LOUNGES 2020 a Karlsruhe - Nuovi temi arricchiranno in futuro lo spettro

(Diritto d'immagine: Inspire GmbH)

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Digitalizzazione - BIM - Industrie 4.0 e Internet of Things

Il termine digitalizzazione è attualmente presente in molte - anche private - conversazioni e nei piani di obiettivi delle aziende. Gli sviluppi nella digitalizzazione suscitano da un lato entusiasmo per ciò che è possibile, dall'altro lato questo termine genera anche paure non solo tra i dipendenti, ma anche tra gli imprenditori. Quale direzione prenderà la mia azienda o cosa ne sarà del mio posto di lavoro? Se ci si occupa di questo tema, ci si rende conto che la varietà di opportunità, ad esempio per nuove applicazioni e modelli di business, tende ad aumentare piuttosto che diminuire. È necessario partecipare attivamente al processo di cambiamento, questa è la soluzione per noi.

Per semplificare, la digitalizzazione è, in breve, la trasmissione di un mondo analogico (ad esempio valori di misura, dati, informazioni) in un mondo che "consiste" solo di 0 e 1, elaborati tramite programmi software e algoritmi, e che offre soluzioni e servizi. Per il termine digitalizzazione non esiste una definizione univoca. Può assumere diversi significati a seconda del contesto. In sintesi, la digitalizzazione è il termine ombrello per il cambiamento digitale della società e dell'economia.

Un esempio di trasmissione del mondo analogico a quello digitale è il Building Information Modeling (BIM) nell'edilizia. L'obiettivo del BIM è di raggiungere l'introduzione di metodi digitali in tutta la catena del valore di un edificio.

Per consentire l'intera catena del valore tramite BIM o per BIM, è necessario un sistema di classificazione uniforme di prodotti e delle loro caratteristiche (attributi). A tal fine, si propone un sistema di classificazione dei prodotti adottato a livello internazionale, "eClass".

I processi completamente automatizzati possono essere implementati tramite digitalizzazione per la maggior parte delle attività (ad esempio produzione, gestione degli ordini, acquisti) all'interno di un'azienda solo se il "linguaggio – lo scambio di dati" all'interno dell'azienda, con i fornitori e con i clienti è chiaro o può essere chiaramente eseguito. A tal fine, è necessario un sistema di classificazione univoco per i processi e i prodotti. I dati di prodotto e la loro classificazione sono necessari su larga scala per ottimizzare l'intera catena del valore e quindi in BIM. Oltre a BIM, questa metodologia è anche un pilastro fondamentale per Industrie 4.0 e per l'"Internet of Things" (IoT).

Produzione

La tecnologia di produzione, come ramo delle scienze ingegneristiche, nacque nel corso della rivoluzione industriale del XVIII secolo. Si intende con essa la trasformazione delle conoscenze scientifiche in procedure e processi che, da un lato, sono controllati tecnologicamente dall'uomo e, dall'altro, possono essere integrati in sistemi di produzione economicamente utili. La tecnologia di produzione comprende quindi tutte le misure e le strutture per la produzione industriale di beni. Lo sviluppo e la progettazione dei beni precedono la produzione. La tecnologia di produzione è preferibilmente suddivisa in tre principali gruppi: tecnologia energetica, tecnologia dei processi e tecnologia di produzione.

Nel corso dei secoli ci sono state molte evoluzioni nelle diverse tecniche di produzione, con un enorme potenziale di ottimizzazione fino ai giorni nostri.

La tecnologia di produzione innovativa è il motore della modernità. Dallo smartphone al pannello solare, dal turbocompressore alla turbina a gas, dalla gomma a forma di orsetto al piano cottura a induzione – grazie alla tecnologia di produzione, beneficiamo di una qualità di vita e di una prosperità maggiori. Che si tratti di pezzi singoli, realizzati su misura, o di prodotti di massa in milioni di esemplari, è la conoscenza della produzione efficiente che rende i beni accessibili e quindi economici. Qui, la rivoluzione tecnologica "Industria 4.0" svolge un ruolo importante e decisivo.

Per quanto semplice possa sembrare la domanda "Come può essere prodotto?", è sempre stimolante e sfidante trovare la risposta corretta. Grazie all'esperienza accumulata, alla conoscenza specialistica e a un ampio sapere tecnico, gli esperti di tecnologia di produzione tengono sotto controllo l'intero processo di creazione del prodotto. In questo contesto, tecnologie intelligenti di produzione e assemblaggio hanno ormai sostituito la produzione tradizionale su catena di montaggio. Oggi, intere produzioni possono essere gestite con uno smartphone. Se questa metodologia sarà ritenuta utile, lo dirà il tempo. La comunicazione nel senso tecnico, ma anche il dialogo con esperti di altre discipline, sta diventando sempre più parte integrante del lavoro quotidiano degli ingegneri di produzione. In futuro, l'influenza dell'informatica, della digitalizzazione e degli sviluppi dell'intelligenza artificiale aumenterà costantemente. La comunicazione tra uomo e macchina – l'interfaccia – si sposterà.

Oltre ai rapidi cambiamenti nell'elaborazione delle informazioni e nel controllo automatizzato delle macchine, ci sono altri sviluppi nella tecnologia di produzione, come ad esempio la produzione additiva.

Le tecniche additive rappresentano il grande tema futuro della tecnologia di produzione. Le applicazioni vanno dalla produzione di parti meccaniche in metallo fino alla stampa 3D di calcestruzzo per opere edili.

Per rendere redditizie le tecniche di produzione additive per la produzione di massa industriale, sarà indispensabile ottenere già con la prima stampa il miglior risultato possibile attraverso simulazioni adeguate e orientate alla pratica. Una previsione affidabile delle proprietà meccaniche dei componenti stampati è una grande sfida, poiché molti fattori devono essere considerati. Nella stampa laser di metalli, come la fusione laser selettiva, temperature estremamente alte ma molto localizzate possono portare a deformazioni indesiderate o addirittura a danni al materiale. Anche in questo caso, attraverso simulazioni che tengano conto delle proprietà dei materiali e, ad esempio, della forma del componente, il processo di fusione laser selettiva può essere ottimizzato per produrre componenti senza tensioni.

„I metodi di produzione additiva, in particolare quelli che producono componenti metallici, hanno il potenziale di rivoluzionare i processi produttivi“ (citazione: Prof. Dr. Rank)

„La tecnologia futura della produzione additiva ha il potenziale di cambiare il mondo nel campo del design di prodotto, della produzione e della post-elaborazione“ (citazione: Prof. Wolfgang A. Herrmann)

I progressi con le nuove tecnologie influenzeranno tutti i settori della produzione di beni. Si riconosce anche un grande potenziale di ottimizzazione nel settore delle costruzioni, dove per decenni sono stati pochi miglioramenti in termini di efficienza.

Tutti i contenuti sopra elencati sono stati elaborati congiuntamente con le aziende e raccolti per l’evento.