Prodotti e soluzioni per l'industria del Machinery
Un’occasione imperdibile per valorizzare l’offerta di Robotica e Sistemi di Visione per il mondo industriale
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Anno VII Supplemento a www.newsimpresa.it diffusione gratuita
DIRETTORE RESPONSABILE Massimo Fucci massimo.fucci@pentaconsulting.it
EDITORE Pentaconsulting Srl Piazza Caiazzo, 2 20124 Milano pentaconsulting@pentaconsulting.it Tel. 02 92958990
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EDITTORIALE a cura di Massimo Fucci
Personalizzazione e multifunzionalità adattativa. Le sfide del Machinery in ottica Industry 4.0 Sono queste le sfide che devono affrontare le aziende nel settore del Machinery. Un territorio sempre più vasto in cui coniugare le idee e le intuizioni mediante un’integrazione intelligente tra domini hardware e software. Un universo caratterizzato da connettività e sensori in grado di fornire indicazioni d’uso e di colloquiare con il resto della fabbrica Digitale.
Massimo Fucci
Grazie alle tecnologie come Big data e Analytics è ormai possibile implementare sofisticate logiche di manutenzione predittiva ed anche prescrittiva. La cosiddetta Product Performance Intelligence fornisce alle aziende un potente strumento di supporto alle decisioni e i sistemi più sofisticati sono in grado di riconoscere componenti e - in funzione di workflow in realtime - effettuare le corrette operazioni per realizzare/assemblare uno specifico prodotto.
Un mercato in cui - da sempre - le aziende italiane sono in grado di eccellere con soluzioni ad hoc pensate per ogni mercato/prodotto. Un settore in cui mettere a dura prova il software applicativo, i sottosistemi hardware e, non ultimo, l’infrastruttura IT. Macchine e sistemi sempre più intelligenti, o meglio, pensate per svolgere i compiti più disparati. Tutto oro? Il mercato corre a 2 cifre ed è un bene. La specializzazione richiesta per queste nuove macchine multisistema è notevole e abbraccia diversi domini. Un sistema di sistemi che ci ricorda come le teorie in merito non sono certo una novità. Ancora una volta se la cultura c’è allora viene in aiuto di chi deve ragionare in termini infrastrutturali globali. Ancora una volta per eccellere si torna ai fondamentali. Anche in questo mondo stra interconnesso. 2
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Semplice integrazione nel sistema: gestione trasparente dei dati energetici con il PC-based Control.
Energia Elettrica
Calore, Gas
Acqua
Pressione
Temperatura
Condition Monitoring
www.beckhoff.it/energy-data-management Con il controllo PC-based, Beckhoff offre la possibilitĂ di monitorare i dati energetici attraverso un sistema completamente integrato, standard, sicuro e con diretto accesso al cloud. TwinCAT e componenti specifici di I/O consentono la raccolta estremamente precisa e trasparente di tutti i dati energetici in base alla norma DIN EN ISO 50001.
Rilevazione Dati
Fieldbus, EtherCAT
Analisi, Controllo
Beckhoff Technology Day 2018
Sistema di gestione dell'Energia OPC UA, Database Server
IoT
Milano, 06 marzo Treviso, 07 marzo Bologna, 08 marzo Big Data
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SOMMARIO
EDITTORIALE
Personalizzazione e multifunzionalità adattativa. Le sfide del Machinery in ottica Industry 4.0
EPLAN
l’evoluzione del CAD elettrico: integrazione con MCAD, ERP E PLM
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BECKHOFF AUTOMATION
ALTAIR ENGINEERING
Automazione e tecnologia di processo in un unico sistema con il controllo PC-based
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MACCHINARI SMART CON HYPERWORKS ED IL SUPPORTO DEL PIANO CALENDA
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SOMMARIO SCHNEIDER ELECTRIC
OEM E SMART MANUFACTURING: GUIDANO LA TRASFORMAZIONE DIGITALE DELL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE DI SCHNEIDER ELECTRIC
UCIMU - Il punto
Il settore della macchina utensile: gli ultimi dati di UCIMU
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18 Siemens PLM Software
Siemens PLM Software, un portfolio end to end: progettazione, produzione, Cloud e Analitycs per le aziende del machinery
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UCIMU - Focus
Macchine utensili evolute per un manifatturiero 4.0
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B E C K H O F F A U T O M AT I O N
AUTOMAZIONE E TECNOLOGIA DI PROCESSO IN UN UNICO SISTEMA CON IL CONTROLLO PC-BASED Con l’ingresso nell’industria di processo, Beckhoff presenta nuovi prodotti e unisce le tecnologie di automazione di fabbrica e di processo all’interno di TwinCAT, la piattaforma universale di automazione. Benjamin Bruns, Business Management, Process Industry di Beckhoff
L
a semplicità, la modularità e la scalabilità dell’architettura PC-based viene proposta da Beckhoff quale alternativa ai complessi e costosi sistemi di automazione e controllo che i tradizionali fornitori di tecnologie offrono per il mondo del processo. In questo modo il PC-based control dischiude tutte le sue potenzialità di applicazione in nuovi ambiti, tra cui l’Oil & Gas, il petrolchimico, il chimico, il trattamento acque, l’industria primaria del legno e del tabacco, l’alimentare, il siderurgico, solo per citarne alcuni. “Nel corso degli anni, sulla spinta delle crescenti esigenze dei clienti e del progresso tecnologico - afferma Benjamin Bruns, Business Management, Process Industry di Beckhoff - i sistemi di automazione industriale e di processo si sono evoluti e avvicinati sempre di più con soluzioni di visualizzazione sempre più ampie, migliorando in termini di efficienza e tempo di ciclo per poter comandare processi soggetti a sempre più elevate dinamiche e, in termini di sicurezza, per poter far fronte ad eventuali arresti di emergenza o incendi.” Tra i nuovi prodotti spiccano i terminali EtherCAT 6
con interfacce I/O intrinsecamente sicure della serie ELX, insieme ai Control Panel e ai Panel PC della serie CPX, nonché il software di controllo TwinCAT con specifiche interfacce per la tecnologia di processo. Le nuove soluzioni Beckhoff supportano i principali protocolli di comunicazione impiegati in ambito di processo, garantendo la piena conformità a tutti i più diffusi standard quali HART, NAMUR e FDT/DTM (Field Device Tool/Device Type Manager). I nuovi terminali EtherCAT della serie ELX, con entrate/uscite a sicurezza intrinseca e dal design compatto, consentono la connessione diretta dei dispositivi di campo nelle zone a rischio di esplosione 0, 1 e 2. Due le versioni: la prima in grado di alloggiare fino a 4 I/O in 12 mm di spessore; la seconda da 24 mm capace di ospitare fino a 8 I/O. Dotati di certificazioni ATEX e IECEx, i terminali ELX soddisfano tutte le specifiche internazionalmente riconosciute per la protezione contro le esplosioni e possono quindi essere impiegati senza limitazioni applicative praticamente in tutto il mondo. Progettata per l’impiego in zona classificata 2/22, la famiglia di Control Panel e Panel PC della serie CPX include un’ampia gamma di
