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Pneumatica / il aso

Rotta verso ladigitalizzazioneNON CI SONO SOLO VALVOLE E

ATTUATORI NEL FUTURO DI FESTO, CHE

PUNTA CON DECISIONE VERSO LA

DIGITALIZZAZIONE DELLE PROPRIE

SOLUZIONI. INTERESSANTE LA

COLLABORAZIONE CON HP NEL MONDO

DELLE TECNOLOGIE ADDITIVE.

di Andrea Pagani

Su Industria 4.0, IoT, impianti con-nessi e Intelligenza Artificiale si èdetto molto. Talvolta anche perden-

do di vista il fine ultimo: produrre meglio,in meno tempo e con una maggiore affi-dabilità dei processi.Ovviamente le cose sono correlate: non simigliorano i processi senza conoscere ciòche accade in macchina, e questo è pos-sibile solo attraverso la digitalizzazionedei dispositivi.È per questo che Festo punta :isamen-te in questa direzione lavorando su har-dware, software e brainware, introducen-do l'Intelligenza Artificiale in ambientinei quali finora non era presente.

La strada per l'evoluzione«Stiamo attraversando un momento dimercato sicuramente non favorevole -ha spiegato Oliver Jung, Presidente delConsiglio di Amministrazione di Festo,in occasione di un incontro con la stam-pa - In parte la colpa è legata al calo del

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mondo automotive, ma in compenso cisono altri settori che restano vivaci e che,anzi, puntano a migliorare ulteriormen-te. Se l'obiettivo è ottimizzare i processiproduttivi, sono altrettanto convinto delfatto che sia l'automazione la strada ide-ale da percorrere».Raccogliere dati è un buon punto di par-tenza, ma non è sufficiente: occorre inter-pretarli per estrarre quelle informazioniche si rivelano utili per i propri scopi.«Oggi quando si parla di automazione in-dustriale "smart" si pensa alla sensoriz-zazione e al Cloud per gestire PLC e attua-tori - ha aggiunto Jung - ma il prossimofuturo vede protagonisti digital twin esimulazione dei dispositivi, ovviamen-te connessi in Cloud ma ciascuno con lapropria intelligenza locale (edge compu-ting). Una corretta simulazione consen-tirà di avere la certezza che un impianto,anche molto complesso, funzionerà allaperfezione una volta attivato; successiva-mente, la connettività dei singoli disposi-

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tivi permetterà di tenere sotto controllolo stato di salute delle macchine e abilita-re così la vera manutenzione predittiva».In tema di Intelligenza Artificiale, è giàpresente nelle vite di ciascuno attraversomolti strumenti, in particolare nell'elet-tronica di consumo: non deve quindi spa-ventare la possibilità di utilizzarla anchein ambito manifatturiero.Da qui nasce il concetto di AutonomousAutomation: l'IA, per esempio, permet-te a un sistema di presa di determinarequale sia il modo migliore di afferrare unoggetto sulla base di forma, posizione,peso eccetera. Anche in questo caso lasensorizzazione, l'analisi dei dati, la lorointerpretazione e le conseguenti azionisono attività correlate e indispensabili.Con VTEM, per esempio, Festo sta lavo-rando sulla pneumatica digitalizzata:le funzioni della valvola possono esse-re stabilite e controllate tramite App,così da svolgere compìti diversi sfrut-tando il medesimo dispositivo. Con lasempre crescente mass customizationquesto significa rispondere alle singolerichieste dei clienti finali semplicemen-te programmando opportunamente gliimpianti attraverso un sistema di auto-mazione flessibile.

Digitalizzare nel modo giustoPer digitalizzare un'azienda occorre la-vorare su più fronti: formare le persone,aggiornare gli impianti, connettere har-dware e software.Se pensiamo alla Spagna, per esempio,occorre considerare che si tratta dellaseconda nazione in Europa per la produ-zione di auto; ospita inoltre molte delleprincipali aziende mondiali che si occu-pano di trattamento delle acque e ha una

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MECCANICHEPneumatica/Rotta verso la digitalizzazione

Da sinistra: raccoglieredati è indispensabile, maoccorre interpretarli nel

modo corretto per estrarreinformazioni utili

La collaborazione tra Festoe HP è a doppio senso: ledue aziende utilizzano lerispettive competenze permigliorare i propri prodotti

e servizi

Sotto: il gateway CPX IoT diFesto consente di raccoglieredati e renderli disponibili per

successive elaborazioni inCloud o edge

considerevole esperienza in ambito food epackaging. Tutti settori nei quali la pneu-matica riveste un ruolo fondamentale.Xavier Segura, General Manager Festo diSpagna e Portogallo, ha ben chiare le tap-pe per una digital transformation efficaceed efficiente. «Il mondo sta attraversandoconsistenti cambiamenti - ha confermatoSegura - Molti lavori scompariranno ma,in compenso, ne nasceranno di nuovi. Perquesto sarà cruciale un piano di sviluppoe di formazione del personale. Anche iclienti stanno cambiando: stanno crean-do nuovi business model che richiedono

nuovi approcci come la servitizzazione,il pay per use e l'approccio freemium.In Festo seguiamo un Executive Leader-shift Program che prevede l'investimen-to dell'1,5% del fatturato in formazioneinterna affinché l'azienda abbia una cre-scita sana, responsabile e che vada benoltre l'immediato futuro, guardando allefuture generazioni attraverso l'attenzioneai consumi energetici, ai materiali usatieccetera - ha proseguito il General Mana-ger Festo - Non è soltanto una questionedi tecnologia odi processi: sono le personeche portano il vero cambiamento».

