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Intervista con l’esperta, la professoressa Jivka Ovtcharova del KIT / Industrie 4.0 all’interno della macchina utensile
La digitalizzazione entrerà nelle macchine utensili al più tardi con Industrie 4.0. I dibattiti vertono già sui controlli che si trovano in cloud. Le analisi dei big data aspirano a quantità sempre più cospicue di dati derivanti dai processi di lavorazione per asportazione di truciolo. Se la macchina utensile si trasforma in un PC munito di mandrino, sarà il software a decidere del successo o del fallimento della macchina? A questa domanda risponderà la prossima AMB, la Fiera internazionale specializzata nella lavorazione dei metalli che si terrà dal 13 al 17 settembre a Stoccarda. La professoressa Jivka Ovtcharova del KIR, l’istituto tecnologico di Karlsruhe, ci fornisce una sua prima valutazione. Laureata in ingegneria e in possesso di due dottorati, uno in ingegneria meccanica e l’altro in informatica, la professoressa dirige l’istituto IMI per la gestione delle informazioni nel campo dell’ingegneria.
Professoressa Ovtcharova, alla AMB di Stoccarda vedremo macchine utensili oppure computer muniti di mandrini?
In un prossimo futuro, il processo di lavorazione per asportazione di truciolo sarà uguale a quello di molti altri settori di Industrie-4.0. Mediante riproduzioni virtuali sarà possibile validare in tempo reale progetti operativi come valore aggiunto delle macchine utensili. Un esempio è costituito dal comando manuale e da quello automatico, inoltre dalla configurazione di una macchina utensile, con interfacce intuitive uomo-macchina come quelle web o strumenti interattivi tattili. La simulazione completa del movimento effettivo della macchina utensile consentirà di eseguire un modello virtuale 3D per mezzo di un software di comando. Inoltre sarà possibile effettuare una validazione conclusiva prima della lavorazione, accorciando così enormemente i tempi di esecuzione di un programma di prova in una macchina utensile reale.
Quali saranno le ripercussioni sulla produttività e sulla redditività?
Un valore aggiunto si ottiene solo se i processi presi in considerazione includono tutti i dati, ossia se comprendono i dati energetici, le segnalazioni di inconvenienti oppure i dati attinenti gli utensili della macchina. A questi bisogna aggiungere poi anche quelli della logistica e le informazioni tecniche, come le interfacce ecc. La fusione fra la macchina utensile e il suo corrispettivo virtuale permette di avvicinarsi alla visione di un’attivazione virtuale automatica collegata in rete in tutta l’azienda.
Al padiglione 4, durante la AMB si presenteranno ditte di software & engineering. A quali compiti va incontro in particolar modo lo sviluppo dei software per le macchine utensili capaci di Industrie-4.0?
Nel processo di lavorazione per asportazione di truciolo la rete informatica IT costituisce il cuore di Industrie-4.0. Tale rete è orchestrata dal Tool Lifeycle Management quale Interplayer nell’interfaccia fra la pianificazione e il mondo reale della produzione. Questa gestione permette di registrare i dati risultanti sia dalla pianificazione che dalla produzione, rendendoli accessibili per le analisi. I processi vengono ottimizzati di continuo, per così dire ”in the loop“. Le interfacce di programmazione aperte (API), che permettono a progettisti terzi di sfruttare le possibilità di servizi web, sono la forza trainante in ambiente Industrie 4.0. L’entusiasmo comparativamente minore per le interfacce aperte nell’industria produttiva è da ricondurre agli scrupoli di protezione e tutela dei dati. Sebbene tali dubbi siano comprensibili, non sono più conformi ai tempi. Le interfacce aperte rappresentano un investimento a lungo termine: a breve termine si cede gratuitamente il proprio know-how, ma a lungo termine si ottiene un considerevole aumento di autonomia, notorietà e potenziale di mercato.