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I nuovi terminali Ethercat le zone a rischio esplosione
dispositivi disponibili in svariate configurazioni e opzioni di montaggio nei formati 15 pollici (4:3), 19 pollici (5:4) e 21,5 pollici (16:9). La famiglia CPX impiega la tecnologia multi-touch capacitiva ed estende al controllo di processo i vantaggi tipici in termini di funzionalità e intuitività, che già gli utenti da anni sfruttano sui più svariati HMI in ambito di automazione. “Nulla è stato trascurato, anche a livello di design - spiega Bruns. Questi Control Panel e Panel PC abbinano eleganza a grande funzionalità. L’alloggiamento in alluminio garantisce protezione e affidabilità anche negli ambienti più gravosi come, per l’appunto, quelli a elevato rischio di esplosione tipici dell’industria di processo”. Il software TwinCAT, dedicato allo sviluppo delle applicazioni di controllo e automazione, è stato a tal proposito oggetto di una serie di aggiornamenti ed estensioni. Con la piattaforma TwinCAT gli sviluppatori dispongono di una piattaforma completa e integrata, mediante la
quale è possibile gestire in real-time non solo sequenze PLC e algoritmi scritti in C++ e Matlab/ Simulink, ma anche implementare applicazioni di HMI e gestire gli aspetti relativi alla sicurezza. Grazie al modulo IoT è possibile realizzare applicazioni che si avvalgono dei servizi di comunicazione e messaggistica tipici di questo ambiente, mentre con TwinCAT Analytics è possibile accedere ad avanzate funzionalità di analisi basate su cloud per effettuare manutenzione predittiva ed il monitoraggio dei dispositivi e dei valori d’esercizio che si intende tenere sotto controllo. Le capacità di comunicazione di TwinCAT sono state ampliate con l’introduzione dei più diffusi protocolli utilizzati in ambito di processo, tra cui HART, NAMUR e FDT/DTM. “Ebbene - conclude Bruns - se si pensa all’architettura PC-based che per definizione rappresenta la sintesi perfetta del paradigma 4.0 in termini di universalità, flessibilità, scalabilità, modularità e, soprattutto, capacità nativa di interconnessione, i prodotti dedicati al settore del processo rappresentano il tassello finora mancante.”
Serie CPX: la soluzione nelle aree a rischio esplosione
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EPLAN
L’EVOLUZIONE DEL CAD ELETTRICO: INTEGRAZIONE CON MCAD, ERP E PLM In un contesto sempre più competitivo risultano vincenti le aziende che riescono ad implementare un’infrastruttura software applicativa in grado di supportare l’evoluzione del proprio modello di Business. Motivazione di per sé necessaria e sufficiente per scegliere/ sostituire applicazioni che non sono in grado di modellare e gestire strutture dati riutilizzabili in altri contesti applicativi. Non fanno eccezione le applicazioni rivolte al ciclo di sviluppo prodotto ed in particolare quelle del settore elettrico, elettronico rivolto all’automazione. In un mondo Meccatronico, dove il ‘tronico’ fa la differenza, deve spingere il management ad una riflessione importante: come riesco a sostenere il continuo cambiamento del processo di Business?
My e-effect: Progettazione elettrica e schemistica si integrano perfettamente EPLAN Electric P8 ti consente di integrare la progettazione, la documentazione e la gestione dei dati in modo automatico. Tutte le informazioni necessarie per la produzione, l’installazione e la manutenzione dei tuoi progetti sono sempre accessibili e integrati con il tuo ERP o PLM. Vuoi anche tu beneficiare dell’e-effect? Usa EPLAN Experience – un solido concetto per una maggior efficienza in ambito ingegneristico. Per ulteriori informazioni: 022504812 – info@eplan.it
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potizzando di sovraintendere il processo di realizzazione di macchine e/o impianti con un’ottica manageriale, non si può che partire da questo dato di fatto: il miglioramento qualitativo della nostra macchina o del nostro impianto è sempre meno legato agli aspetti meccanici ma sempre più a quelli di automazione e di gestione intelligente nel tempo. E’ qui che si gioca la partita del futuro. Infatti, il mercato, non richiede più “semplici” macchine, ma sistemi con automazioni sempre più complesse con una messa in servizio veloce, con un cambio linea/formato/utensile rapido, con una facile manutenzione, meglio se predittiva, minori consumi e minor costo totale di esercizio (TCO). Per affrontare queste necessità, le aziende si sono attrezzate negli anni con soluzioni applicative CAD 3D e di sistemi di gestione del ciclo di vita dei prodotti (PLM) che hanno consentito di ottenere fondamentalmente due obiettivi. Il primo, grazie alla generazione di un prototipo virtuale, un drastico abbattimento degli errori di costruzione con la possibilità di testare soluzione tecnologiche su dei prototipi virtuali. Il secondo, anche grazie ai sistemi PLM, l’uniformità progettuale: tutti usano gli stessi metodi e gli stessi codici. Questo ha consentito una reale integrazione dei dati di distinta tra l’ufficio tecnico e i sistemi geDossier
stionali/ ERP. E nell’ufficio/reparto elettrico, come si sono evolute le pratiche nel processo di sviluppo e test dei prodotti? In realtà, in questo caso, è’ successo poco o nulla. Per anni si è rimasti fermi all’idea che lo scopo principale di questo ufficio fosse semplicemente quello di disegnare bene uno schema. Il limite di questo approccio è sotto gli occhi di tutti: i problemi vengono alla luce in officina durante la fase di collaudo, o peggio in esercizio. E qui, anche il più piccolo intoppo può avere un grosso impatto sia a livello economico, che a livello di tempistica: i problemi che si riscontrano sono ben noti: codici errati, spazi insufficienti, errato dimensionamento degli ingombri per i componenti, mancanza di specifiche per il posizionamento dei sensori, assenza di schemi di cablaggio bordo macchina, interferenze meccaniche, elettriche magnetiche etc…etc. Le conseguenze possono essere pesanti: si può arrivare a riprogettare e ricostruire una parte della macchina, o pagare delle penali per un ritardo di consegna, oppure, peggio, rovinare la relazione con il cliente. Avere un buon sistema di progettazione di schemi non è più una condizione sufficiente per essere competitivi. E’ necessario che tutte le informazioni generate dall’ufficio elettrico siano condivise con il resto dell’azienda nei tempi adeguati.
