di svolgere i propri compiti in autonomia. Secondo Boston Consulting Group, il valore del mercato mondiale della robotica era di 27 miliardi di dollari nel 2015, a fronte dei 10,8 miliardi nel 2005. I tassi di crescita della robotizzazione sono esponenziali. Il dato interessante è la forte discesa del prezzo medio dei robot, che li rende accessibili anche alle piccole imprese.

 

Manifattura additiva

La manifattura tradizionale ha sempre funzionato per sottrazione di materiale per ottenere il prodotto finale, ad esempio attraverso la tornitura e la fresatura. La manifattura additiva, che si sta oramai diffondendo abbastanza rapidamente, ribalta la prassi tradizionale. Gli oggetti vengono realizzati generando strati successivi di materiali, tipicamente iniettando delle polveri sul materiale di partenza. Tipici settori di utilizzo sono quello automobilistico e l’aerospaziale. La manifattura additiva permette la creazione di geometrie complesse (pensiamo a un motore d’aereo ad esempio) che non è possibile ottenere con i metodi di produzione tradizionale. La manifattura additiva è un insieme di tecnologie trasversali che interessano molti settori: plastica, orologeria, settore medicale, ecc.

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Nanotecnologie

E’ una delle rivoluzioni di cui si parla meno ma forse una delle più dirompenti. Grazie ai materiali nanotecnologici sarà possibile costruire prodotti più economici e potenti. Le proprietà (fisiche, elettriche, magnetiche, meccaniche, ecc.) dei materiali su scala nanotecnologica sono diverse da quelle dei materiali su scala maggiore. Con le nanotecnologie ad esempio la forza di gravità diventa meno preponderante.

Facciamo un esempio. Grazie alle nanotecnologie, tutti gli attuali dispositivi che prevedono il flussaggio dell’aria (frigoriferi, condizionatori, cappe, ventole, lampade, ecc.) potranno essere riprogettati così da dotarli di proprietà di depurazione e anti batteriche. I condizionatori diventeranno dunque dei depuratori.

Quando si parla di nanomateriali si pensa soprattutto al grafene. Esso è costituito da un atomo compreso fra 0,1 e 0,5 nanometri. E’ il materiale più sottile che esista al mondo, mille volte più resistente dell’acciaio. Con il grafene sarà dunque possibile sviluppare materiali molto leggeri ma allo stesso tempo super resistenti. Si potranno costruire ad esempio pannelli solari senza più carbonio, oppure veicoli che consumano infinitamente meno. Lo sviluppo della batteria elettrica per l’automobile passerà probabilmente dall’utilizzo del grafene.

Elmec Suisse quadrato
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