Si dice spesso che i dati sono il petrolio del terzo millennio. E in questa “corsa” verso una nuova forma di ricchezza, il settore produttivo ha un enorme vantaggio: può produrre i propri dati autonomamente, alimentando i propri sistemi intelligenti e garantendosi il vantaggio di strumenti di analisi sempre più efficaci e specializzati.
Questo è possibile grazie all’IoT Industriale, o IIoT, il cui scopo principale è proprio quello di nutrire il data lake aziendale con le letture di macchinari, strumenti e stabilimenti progettati per utilizzare le informazioni sia per il monitoraggio sia per analisi più approfondite.
IoT industriale e Internet of Things: facciamo chiarezza
Internet of Things (IoT) è il termine generale che indica la connessione di oggetti fisici alla rete Internet, tramite sensori, microcontrollori e protocolli di comunicazione.
L’IoT industriale (IIOT) è una categoria specifica dell’IoT e si riferisce alla sua applicazione nel settore manifatturiero, per migliorare l’efficienza, la qualità e la sicurezza dei processi produttivi.
Vediamo alcune delle caratteristiche che contraddistinguono l’IIoT:
Il livello di criticità: l’IoT industriale richiede maggiore affidabilità, sicurezza e robustezza dei dispositivi e delle reti. I malfunzionamenti, infatti, non si limitano a creare disservizi ma potrebbero causare danni alle persone, ai macchinari o all’ambiente. L’IoT consumer, dal canto suo, ha requisiti meno stringenti derivanti da una minore criticità nelle applicazioni.
Qualità e tipologia di dati: l’IoT industriale genera e utilizza dati più complessi, strutturati e sensibili, che richiedono analisi avanzate, come intelligenza artificiale o machine learning, e protezione da attacchi informatici. L’IoT consumer produce e consuma dati più semplici, non strutturati e meno rilevanti.
Scala e contesto applicativo: l’IoT industriale coinvolge un numero maggiore di dispositivi per utente, le cui letture devono essere aggregate e concertate. Anche se i numeri complessivi dell’IoT consumer sono indubbiamente superiori, cambiano completamente i paradigmi di gestione.
I principali campi di applicazione dell’IIoT
Vista la sua capacità di raccogliere e gestire dati di campo, l’obiettivo dell’IoT industriale è di migliorare l’efficienza, la qualità, la sicurezza e la sostenibilità delle attività industriali, attraverso l’uso di sensori, macchinari, dispositivi e sistemi integrati. Ci sono campi in cui questa tecnologia è già utilizzata con successo. Ricordiamone qui i principali.
Manutenzione predittiva
In questo caso l’IIoT supporta il monitoraggio dello stato e del funzionamento delle macchine e degli impianti industriali, per prevedere e prevenire eventuali guasti o malfunzionamenti, riducendo i costi e i tempi di fermo.
Tracciabilità e gestione della Supply Chain
Grazie all’IoT industriale è possibile seguire il percorso e le condizioni, dei prodotti e dei materiali, lungo tutta la supply chain, dalla materia prima al prodotto finito, per garantire qualità, sicurezza e conformità alle normative.
Automazione e controllo intelligente
Utilizzando algoritmi avanzati e intelligenza artificiale è possibile automatizzare e ottimizzare i processi industriali, adattandoli alle esigenze e alle variabili sempre meno prevedibili del contesto, come domanda, risorse disponibili e loro costi, variazioni climatiche e così via.
Agricoltura di precisione
Grazie alle tecnologie IoT applicate al settore agricolo, è possibile monitorare e gestire le colture, gli allevamenti, il suolo, l’irrigazione e altri fattori che influenzano la produttività e la qualità dei prodotti agricoli.
Come l’Industrial IoT rende più intelligenti le smart factory
L’Industrial Internet of Things (IIoT) sta giocando un ruolo chiave nella trasformazione delle fabbriche tradizionali in smart factory, ma le sue applicazioni stanno iniziando solo ora a mostrarne tutto il potenziale. Prendendo spunto dalla pubblicazione “Internet of Things and Cyber-Physical Systems”¹, scopriamo alcuni dei potenziali sviluppi di questa tecnologia nelle smart factory del prossimo futuro.
Il CNC virtual machining consente alle smart factory di simulare e ottimizzare i processi di lavorazione CNC prima della produzione effettiva. Questo approccio riduce il tempo di setup e i costi di produzione, migliorando al contempo la precisione e la qualità del prodotto finale. Grazie alla modellazione 3D e all’analisi predittiva, le aziende possono prevedere errori di lavorazione e deviazioni del pezzo, permettendo correzioni in tempo reale e riducendo al minimo gli sprechi di materiali e le ripetizioni di lavoro.
Il tracciamento degli asset sfrutta sensori IoT e tecnologie RFID per monitorare in tempo reale la posizione e lo stato di macchinari, utensili e materiali all’interno della fabbrica. Questo sistema migliora l’efficienza operativa, facilitando la gestione e la manutenzione degli asset e garantendo l’utilizzo ottimale delle risorse disponibili. Inoltre, la tracciabilità completa degli asset consente un intervento rapido in caso di guasti o necessità di manutenzione, riducendo i tempi di inattività e aumentando la produttività.
La gestione dell’inventario sfrutta i sensori IoT per monitorare i livelli di scorta in tempo reale, automatizzando il rifornimento e riducendo il rischio di sovrapproduzione o esaurimento delle scorte. Questa automazione porta a una riduzione dei costi di magazzino e a una migliore pianificazione della produzione, assicurando che i materiali necessari siano sempre disponibili al momento giusto, senza eccedenze che occupano spazio prezioso o capitali immobilizzati.
Infine, il controllo qualità beneficia enormemente dell’IIoT, grazie all’impiego di sensori che monitorano i parametri di produzione e rilevano anomalie in tempo reale. Questo permette di intervenire tempestivamente per correggere eventuali difetti, garantendo che i prodotti finiti rispettino gli standard qualitativi richiesti. L’analisi dei dati raccolti contribuisce anche al miglioramento continuo dei processi produttivi, attraverso l’identificazione di tendenze e la previsione di problemi prima che si verifichino.
L’IIoT come alleato della fabbrica intelligente
Come abbiamo visto, l’IIoT permette di pensare a sistemi produttivi capaci di autoregolarsi e adattarsi dinamicamente alle esigenze del mercato e dell’ambiente, grazie all’analisi di dati raccolti in tempo reale. Le smart factory, alimentate da dati di qualità e processati con algoritmi avanzati, possono anticipare le sfide del domani, reagendo proattivamente ai cambiamenti, riducendo gli sprechi e migliorando continuamente la qualità del prodotto.
¹: Fonte Science Direct – Internet of Things for smart factories in industry 4.0
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