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EPLAN
Attenzione, ciò non vale solo all’integrazione tra la distinta base elettrica, quella meccanica ed il sistema gestionale, ma anche a tutta la documentazione di progetto. I dati devono essere necessariamente gli stessi e devono essere visibili da tutti in funzione dei permessi distribuiti. Tutto questo fa parte di un percorso già visto sviluppato nei processi per l’ufficio tecnico orientato alla progettazione meccanica, ormai grazie ai sistemi PLM e all’integrazione con il sistema ERP questi aspetti sono già stati affrontati e risolti. Una situazione di “copia e incolla” dei processi che va affrontata dal management e sollecitata dai responsabili e progettisti in ambito elettrico. Si perché “la spina dorsale” dell’informazione aziendale, nella maggior parte delle aziende, c’è già, è funzionante e ben collaudata. Si tratta di “estenderla” anche a questa porzione del processo di sviluppo prodotto. La progettazione meccatronica non è un miraggio ma è il risultato finale di un percorso che porta a rivedere e ottimizzare processi e i flussi di lavoro. “Se siete in questa situazione sappiate che questi temi sono affrontabili con successo: c’è la tecnologia e c’è anche la metodologia e ci sono molteplici storie di successo da cui attingere quali siano realmente i benefici qualitativi 10
e quantitativi ottenuti - ci racconta Stefano Casazza, Country Manager di Eplan Software & service - la nostra azienda si occupa proprio di questo: non siamo dei semplici fornitori di un CAD elettrico, ma ci occupiamo di rendere efficiente le progettazione dei nostri clienti”. Questa necessità coinvolge tutti gli aspetti legati all’integrazione con i sistemi ERP e con i più diffusi sistemi PLM (TeamCenter, Windchill, Autodesk Vault, Pro-file) ma non solo. “Ci prendiamo cura anche di come semplificare e standardizzare il lavoro del progettista attraverso il configuratore di progetti - prosegue Casazza - Per facilitare questo approccio, EPLAN ha sviluppato non solo una tecnologia ma anche una metodologia ben collaudata. L’esperienza maturata in 33 anni con più di 50.000 clienti ci ha dato le competenze per aiutare i nostri clienti ad evolvere. I risultati sono evidenti e concreti: riduzione della complessità, maggiore riutilizzo e massima flessibilità, oltre a costi di processo più bassi e maggiore efficienza nell’ingegneria”. Il tema dell’integrazione e dell’efficacia dei processi non è demandabile solo ai collaboratori, ma visti i costi ed i tempi interessati rappresenta, sempre di più, la differenza per ottenere margini adeguati. Ergo, un tema da Manager.
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G IFNTEW ER NG S I E M E NASL TPALI RM ESNO AI R E
MACCHINARI SMART CON HYPERWORKS ED IL SUPPORTO DEL PIANO CALENDA Sempre nuove le sfide al settore dei software per l’ingegneria dei prodotti che vengono poste dalla crescita della complessità e differenziazione delle esigenze delle aziende di settore. Un aiuto arriva dell’avvento del cloud e dal costante incremento delle capacità di calcolo e, non ultimo ,delle funzionalità del software applicativo. A tutti questi fattori tecnologici si va ad aggiungere il piano sviluppato dal ministro Calenda, un supporto finanziario intelligente e importante a supporto dell’innovazione.
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n un mercato molto competitivo in cui si sviluppano nuove metodologie di produzione, tecnologie e metodologie innovative, le aziende debbono riuscire a sviluppare subito - in prima istanza - il prodotto con le caratteristiche attese dal proprio cliente target. In questo contesto l’Internet of Things (IoT) ha un nuovo impatto sull’ingegnerizzazione dei prodotti, ampliando, di fatto, il perimetro del Product Lifecycle Management (PLM). “In questo ambiente innovativo in continua evoluzione, la piattaforma per la progettazione ingegneristica di Altair - afferma Maurizio Spera-
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ti, country manager di Altair in Italia - offre una vasta gamma di soluzioni CAE multidisciplinari tra le più innovative e complete del mercato. Per assicurarci il successo dei nostri clienti forniamo anche servizi di consulenza, formazione e supporto, specialmente quando si tratta di ottimizzazione.” Le aziende operanti nel settore del machinery potranno beneficiare del portfolio dell’offerta software di Altair, con il quale potranno realizzare prodotti dalle performance migliori, perché frutto di simulazioni multidisciplinari in cui sono confluiti le sequenze dei dati storici di carico di eventi reali.