Con Celos, la ditta DMG Mori (stand 7A01) presenta un’app basata sull’interfaccia utente. Quali richieste si creano verso i software da nuovi approcci come quello della Human Machine Interface (HMI)?
Celos sta per le interfacce utenti basate sulle app; il suo uso è estremamente facile e intuitivo come quello di uno smartphone. In generale le applicazioni mobili all’interno di Industrie 4.0, come tecnologia HMI, non sono mai state così richieste come oggi, poiché da un lato si basano su esperienze di vita normali, senza presupporre nuove misure di formazione. Dall’altro i dispositivi intelligenti offrono nuove possibilità per le soluzioni HMI grazie alla loro disponibilità e alle loro potenzialità. Per la realizzazione di app adatte all’industria vi sono diversi approcci che possono essere adottati specificatamente, a seconda della situazione d’uso che si pone. L’ultimo sviluppo rivela tuttavia un graduale disaccoppiamento fra i contenuti e loro architettura, la loro origine, a favore di un’“atomizzazione”, come per i servizi. Cosa significa ciò per lo sviluppo di app più costose? Scompariranno a lunga scadenza? Quante altre app di Celos saranno offerte ancora? A lungo termine il trend verso l‘“atomizzazione“ si espanderà. I servizi si ammasseranno attorno alle applicazioni per offrire alla gente informazioni personalizzate, sensibili ai vari contesti. In questo modo il grado dell’applicazione intuitiva aumenterà rapidamente, anche in un contesto industriale. La complessità delle macchine diventerà invisibile per la gente.
Se rappresentassimo virtualmente l’intero processo creativo di un prodotto, come dovrebbe essere il software di produzione?
Il trend verso la rappresentazione virtuale in ambiente Industrie 4.0 presuppone un’infrastruttura del sistema di processo e di quello dell’IT che sia funzionante e interoperativa. L’architettura di riferimento di Industrie 4.0 (RAMI 4.0) di VDI, VDE e ZVEI provvede attualmente a situare norme, standard, contenuti use-case e rapporti. Costituisce la base per poter derivare le regole di implementazione per Industrie 4.0. La componente di Industrie 4.0 in RAMI 4.0 permette una comunicazione fra gli oggetti reali in produzione e gli oggetti e i processi collegati virtualmente in rete. L’immagine virtuale è un enabler, un facilitatore dell’associatività bidirezionale, responsabile del maneggio e dell’esecuzione dei passaggi di processo in tempo reale per un ciclo di vita intero.
I temi importanti della AMB di quest’anno sono la protezione dei dati e la tutela del know-how. Quali sono le misure più importanti per tutelarsi?
Se la conversione è debole, anche il miglior software di protezione può essere reso inefficace dai clienti. Le tecnologie di cifratura non portano a nulla se l’utente non le utilizza. Spesso gli impiegati sono il punto debole principale all’interno di una strategia di protezione aziendale. Pertanto, in un’azienda si consiglia di investire non solo nella protezione dall’accesso fisico ai server e agli hardware collegati in rete, ma di proteggere anche i software; in particolare, però, di investire nella formazione degli impiegati.
La AMB
Alla AMB del 13 - 17 settembre 2016 sono attesi circa 90.000 operatori e oltre 1.300 espositori. Sui circa 105.000 metri quadrati lordi gli espositori presenteranno le loro innovazioni e i loro perfezionamenti per quanto riguarda macchine utensili ad asportazione di truciolo, macchine utensili scrostatrici, utensili di precisione, tecniche di misura e sicurezza della qualità, robotica, tecniche di maneggio di pezzi e utensili, Industrial Software & Engineering, componenti, assiemi e accessori. La AMB 2016 gode del sostegno dei seguenti patrocinatori: Associazione di categoria utensili di precisione in seno a VDMA, Associazione di categoria software in seno a VDMA e Unione tedesca delle fabbriche per le macchine utensili (VDW).