PER DIGITALIZZARE UN'AZIENDAOCCORRE LAVORARE SU PIÙ FRONTI:FORMARE LE PERSONE, AGGIORNAREGLI IMPIANTI, CONNETTERE HARDWAREE SOFTWARE

52 TECNOLOGIE MECCANICHE Febbraio 2020

Nel concetto di manutenzione smart(Smartenance) tutto è digitalizzato,connesso e aggiornato in tempo reale

Uno strumento unicoFesto è rinomata anche per l'utiliz-zo creativo delle proprie soluzioni: inpassato ha realizzato dei modelli fun-zionanti di formiche in grado di muo-versi e libellule capaci di volare. Oggisi è spinta oltre costruendo una manobionica.«La mano umana è uno strumentostraordinario: può fare molte cose, èdotata di "sensori" di vario genere e siadatta in maniera perfetta a ogni gene-re di utilizzo - ha confermato KarolineVon Häfen, che in Festo si occupa deiprogetti legati alla bionica, cioè nellaprogettazione di sistemi ingegneristiciispirati a quanto presente in natura -Replicare una simile meraviglia dellanatura al momento è impossibile, main Festo ci siamo avvicinati molto conBionic Soft Hand».Bionic Soft Hand contiene infatti 24valvole proporzionali, vari sensori inciascun dito e una scheda madre conprocessore per il controllo. Il braccio ècostituito da un cobot Festo facilmenteprogrammabile attraverso una inter-faccia intuitiva e contiene "muscoli"stampati in 3D che si possono gonfiare,contrarre e allungare grazie ai sistemipneumatici di cui è composto. Il tuttoassicura decine di gradi di libertà: unsistema molto complesso da gestire a

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MECCANICHE

La CASA della stampa 3DIl 3D Printing and Digital Manufacturing Cen-

ter of Excellence di HP si sviluppa su circa

14.000 metri quadrati nei quali il lavoro è or-

ganizzato per aree, con postazioni condiviseal fine di favorire la collaborazione tra le per-

sone. Sfruttare con efficacia un modo nuovo

di produrre impone infatti un modo nuovo (al-meno in parte) di progettare e ragionare.

Uno dei limiti delle macchine additive è la

precisione dei pezzi prodotti. Per miglioraresignificativamente la qualità delle parti rea-

lizzate, in HP hanno sviluppato una procedura

che consente di ottenere la massima accura-tezza attraverso la costruzione di un partico-

lare di test che viene misurato e confrontato

con il modello digitale. Eventuali scostamentivengono utilizzati per la taratura. Non solo:

queste informazioni possono essere riversatenel Cloud di HP e utilizzate per migliorare l'ac-curatezza di tutte le macchine connesse in rete.Nel corso di quest'anno vedrà la luce una serie di macchine da produzione permetalli la cui tecnologia si basa in buona parte sull'esperienza maturata nellastampa 3D della plastica e in quella delle stampanti 2D per carta e altri materiali.Il processo è simile a quello per la plastica: prevede l'utilizzo di un agente ad-

densante e di un forno nel quale le microparticelle metalliche che sono state"spruzzate" vengono fuse. Interessante come il liquido rappresenti solo l'1%

della massa totale: un dato importante, perché consente di contenere i costi delliquido e di accorciare il tempo di permanenza nel forno.Le applicazioni di stampa 3D sono innumerevoli e in costante espansione: medi-cina e protesica, cosmetica, automotive, costruzione stampi, elettronica e pro-dotti di consumo, treni, difesa, aerospace, droni sono solo alcuni dei campi neiquali questa tecnologia sta cambiando il modo di produrre.Per esempio, sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) sono presenti alcunestampanti per carta di HP: per ovviare al problema dell'assenza di gravità, checonsente al meccanismo di caricamento dei fogli di funzionare, è stato realizza-to un particolare accessorio stampato in 3D direttamente nello spazio!

livello software, tanto da avere richie-sto un software di intelligenza artificia-le opportunamente istruito sulla basedi reali movimenti umani per stabilirequali dita usare e in che modo in base aciascuna operazione di presa e rilascio.Questo processo di apprendimento èstato eseguito in parallelo su migliaia digemelli digitali per velocizzare la pro-cedura e renderla più efficiente. Al di là

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dell'esercizio tecnologico in sé, questoesempio mostra come le tecnologie piùmoderne possano essere applicate consuccesso per migliorare la progettazio-ne dei dispositivi e la programmazionedei processi.