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COVER STORY “Altair - continua Sperati - è inoltre fornitore leader di strumenti legati all’High-performance Computing che consentono di spingersi in progetti altrimenti non possibili se si dovessero affrontare con scenari di calcolo più tradizionali. Crediamo di essere estremamente utili per le aziende che operano nel settore del Machinery che possono fare leverage su di un ampio e integrato portfolio software per l’ingegneria, e sull’ esperienza maturata sul campo per risolvere problemi reali. La nostra visione è quella di trasformare l’ingegneria di prodotto e le decisioni organizzative con l’uso della simulazione, l’ottimizzazione e l’high performance computing in tutto il ciclo di vita del prodotto.” La suite di software Hyperworks è perfettamente integrata per cui ottimizza le performance di progettazione in tutti i domini in cui si muove la simulazione: quali lo strutturale, la fluidodinamica, la gestione termica, l’elettromagnetismo. Inoltre è possibile la modellazione di sistemi e sistemi integrati e la visualizzazione ed analisi di dati, fino alla visualizzazione realistica con specifici algoritmi di rendering. Il tutto in una modalità semplice in cui ogni dato sviluppato in un’applicazione viene riutilizzato telquel dalle altre applicazioni della suite. Una modalità che consente di iterare processi e definire la miglior soluzione ad un costo estremamente basso. In un ambito di trasformazione il Piano previsto dal ministro Calenda concede di poter fruire di ammortamenti favorevoli (150-250%) per le aziende che investono. Soldi veri, dove le aziende non devono restare in attesa di rimborsi futuri (a volte decisamente snervanti), ma trattengono direttamente le risorse dalle transazioni legate al singolo bilancio. “L’Italia è un grande Paese industriale - spiega nella nota introduttiva al Piano Nazionale Industria 4.0 Carlo Calenda, Ministro dello Sviluppo Economico - Le nostre imprese manifatturiere rappresentano il motore della crescita e dello sviluppo economico, con la loro capacità 12
di produrre ricchezza e occupazione, alimentare l’indotto e le attività dei servizi, contribuire alla stabilità finanziaria, economica e sociale. Il Piano Industria 4.0 è una grande occasione per tutte le aziende che vogliono cogliere le opportunità legate alla quarta rivoluzione industriale: prevede un insieme di misure organiche e complementari in grado di favorire gli investimenti per l’innovazione e per la competitività. Saper cogliere questa sfida, però, non riguarda solo il Governo, ma riguarda soprattutto gli imprenditori. Per questo abbiamo voluto cambiare paradigma: abbiamo disegnato delle misure che ogni azienda può attivare in modo automatico senza ricorrere a bandi o sportelli e, soprattutto, senza vincoli dimensionali, settoriali o territoriali. Industria 4.0 investe tutti gli aspetti del ciclo di vita delle imprese che vogliono acquisire competitività, offrendo un supporto negli investimenti, nella digitalizzazione dei processi produttivi, nella valorizzazione della produttività dei lavoratori, nella formazione di competenze adeguate e nello sviluppo di nuovi prodotti e processi. Il successo del Piano Industria 4.0 dipenderà dall’ampiezza con cui ogni singolo imprenditore utilizzerà le misure messe a disposizione.” Una sola vera urgenza: il Piano prevedeva che gli ordini in merito a beni eleggibili alla legge (macchine, software e servizi compresi) avvenissero entro il 31/12/2017. Una finestra assolutamente da non perdere per le aziende che intendevano continuare a competere con successo.
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SCHNEIDER ELECTRIC
OEM E SMART MANUFACTURING: GUIDANO LA TRASFORMAZIONE DIGITALE DELL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE DI SCHNEIDER ELECTRIC
I costruttori di macchine trovano da Schneider Electric soluzioni adatte alle proprie esigenze, oltre ad una serie di incontri e di formazione per gli OEM sullo Smart Manufacturing. Schneider Electric offre innovazione operativa e di processo in grado di incidere in maniera significativa sul business dei propri clienti
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li OEM (Original Equipment Manufacturer) sono alla base del contesto dell’automazione industriale perseguito da Schneider Electric. Queste aziende vengono supportate dai software e tool di progettazione, programmazione, librerie dedicate e possono così affrontare in modo strutturato e semplice, le richieste degli utenti finali. Gli OEM offrono soluzioni che si adattano alle specificità di ogni impresa e allo stesso tempo consentono di innovare in modo intelligente, efficiente e sicuro. Grazie all’adozione delle certificazioni cybersecurity più accreditate quali Achilles Level II ed Ethernet, gli OEM operano in ambiente open e nativamente integrabile. Schneider Electric, specialista globale nella gestione dell’energia e dell’automazione industriale, focalizza sulla trasformazione digitale che sta interessando il mondo dell’automazione. Una trasformazione che, a partire dall’integrazione fra tecnologie IT e operative, apre potenzialità senza precedenti per ottimizzare l’efficienza operativa, la gestione, le performance delle macchine. Inol-
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la nuova generazione di Preventa XPSMCM, controller di sicurezza modulare
tre consente, a livello più ampio, di creare nuovi modelli di business per i costruttori di macchine. “Oggi quando incontriamo i costruttori di macchine parliamo loro di Smart Manufacturing - spiega Antonio Marra, Marketing Manager Machine
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COVER STORY
Solutions di Schneider Electric - una modalità di concepire la produzione industriale, più flessibile, efficiente e intelligente resa possibile dall’integrazione della connettività dei componenti per la costruzione di macchine. È il mondo dell’Industrial Internet of Things: un contesto in cui grazie a componenti connessi e intelligenti, si realizzano macchine connesse, pronte a operare in linee e impianti produttivi di nuova generazione. Un ambito caratterizzato da dati sempre più ricchi e dettagliati; un ecosistema di monitoraggio, di gestione, di controllo negli ambienti produttivi che oggi può sfruttare le potenzialità dei Big Data e delle Analytics”.
lo Smart Control ovvero l’utilizzo di nuove tecnologie software per facilitare l’integrazione tra i differenti dispositivi e le macchine per rendere più efficiente e flessibile la produzione; Augmented Operator che consiste nell’utilizzo di dispositivi mobili, realtà aumentata e connettività per incrementare la produttività. Le aziende che intendono implementare processi di innovazione se si muovono lungo questi tre assi, possono creare efficienze operative e di processo in grado di impattare in maniera positiva sul business.
Conoscere e proporre ai clienti finali macchine concepite nell’ottica dello Smart Manufacturing è una opportunità che i costruttori di macchine italiani non possono perdere. Per questo motivo Schneider Electric si è impegnata in una grande azione d’informazione e di dimostrazione pratica di ciò che è possibile realizzare già oggi. Per valorizzare ulteriormente le competenze e la capacità di innovazione degli OEM Italiani, Schneider Electric ha lanciato il programma MIPP (Machine Integrator Partner Program), un’iniziativa di partnership dedicata ai System Integrator che operano nell’area dell’automazione di macchine. Ai partner MIPP sono riservati percorsi di formazione di tipo tecnologico e opportunità di supporto allo sviluppo del prorpio business, come ad esempio una maggiore visibilità attraverso iniziative di comunicazione dedicate e dalla presenza di un’area web dedicata. In sintesi, l’offerta Schneider Electric rivolta allo Smart Manufacturing si distribuisce su tre assi principali: Asset Performance ovvero le soluzioni per ottimizzare il funzionamento delle apparecchiature in campo, tramite l’utilizzo di sensori, connettività al cloud e software di analytics;
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ATV 340, inverter per applicazioni in macchine smart ad elevate performance
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SCHNEIDER ELECTRIC
ATV340 amplia la gamma di variatori di velocità Altivar Machine. Progettato per vincere le nuove sfide poste dalla progettazione di macchine intelligenti per applicazioni che richiedono rapido controllo dinamico e per gestire motori in open o closed loop. Caratterizzato da un ciclo operazione minimo di 1 ms, che unito alla connettività Ethernet, massimizza il troughput della macchina. Tutto con la massima sicurezza fisica e cyber, con la certificazione Achilles Level II e la conformità alle normative EN ISO 1384901 e EN 62061. Adatto anche ad ambienti industriali, ATV340 offre la possibilità di monitoraggio da remoto per attuare manutenzione predittiva e servizi per la sostituzione rapida dei device (FDR).
M251 Ethernet, PLC con Ethernet integrato, ottimizzato per architetture di automazione distribuite
Preventa XPSMCM: la gamma di controller di sicurezza modulari si evolve con la disponibilità di nuove card fieldbus opzionali, moduli controllo velocità HTL e TTL, moduli di monitoraggio, spring terminals, tool di simulazione online e nuove funzionalità per il software configurabile SoSafe. Questi prodotti proteggono macchinari e operatori da incidenti causati da parti in movimento monitorando, nello stesso tempo, più funzionalità Safety, quali fermata di emergenza, monitoraggio di carter, perimetro, posizione, velocità, in conformità con la categoria 4 degli standard EN ISO 13849-1 e SIL3 EN/IEC 61508. Input e output digitali e moduli di espansione IO rendono la soluzione scalabile per costruire fino a 6 isole remotate con comunicazione sicura. M251 Ethernet: il PLC Schneider Electric, dotato di una CPU compatta estremamente performante e ottimizzata per architetture di automazione distribuite. Integra la comunicazione Ethernet IP Scanner, trasformandosi in un dispositivo molto versatile nella gestione della comunicazione verso network e fieldbus. È un prodotto “IIoT ready”, progettato per attività che richiedono comunicazioni simultanee via Ethernet tra le macchine e i sistemi di supervisione. Grazie alle due interfacce Ethernet e allo Switch integrato, il controllore è in grado di comunicare parallelamente verso due reti separate e può anche essere il master in una delle due. Il controllore Modicon M251 può essere utilizzato come controllore di linea o come soluzione d’intelligence centralizzata in sistemi e macchine modulari con architetture distribuite.
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S I E M E N S P L M S O F T WA R E
SIEMENS PLM SOFTWARE, UN PORTFOLIO END TO END: PROGETTAZIONE, PRODUZIONE, CLOUD E ANALITYCS PER LE AZIENDE DEL MACHINERY Integrazione e convergenza tra mondo informatico e la produzione richiedono un ciclo di sviluppo prodotto integrato in tutte le sue fasi. L’integrazione più efficace è prerogativa di aziende dotate di un portfolio in cui siano presente tutte le componenti necessarie sia di prodotto che di servizio e, soprattutto, una somma di conoscenze e professionalità in grado di comprendere, implementare e risolvere. Il portfolio e la conoscenza di Siemens PLM Software rispondono a tutti questi requisiti. Leonardo Cipollini, Business Development Director di Siemens Industry Software
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l mercato dei macchinari industriali (Machinery) in Italia è caratterizzato da volumi importanti sia nel mercato interno, sia nell’esportazione. In questa arena operano una serie di fornitori di prodotti e soluzioni abilitanti differenti: solo alcuni hanno alle spalle una storia concreta nel mondo della manifattura. Siemens PLM Software è un’azienda cresciuta nella cultura della soluzione, in grado di risolvere i diversi temi che sono nati di volta in volta nell’ambito dell’intero processo di sviluppo. “In particolare possiamo far leva da un lato alla nostra esperienza di fornitori software per le aziende manifatturiere, dall’altro sul brand Siemens e del ruolo che ricopre nel mondo dell’automazione industriale - spiega Leonardo Cipollini, Business Development Director di Siemens Industry Software - La nostra posizione di leadership è ormai consolidata da anni in alcuni settori come quello Automotive e Aerospace 18
& Defence, e ci stiamo espandendo con attività mirate nel settore del Machinery, del Food&Beverage, del Consumer e dell’Energy.” Il portfolio d’offerta per le aziende del settore machinery si articola in una serie di suite applicative che coprono dal Product Lifecycle Management (PLM) al Manufacturing Operation Management (MOM) , arricchite da una completa suite di strumenti per la simulazione e per il testing (Simcenter). Nonché della capacità di gestire in un ambiente cloud proprietario (MindSphere), i dati di produzione e del MES (Manufacturing Execution System) in cui Siemens è stata recentemente riconosciuta da IDC come azienda leader di questo settore di mercato. “Come Siemens PLM Software - continua Cipollini - abbiamo un portfoglio di soluzioni veramente ampio e quindi i campi di applicazione delle nostre soluzioni coprono l’intero processo dall’ideazione alla realizzazione del percorso che porta alla completa digitalizzazione di tutti i processi. In particolare, va sottolineato che le ap-
