La sfida attuale dell'ingegneria della produzione consiste nel sincronizzare i cicli di vita di prodotto, processo e fabbrica. Convergendo
verso la visione di ManuFuture, il settore manifatturiero dovrebbe convertirsi in un settore knowledge-based (KB) in
grado di evolversi.
Il paradigma della Digital Factory comporta diversi vantaggi:
-riduzione dei tempi di produzione e degli scarti attraverso le analisi fatte su mock-up virtuali di nuovi prodotti/processi;
-sviluppo di un knowledge repository per la condivisione delle informazioni nelle diverse versioni;
-miglioramento dell'efficienza e della sicurezza dei lavoratori attraverso l'allenamento e l'apprendimento svolto su sistemi
produttivi virtuali;
-creazione di collaboration network tra persone coinvolte sullo stesso progetto, ma dislocate nel mondo.
Le fabbriche moderne devono essere modulari, scalabili, flessibili, aperte, agili e KB per potersi adattare rapidamente ai
continui cambiamenti della domanda di mercato, alle innovazioni tecnologiche e alle nuove regolamentazioni. Questa complessità
richiede strumenti di supporto per affrontare efficacemente tali sfide. Le soluzioni PLM offerte dal mercato sono carenti di interoperabilità e troppo dispendiose per le piccole e medie imprese. Lo sviluppo di un nuovo framework, definito come "Ambiente virtuale integrato per il supporto al design e alla gestione di tutti gli elementi della fabbrica, dal singolo prodotto al network d'imprese, attraverso tutte le fasi del ciclo di vita della fabbrica", può essere considerato una valida soluzione.
La Digital Factory è un ambiente integrato di simulazione che considera la fabbrica nel suo complesso e fornisce un sistema
avanzato di pianificazione, di supporto decisionale e di validazione.
Il risultato scaturisce dalla realizzazione di un framework che realizza l'infrastruttura a supporto di un ambiente virtuale,
object-oriented e collaborativo al fine di facilitare la condivisione delle risorse, le informazioni e la conoscenza.
La rappresentazione Virtuale ricopre un ruolo fondamentale: oltre a essere il collettore dei risultati provenienti dai tools utilizzati,
fornisce una rappresentazione 3D dello spazio fisico che supporta l'interazione tra i diversi soggetti coinvolti e fornisce una visione ad alto livello delle informazioni. La visualizzazione realistica della fabbrica virtuale aiuta i manager, i designer, gli operatori e i clienti a interagire e capire meglio gli eventi, le relazioni e i comportamenti del sistema produttivo.
Questo tipo di approccio offre dei miglioramenti importanti rispetto allo stato dell'arte: n generazione di una visione olistica della fabbrica, sia considerando le sue dimensioni fisiche e la sua evoluzione nel tempo (ciclo di vita della fabbrica) sia il nuovo business model (EVA e MBM);
-sviluppo di un data model della fabbrica condiviso ed estensibile (basato sull'ontologia) per i prodotti, i processi, le
risorse e le strutture allo scopo di superare la scarsa interoperabilità tra le diverse piattaforme SW che utilizzano
formati proprietari (EVA);
-sviluppo di nuovi metodi e applicazioni per la pianificazione e la configurazione delle linee produttive (EVA e 2MaCS);
-supporto alla definizione di sistemi produttivi orientati all'uomo e alla validazione dell'impatto al fine di migliorare
la sostenibilità sociale (EVA e IRAS).
La fabbrica virtuale diventa così il luogo naturale dove insegnare agli studenti e formare i lavoratori seguendo i concetti della
"Teaching Factory". Tutti i gruppi ITIA partecipano alle attività di formazione.
Obiettivo del laboratorio è lavorare sulla cosiddetta Fabbrica Virtuale. La rappresentazione digitale della fabbrica e delle fasi in ambito manifatturiero diventano virtuali usando strumenti di simulazione e specifiche applicazioni capaci di rendere la rappresentazione di un processo dinamica e in continuo aggiornamento. La simulazione, i modelli 3D e i metodi e strumenti di realtà virtuali vengono usati per progettare la fabbrica e i suoi processi.
Il gruppo che lavora sotto questa denominazione applica le cosiddette nuove tecnologie al settore manifatturiero. Componenti del gruppo sono:
- Sviluppatori e tecnici capaci di sviluppare nuovi ambienti volti al raggiungimento di nuovi modi di collaborazione tra entità di una stessa realtà produttiva o per disegnare nuovi prodotti e situazioni.
- Designer che sanno proporre visioni di oggetti e luoghi più realistiche ed efficaci.
- Manager capaci di valutare e gestire la parte organizzativa dei processi e analizzare i risultati delle simulazioni.
- Esperti di fattori umani che assicurano la centralità dell'essere umano rispetto alla tecnologia.
Le applicazioni scaturite dal Laboratorio Virtuale sono state posizionate in diversi settori del mercato: dall'automotive, alla simulazione, dell'illuminazione per grandi escavatori ai componenti per elettrodomestici. Le tecnologie applicate sono varie: realtà virtuale immersiva, simulazione virtuale fruibile con un semplice pc portatile o realtà aumentata.
La "Digital Factory" è l'ultimo ambiente realizzato. GIOVE visualizza l'ambiente di lavorazione di una fabbrica in cui l'utente può disegnare il layout di produzione. L'ambiente permette la pianificazione della fabbrica in real time e in modo collaborativo: due o più utenti possono aggiungere macchinari, lavoratori o attrezzature, muoverli o legarli ad un prodotto specifico. La visione realistica della linea produttiva permette di riconoscere immediatamente la sua usabilità o di riorganizzare il layout e di correggerlo facilmente dopo la simulazione per ridurre problemi produttivi.
Vedi anche: