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Fonderia Vs Fonderia 4.0 (parte 1)
Novembre 29 2017 0 comment

Fonderia Vs Fonderia 4.0 (parte 1)

Lo sviluppo della fonderia come la vediamo oggi e nuove prospettive per Fonderie 4.0

Finora abbiamo spiegato quanto siano utili le nuove tecnologie e quanto possano impattare positivamente sulle aziende.

Ma vediamo cosa ne pensa di questa rivoluzione il Ph.D. Ing. Ivan Todaro, Dipartimento DIN dell’Università di Bologna e Socio fondatore di NEXTEMA s.r.l., esperto del settore fusorio.

Da uomo di fonderia mi rendo conto di essere, mio malgrado, tendenzialmente conservatore rispetto alle novità.

Ho assistito negli anni alla proliferazione di “keywords”, di “tecnologie abilitanti”, di “materiali e processi del domani”. Istanze ritenute di volta in volta assolutamente imprescindibili per poter restare sul mercato, con un sapore un po' “esotico” e stuzzicante. Vado a braccio e ricordo la formatura in semisolido, i compositi in matrice metallica, poi è subentrata la rivoluzione del “nano”. L’ultima “tendenza” è stata quella del grafene.

La corsa alle istanze del momento ha seguito un percorso simile per tutti i temi menzionati (ed anche per tutti quelli non menzionati): l’iniziale e strisciante diffusione di scarne informazioni, il crescere dell’importanza percepita riguardo al tema, l’urgenza di partecipare alla partita e la conseguente corsa all’accaparramento di almeno un brandello di informazioni. A questo punto si è assistito ad una frattura fra chi il tema l’ha affrontato strategicamente, investendo, e chi ha percepito il tema più come un’esigenza di marketing (il mio concorrente ha intenzione di farlo, io non posso essere da meno). Conseguentemente si è creata una serie di nicchie, più o meno grandi, nelle quali chi ha affrontato strategicamente il tema è riuscito a crescere tecnicamente e trovare un proprio mercato. Certo, alcuni temi sono praticamente morti (ad esempio il semisolido) ma altri hanno trovato applicazioni e mercati più o meno grandi.

Un percorso simile a quello descritto, molti anni addietro, è stato quello della simulazione di colata. Un’iniziale curiosità causata da pubblicazioni scientifiche e presentazioni a convegni, le prime applicazioni pratiche della tecnologia, la crescita esponenziale dell’interesse e la corsa alle informazioni. Il tema poi si è dimostrato robusto ed è cresciuto poiché ha dato prova di poter risolvere problemi pratici: di fornire cioè un vantaggio competitivo ai primi utilizzatori di tale “tecnologia abilitante” rispetto ai competitor. In un secondo momento anche i competitor si sono dovuti adeguare, dotandosi della simulazione di colata. Tale tema si è, in sostanza, sviluppato andando ad occupare una “nicchia” molto grande, praticamente coincidente con il mercato stesso (o quasi).

Cosa differenzia i primi esempi forniti dall’ultimo?

I primi esempi hanno suggerito al mondo industriale, nel nostro caso alle fonderie, tecnologie e prodotti da sviluppare per soddisfare potenziali esigenze dei clienti. Di contro, la simulazione di colata rappresenta una tecnologia che la fonderia usa per soddisfare le proprie esigenze.

Nel primo caso la “tendenza” del momento prova a sostituirsi alla visione strategica a livello aziendale: cosa facciamo ora? Cosa faremo? Come ci svilupperemo? Come soddisferemo i clienti futuri? Nel secondo caso la “tendenza” del momento ha generato uno strumento molto potente che la fonderia utilizza correntemente per soddisfare le proprie esigenze: è la fonderia il fruitore.

In questo momento siamo esposti ad un gran numero di informazioni relative ad “industria 4.0”, quella che viene descritta come quarta rivoluzione industriale. A livello di “percorso”, in analogia con quanto descritto precedentemente, siamo all’esplosione dell’interesse ed alla ricerca spasmodica di brandelli di informazioni. Sarà l’ennesima bolla che si trasforma, se tutto andrà bene, in nicchie di applicazione o sarà altro?

In prima battuta occorre capire cos’è “Industria 4.0” e come può essere utile in fonderia, o almeno provarci. “Industria 4.0” è un termine generico che indica il processo attraverso il quale le imprese ripensano e digitalizzano i loro processi produttivi per arrivare ad una produzione industriale automatizzata ed interconnessa. Le “le tecnologie abilitanti” riconosciute sono essenzialmente quattro:

  • La robotica collaborativa
  • “Internet of things” e “big data”
  • La fabbrica digitale
  • Controllo e supervisione avanzati del processo produttivo

 

Il tema della robotica collaborativa, ovvero dello scambio di informazioni, materiali ed energia fra uomo e robot è un tema non particolarmente lontano dal mondo della fonderia attuale e quindi non traumatico da “digerire”. La presenza di robot che collaborano con gli operatori per il processamento dei materiali è pratica ormai comune: pensiamo ai robot tazzatori, ai robot da sbavatura e taglio, a quelli di utilizzati per manipolare carichi pesanti. La creazione di team uomo-robot più spinti nella capacità di collaborazione, apprendimento e scambio di informazioni è il tema di industria 4.0 probabilmente meno critico per il nostro mondo.

Per “internet of things” si intende la possibilità delle “cose”, nel nostro caso delle attrezzature di produzione, di acquisire dati e trasmetterli verso la rete. Ora, la mole di dati che è possibile generare in una giornata di lavoro è veramente importante; consideriamo ad esempio solo le curve di temperatura di una conchiglia, le temperature dei forni fusori o di attesa etc. Questa messe sterminata di dati deve essere non solo acquisita, ma anche elaborata per renderne possibile l’interpretazione e la comprensione. Questo è il ruolo della cosiddetta “big data analysis”.

Ma come fare a comprendere le relazioni fra i parametri di processo estratti da una macchina e quelli estratti da un’altra? Ad esempio, come possiamo capire l’impatto di una temperatura troppo alta nel forno fusorio sulla qualità della lega, rilevata tramite misurazione della densità? Dobbiamo “modellare” l’azienda reale creandone un’immagine virtuale, ovvero duplicare l’azienda reale su una piattaforma software in modo da riuscire a controllarne puntualmente e con tempestività l’andamento. Questo, in breve e con un certo grado di approssimazione, è quello che si intende per “fabbrica digitale”.

A questo punto, con l’azienda ben modellata e tutti i parametri di processo sotto controllo è possibile implementare sistemi di supervisione e controllo avanzati che permettano, per esempio, di prevedere l’andamento futuro dei parametri di processo critici di un determinato componente in fonderia e segnalare possibili problemi, oppure correlare possibili extra costi dovuti alla gestione di lotti di getti resi dal cliente con i parametri di processo etc.

Ok. Fin qua tutto molto bello e convincente, ma mi domando: è davvero possibile realizzare tutto ciò?” 

Nel prossimo articolo scopriremo se questa domanda potrà avere una risposta positiva.

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Enzo
Enzo