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S I E M E N S P L M S O F T WA R E
plicazioni di Mechatronics Concept Designer e di Virtual Commissioning sono quelle di maggior interesse per il mercato del machinery. Questo è dovuto alla complessità crescente delle macchine e dalla costante ricerca di un incremento di prestazioni e di qualità dei prodotti.” Le applicazioni di questo tipo consentono di velocizzare il processo di sviluppo e di messa a punto dei macchinari e rendono possibile la completa validazione del sistema in ambiente completamente virtuale. L’utilizzo di modelli digitali riduce drasticamente la necessità di realizzare prototipi fisici e questo comporta un’alternativa drastica riduzione dei costi e dei tempi di sviluppo e validazione. In ambito machinery la perfetta integrazione dei dati lungo tutta la catena del valore ha assunto un ruolo importante fino a diventare un criterio fondamentale per le aziende manifatturiere che intendono continuare a competere con successo. “L’ampiezza del nostro portfolio d’offerta – conclude Cipollini - è unica sul mercato e costituisce sicuramente un differenziatore di cui va tenuto conto. A ciò va aggiunto che il nostro modello di business ed approccio al mercato, ci vede impegnati non solo come fornitore di applicazioni software, ma anche – e sempre di più - come partner dei nostri clienti nell’implementazione e messa a regime delle soluzioni. Siemens PLM Software supporta i propri clienti attraverso la Dossier
propria struttura di Professional Service in grado di svolgere un ruolo consulenziale molto importante dalla comprensione del problema alla definizione delle linee guida e best practices supportate da consolidate metodologie progettuali. I nostri clienti possono contare su un impegno mirato allo sviluppo a lungo termine delle loro attività e del loro business. La tutela degli investimenti dei nostri clienti è uno dei cardini principali su cui poggia la nostra strategia aziendale che mira a creare valore aggiunto: l’obiettivo è di supportare la produttività e la qualità in ogni fase del processo di sviluppo e realizzazione dei prodotti.” La proposta di Siemens PLM Software al mercato è da tempo improntata sull’utilizzo esteso di modelli digitali o digital twin che sono alla base dei processi di trasformazione in chiave Industria 4.0. Uno dei vantaggi più indicativi è proprio il raccordo e l’integrazione tra le diverse soluzioni che Siemens ha nel proprio portafoglio e che coprono in modo integrato dalla fase di concept, con la gestione dei requisiti, fino alla produzione e al service con la piattaforma di Cloud industriale MindSphere e di Data Analytics OMNEO. Un ecosistema applicativo in cui tutte le componenti dialogano tra di loro. Un valore che si comprende bene durante l’uso quotidiano, che non subisce effetti di rigetto tra i dati sviluppati dalle diverse aree applicative.
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S IO EM M RSY O F T WA R E C VE E NRS SPTL O
LE SOLUZIONI DI SIEMENS PLM SOFTWARE PER IL MERCATO DEI MACCHINARI INDUSTRIALI La forte richiesta di prodotto a livello mondiale da parte dei consumatori ha spinto i produttori a migliorare la propria offerta. Per affrontare questa sfida, i costruttori di macchinari industriali necessitano di una piattaforma per la produzione e l’ingegneria che permetta di progettare macchine modulari e con numerose varianti-personalizzazioni. In molti casi, queste varianti vengono sviluppate da team di progettazione e di ingegneria sparsi in tutto il mondo. Queste operazioni richiedono il monitoraggio della programmazione dei progetti, l’allocazione delle risorse e tutta la conoscenza di prodotto e dei processi. Per soddisfare queste richieste, i costruttori di macchinari e i loro fornitori hanno bisogno di una tecnologia PLM al fine di individuare un ambiente flessibile di collaborazione in grado di facilitare i processi di progettazione e di ingegneria a livello mondiale.
di sfruttare il know-how all’interno del processo di sviluppo prodotto. Grazie a Teamcenter, le aziende possono poi collaborare a livello globale con i fornitori, collegando senza interruzioni il loro lavoro all’interno del ciclo di vita indipendentemente dalla loro posizione geografica. Per quanto riguarda la produzione, Siemens PLM Software mette a disposizione la soluzione Tecnomatix, una suite di digital manufacturing, in grado di aiutare i progettisti a realizzare innovazione sincronizzando ingegneria di prodotto, ingegneria di produzione e la produzione. Tecnomatix permette l’innovazione dei processi, collegando la progettazione a tutte le discipline legate alla produzione, incluse le attività di progettazione dei processi e simulazione, e quelle di gestione della produzione.
La risposta di Siemens PLM Software a questa sfida è Teamcenter, la piattaforma software per la gestione digitale del ciclo di vita del prodotto, capace di offrire un ambiente collaborativo per lo sviluppo prodotto, permettendo ai team sparsi in tutto il mondo di lavorare insieme all’interno di un processo talvolta ripetitivo e sistematicamente gestito, facilitando così una produzione flessibile su scala globale e consentendo alle aziende
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Il settore della macchina utensile: gli ultimi dati di UCIMU Il Centro Studi & Cultura di Impresa di UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE mostra come l’indice degli ordini di macchine utensili sia aumentato, nel terzo trimestre 2017, del 14,7% rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente.