Manutenzione predittiva e smartCome si evolverà la digitalizzazionedell'ingegneria meccanica? I mega-

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Pneumatica / il 1aso

Uno scorcio del 3D Printing and DigitalManufacturing Center of Excellence diHP a Barcellona

trend segnalati da Festo per i prossimianni includono le fabbriche connesse, iservizi 4.0, l'automazione adattiva e ingenerale tutte le tecnologie trainanti.Michael Hoffmeister, Executive ExpertDigìtization & Industrie 4.0 di Festo, atale proposito ha introdotto il concettodi Smartenance (manutenzione digitalesmart), nella quale tutto è digitaliz-zato, connesso e aggiornato in temporeale.«Abbiamo creato un ecosistema sof-tware all'interno del quale gestire lamanutenzione dei componenti e degliimpianti. Abbiamo coinvolto già diver-si clienti importanti come Hilti, Valeo,Unilever eccetera, e i risultati sonoottimi: il ritorno dell'investimento simisura in circa 6 mesi, ma il vero van-taggio risiede nella continuità operati-va degli impianti e nell'assenza di stopindesiderati. Per questo tutti i prodottiFesto avranno un gemello digitale: nonsolo quelli più complessi e costosi, maanche i più piccoli e semplici. Solo cosìsarà possibile avere una copia digitale

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MECCANICHEPneumatica / Rotta verso la digitalizzazione

Bionic Soft Hand di Festo contiene 24 valvoleproporzionali e vari sensori in ciascun dito persimulare le caratteristiche di una mano vera

perfetta di una macchina o un impian-to e abilitare la vera Smartenance».Anche in questo caso l'IA riveste unruolo decisivo. Non a caso, nel 2018 Fe-sto ha rilevato Resolto Informatik, unasoftware house attiva in questo ambi-to. «Il ruolo di una IA in questo caso ècomparativo - ha spiegato Tanja Magi,Managing Director di Resolto Informa-tik - Registriamo tutti i parametri diuna macchina operativa nelle sue con-dizioni ideali e, attraverso il dispositi-vo Festo CPX IOT, li "diamo in pasto"all'IA (machine learning) affinché lianalizzi e li elabori tramite il softwareScraitec sia in tempo reale, sia in Cloudper rilevare eventuali anomalie duran-te il funzionamento».Qualsiasi variazione viene esaminataaffinché sia possibile intervenire pertempo sul componente specifico, evi-tando così una fermata improvvisadell'impianto.

Una collaborazione di valoreLe tecnologie additive sono tra i princi-pali driver dell'innovazione nel settoremanifatturiero.HP è sicuramente tra i protagonisti diquesto mondo: con le proprie soluzio-ni perla stampa ad alta produttività dimateriali plastici ha dato una marciain più alla stampa 3D.All'interno del nuovo 3D Printing andDigital Manufacturing Center of Excel-lence di Barcellona, HP sviluppa e col-lauda le proprie macchine.Il motto keep reinventing richiama lanecessità - oltre che l'opportunità -di pensare e ripensare componenti egeometrie tenendo in considerazionei vantaggi offerti dalle tecnologie ad-ditive.«Nel corso dell'ultimo anno le macchi-ne HP hanno stampato un totale di 18milioni di pezzi: un numero impressio-nante se si pensa che questa tecnolo-

I MEGATREND SEGNALATI DA FESTOPER I PROSSIMI ANNI INCLUDONO LEFABBRICHE CONNESSE, I SERVIZI 4.0,L'AUTOMAZIONE ADATTIVA E TUTTE LETECNOLOGIE TRAINANTI

54 TECNOLOGIE MECCANICHE Febbraio 2020

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Il monitoraggiocostante degli impianti

permette di ridurrepraticamente a zero gli

stop non pianificati

gia è nata per scopi di prototipazionema che, proprio grazie ad HP, si è evo-luta in una soluzione adatta anche perla produzione in serie - ha spiegato Fa-bio Annunziata, Head of Strategic Al-liances, HP 3D Printing and Digital Ma-nufacturing - Rispetto al passato, chepossiamo definire analogico, il futuro ècompletamente digitale; in questo per-corso di trasformazione in ambito ma-nifatturiero stiamo lavorando fianco afianco con Festo per migliorare semprepiù la produttività, la precisione e laqualità dei particolari realizzati.Per questo ormai parliamo di ecosi-stema di stampa 3D, e non semplice-mente di macchine: a monte rispettoalle nostre stampanti risultano fonda-mentali i software di progettazione esimulazione, mentre a valle occorrelavorare sul post processing delle par-ti, sull'automazione e sulla pulizia per-ché al momento rimane un'operazionedove l'attività manuale è preponde-rante. L'apporto di Festo è concentratoproprio nella fornitura di componentie soluzioni in grado di migliorare le at-tività di post processing e automazio-ne. Dal canto suo, la partnership conHP permetterà a Festo di migliorare ilproprio time to market, soddisfare leesigenze di customizzazione dei clien-ti ed, entro i12025, eseguire produzionidi serie». ■

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