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l settore della macchina utensile italiana si colloca, da sempre, ai vertici delle classifiche mondiali tra i principali produttori e i principali esportatori di macchine utensili. Più precisamente, nel 2016, l’Italia si è posizionata al quinto posto tra i produttori mondiali (dietro Cina, Germania, Giappone e Stati Uniti) con una quota del 7% e al terzo posto nella classifica dei principali paesi esportatori (preceduta solo da Germania e Giappone) con una quota dell’8,8%. Quinta posizione anche nelle classifiche mondiali dei principali paesi importatori e consumatori. Nel 2016 il settore è cresciuto ancora, grazie al contributo positivo delle consegne sul mercato interno, che ha permesso alle imprese
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di incrementare la produzione a più di cinque miliardi di euro. Anche le importazioni complessive sono cresciute, per un valore di oltre 1.200 milioni. Negativi i riscontri sui mercati esteri, con un calo dell’export a poco più di 3.000 milioni. Gli ultimi dati 2017 sono positivi. Nel terzo trimestre 2017 l’indice degli ordini di macchine utensili ha segnato un incremento del 14,7% rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente. Il valore assoluto dell’indice è risultato pari a 109 (base 2010=100). L’incremento è stato determinato principalmente dall’ottimo andamento degli ordinativi raccolti dai costruttori
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italiani sul mercato interno, cresciuti del 68,2% rispetto al periodo luglio-settembre 2016. Il valore assoluto dell’indice si è attestato a 66,1. Per trovare un incremento altrettanto deciso è necessario tornare indietro fino al 2011 quando l’incremento risultò pari al 96,7% ma il valore assoluto si fermava al 48,4. Anche l’indice degli ordini esteri è risultato in crescita, segnando un +1% rispetto al terzo trimestre dell’anno precedente, per un valore assoluto pari a 114,6. Nei primi nove mesi del 2017, gli ordini ricevuti dai costruttori italiani sono cresciuti dell’11,1%: forte aumento per gli ordinativi interni (+29,4%), ritorno alla crescita per quelli esteri (+4,3%). Se analizziamo l’indicatore nel lungo periodo, utilizzando la media mobile a dodici mesi (grafico sottostante), emerge che a livello complessivo dopo la crisi del 2009 ci fu un primo recupero nel biennio 2010-2011, poi seguirono due anni di diminuzione, e dal 2014 nuovamente crescita. Nel terzo trimestre del 2017 la media mobile è arrivata a 142: nell’ultimo trimestre prima della crisi era di 160. Gli ordini esteri sono stati in grado di recuperare i valori pre-crisi dal 2011, ma non sono
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cresciuti molto da allora. Per gli ordini interni dal 2014 la tendenza è positiva ma il ritmo di crescita è stato, finora, troppo lento per riportare l’indice ai livelli registrati prima della grande crisi. Comunque, il valore assoluto dell’Indice è più che raddoppiato, da 76 nel terzo trimestre 2013 a 159 nel terzo trimestre 2017. I dati ISTAT di commercio estero confermano la ripresa della domanda internazionale (+3% nei primi sette mesi dell’anno) e la forte domanda interna (+8,2% l’import). Tra i principali mercati, aumento in doppia cifra delle vendite italiane in Cina, Spagna, Messico; lieve calo in Germania e, più marcato, negli Stati Uniti. I fornitori tedeschi aumentano del 5,2% le vendite in Italia; forte crescita delle importazioni dall’Asia (Giappone +15,9%, poi Corea Sud, Taiwan, Cina). In controtendenza gli acquisti dal Belgio (-6,3%). Positive le previsioni per il 2017 con indicatori tutti in crescita: +6,6% la produzione, sostenuta dal mercato interno (+12,5%) e da una ripresa dell’export (+2,9%). La domanda interna crescerà complessivamente del 10,6%, soddisfatta per il 37,5% dalle importazioni (+7,6%).
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Macchine utensili evolute per un manifatturiero 4.0 Macchine utensili evolute, robot, macchine a tecnologia additiva, unitamente a IoT, BIG DATA, sono fra le tecnologie abilitanti di Industria 4.0 e quindi il motore del cambiamento verso la cosiddetta quarta rivoluzione industriale. In realtà queste tecnologie hi-tech sono sempre state al centro dell’evoluzione del sistema manifatturiero e anche il concetto di connessione, insito in Industria 4.0, non è certo nuovo, basti pensare al Computer Integrated Manufacturing (CIM) oggetto di numerosi dibattiti negli anni 80, ma che non si è mai realmente sviluppato. a cura di Bruno Maiocchi, Enrico Annacondia - Direzione Tecnica UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE
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Focus
C
osa differenzia la situazione attuale da quella del passato? In buona misura ha influito uno slogan indovinato, una operazione di marketing di successo e la comunicazione, che ha trovato ampio spazio nei mass media e l’attenzione della politica. Vi sono comunque vari aspetti sostanziali che stimolano l’interesse e agevolano la diffusione di questo modello: l’evoluzione delle tecnologie consente oggi di disporre di soluzioni meno costose e più affidabili; i costi di progettazione e sviluppo sono diminuiti e quindi anche le PMI possono usufruire dei vantaggi di Industria 4.0 e agire in colla-
borazione e condivisione con gli altri partner all’interno della catena del valore; dati e informazioni sono sempre più facilmente reperibili, sia internamente ai processi sia esternamente, ed è possibile pervenire a modelli virtuali dei processi. Se la situazione attuale sembra consentire prospettive di sviluppo rapide ed efficaci verso l’ottimizzazione della catena del valore e la sostenibilità, le macchine oggi disponibili possiedono realmente tutte le caratteristiche necessarie? Vediamo nel seguito di fornire qualche indicazione e considerazione.
Come si vede dalla figura, dagli anni 60 al 2010 gli sviluppi nell’ambito delle macchine sono stati rapidissimi ed oggi il tasso di innovazione è ancora più veloce. In effetti le nuove tecnologie consentono una più rapida assimilazione con conseguenti migliorie in tutte le capacità del processo: Dossier
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UCIMU Aumento della produzione Riduzione delle operazioni ripetitive / pericolose Riduzione degli scarti e dei costi Aumento della precisione Aumento della qualità Riduzione dell’influenza del fattore umano sul processo Possibilità di geometrie / processi più complessi Aumento della sicurezza Migliore Integrazione fra la macchina e l’ambiente di produzione Miglioramento delle funzionalità di controllo della macchina. Fondamentali sono state le ricadute sugli aspetti di flessibilità che consentono di rispondere rapidamente alle esigenze del mercato. Un sistema è flessibile quando è capace di adattarsi ai cambiamenti esterni e le innovazioni tecnologiche sono oggi in grado di intervenire su tutti gli aspetti di componente e di sistema: Flessibilità di una macchina: i diversi tipi di operazione che una macchina può eseguire (macchine multifunzionali e multiassi). Flessibilità di gestione dei materiali: la capacità di spostare i prodotti all’interno di un impianto di produzione (sistemi di movimentazione automatici). Flessibilità operativa - La capacità di produrre un prodotto in modi diversi.
Flessibilità di allocazione - I diversi percorsi (attraverso macchine e officine) che possono essere utilizzati per produrre un prodotto nel sistema. Flessibilità volumetrica: la facilità di aumentare o ridurre in modo proficuo l’output di un sistema esistente. Flessibilità di espansione - la possibilità di incrementare la capacità di un sistema. Flessibilità del programma - Capacità di avviare un sistema automaticamente. Flessibilità di produzione - il numero di prodotti che un sistema può attualmente produrre. Flessibilità del mercato - La capacità del sistema di adattarsi alle esigenze del mercato. Sta all’azienda individuare ove intervenire e le conseguenti risorse da dedicare. L’orientamento verso produzioni sempre più customizzate (mass customization) e la crescente variabilità del mercato ha però introdotto un ulteriore e diversa esigenza: la riconfigurabilità. Questa si traduce nella realizzazione di sistemi che siano facili da modificare in relazione ai diversi obiettivi produttivi. L’utilizzo di questi sistemi consente di adattare le capacità e funzionalità richieste ai processi, in relazione alla variabilità ed imprevedibilità della domanda, evitando di dover sovradimensionare le risorse. Ma qual è l’impatto sul manifatturiero della customizzazione di massa? La customizzazione di massa pone diverse sfide ai sistemi di produzione: Lotti non deterministici
Flessibilità di processo - l’insieme dei prodotti che il sistema può produrre.
Variabilità nella domanda
Flessibilità dei prodotti - Possibilità di aggiungere nuovi prodotti nel sistema.
Variabilità nel design del prodotto
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Produzione a lotto 1
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Focus Mix fra parti standard e parti personalizzate Controllo dei costi Risposta rapida ….. Queste sfide non possono essere affrontate in modo tradizionale. L’agenda strategica della “Fabbrica del Futuro” individua quattro trends: Sostenibilità; Produzione intelligente abilitata dalle tecnologie ICT; Produzione ad elevate prestazioni; Sfruttamento dei nuovi materiali attraverso tutto il processo di produzione. Ciò consente di: migliorare l’efficienza dei costi; ottimizzare i consumi; accorciare il time-to-market tramite le tecnologie ICT; porre maggiore attenzione a componenti / beni ad alto valore aggiunto; soddisfare i criteri di adattabilità/ riconfigurabilità sopra richiamati; ottenere una qualità del prodotto elevata e stabile; migliorare la produttività con una maggiore sicurezza e una migliore ergono-
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mia, aumentando la riutilizzabilità dei sistemi di produzione; progettare e realizzare nuovi prodotti che richiedono nuove tecnologie di produzione, adatte a nuove funzionalità. Come si vede in tutto ciò l’ICT gioca un ruolo fondamentale Ma vediamo alcuni esempi di produzione intelligente/ digitale: Macchine utensili Le macchine utensili sono oggi sempre più “sistemi ciber-fisici” grazie alla combinazione di sistemi computerizzati (CN), automazione, sensori, sistemi di moto intelligenti, ecc.. ciò consente di rispondere alle caratteristiche di: flessibilità, riconfigurabilità, integrabilità in sistemi di produzione complessi. Possibili sviluppi futuri possono derivare da: “apertura” dei sistemi di controllo per facilitare gli scambi dei dati con l’ambiente circostante; standardizzazione dei protocolli di comunicazione; gestione “on-board” dei “BIG-DATA” che provengono da sensori embedded; possibilità di ottenere una «foto istantanea» dello stato della macchina con un impatto sulla manutenzione, sull’affidabilità e sulla sicurezza; interfacce utente intelligenti in grado di guidare l’operatore durante le attività di produzione/manutenzione; integrazione della macchina in cloud per gestire sistemi di produzione distribuiti geograficamente; creazione di database e librerie di
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UCIMU
part program da condividere con i clienti; sensorizzazione della macchina, per raccogliere dati sul suo utilizzo e per meglio monitorare il funzionamento con un incremento della sicurezza. Robot La robotica è in continua e rapida crescita in tutto il mondo, per le riconosciute doti di qualità, affidabilità, flessibilità, adattabilità, sicurezza, evitando alle persone lavori altamente ripetitivi e pericolosi. Particolare attenzione viene oggi rivolta ai cosiddetti cobot o robot collaborativi, che formano una categoria particolare di robot industriali di nuova generazione realizzati per lavorare insieme all’uomo e in sicurezza, senza le tradizionali barriere o gabbie protettive che li confinano in spazi protetti e separati dagli operatori. I robot collaborativi sono quindi più simili ai robot di servizio, perché condividono lo stesso ambiente delle persone e sono capaci di agire in modo coordinato con l’operatore. I vantaggi dei cobot sono la loro facilità di installazione e gestione, i costi ridotti e il rapido ritorno dell’investimento. Certamente non sono adatti a tutte le applicazioni e non hanno la velocità dei robot tradizionali, inoltre va attentamente valutato l’aspetto della sicurezza, sia quella intrinseca sia soprattutto in funzione dei tool e degli accessori che vengono montati sul cobot in base alla specifica applicazione. Tecnologie additive Le tecnologie additive sono quei processi che aggregano materiali al fine di creare oggetti partendo dai loro modelli matematici tridimensionali, solitamente per sovrapposizione di layer e procedendo in maniera opposta a quanto avviene nei processi sottrattivi (o ad asportazione di truciolo). Le tecnologie additive sono in rapida crescita anche nel settore della lavorazione del metallo perché consentono numerosi vantaggi:
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Realizzazione di parti complesse difficilmente ottenibili con altre tecnologie Processi near net shape Mass customization Flessibilità di design e riconfigurazione Possibilità di ottimizzazione topologica Riduzione assemblaggi Ridotti tempi di set-up Pochi limiti alla progettazione Riduzione degli scarti Essendo ancora in fase di rapido sviluppo, per comprendere appieno le reali potenzialità è necessario attendere le future evoluzioni (anche nell’ambito delle soluzioni ibride asportazione/ addizione materiale) e la crescita dell’esperienza applicativa, nonché la messa a disposizione di materiali innovativi capaci di modificare in modo sostanziale le attuali caratteristiche dei prodotti. A conclusione di questo breve excursus su alcuni temi di attualità che coinvolgono il settore vogliamo ricordare che dal 9 al 13 ottobre 2018, a fieramilano Rho, andrà in scena la 31esima edizione di BI-MU, la più importante manifestazione italiana dedicata all’industria costruttrice di macchine utensili a asportazione e deformazione, robot, automazione, digital manufacturing, tecnologie ausiliarie e tecnologie abilitanti. L’unica mostra di settore in Italia di vero respiro internazionale, la prima ad aprirsi al mondo della connettività per l’industria presentando un focus speciale su internet of things, big data, cyber security, cloud computing, realtà aumentata, system integrator, additive manufacturing, vision e systems control.
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