I nuovi modelli dell’industria 4.0 promettono nuove opportunità di crescita e di sviluppo nel settore manifatturiero. La sfida consiste nell’innovazione di processo guidata dalla digital transformation, nel dotarsi delle tecnologie e degli strumenti necessari per trasformare i propri iter produttivi verso un rinnovato livello di automazione.
Ma quali sono questi strumenti e tecnologie?
Il valore della matematica nell’innovazione di processo
In uno scenario produttivo caratterizzato da un impiego sempre più pervasivo di sensori e dalla comunicazione machine-to-machine, la capacità di modellare il processo diventa centrale per poterlo analizzare nel suo complesso considerando tutte le relazioni forti o deboli che siano al suo interno e le influenze esterne. Solo in questo modo si possono identificare efficacemente le opportunità di ottimizzazione globale del ciclo produttivo.
La matematica è il linguaggio che permette di descrivere la realtà che ci circonda in modo quantitativo. È dunque uno strumento fondamentale per estrarre conoscenza dall’enorme quantità di dati se usato in sinergia alla Intelligenza Artificiale perché consente di formalizzare e simulare fenomeni complessi che caratterizzano i processi industriali e che rappresentano il sottostante delle osservazioni misurate ( cioè i dati).
Innovazione di processo e matematica nel manufacturing
Applicare la matematica avanzata al settore manifatturiero permette di disporre di un approccio sistematico per ottimizzare i processi, ad esempio ridurre i tempi e i costi di produzione, minimizzare il consumo energetico e l’impatto ambientale etc.
Questi strumenti sono utilizzati costantemente da Moxoff per supportare l’innovazione dei processi produttivi in una varietà molto ampia di settori e applicazioni, grazie alla capacità di astrazione matematica delle regole fondamentali che regolano un fenomeno: una caratteristica di grande valore perché permette di descrivere allo stesso modo fenomeni molto diversi che abbiano la stessa logica di funzionamento.
Innovazione di processo con Moxoff
1. Produzione di elettrodomestici
Nell’ambito della produzione di elettrodomestici il software di simulazione di Moxoff è stato utilizzato a supporto delle attività sia di controllo qualità che di produzione. Questo software utilizza le informazioni a disposizione del produttore applicando tecniche di text mining per automatizzare il riconoscimento di segnali deboli (“early warning”) e della loro origine (“root-cause analysis”), permettendo sia una rilevazione anticipata di difetti di qualità di prodotto che una identificazione degli specifici lotti di produzione.
2. Innovazione di processo e taglio laser
Per un’azienda leader mondiale nella produzione di macchine per la lavorazione di tubi metallici e sistemi di taglio laser, Moxoff ha realizzato un sofisticato sistema di simulazione. La piattaforma implementata è in grado di generare tramite un approccio parametrico una grande varietà di geometrie e di simulare la fluidodinamica del processo di taglio laser con grande precisione.
Questo permette di testare una moltitudine di ugelli senza fare ricorso alla realizzazione di costosi prototipi e al lungo processo di sperimentazione.
E’ dunque possibile ottimizzare la geometria per ridurre il consumo energetico e migliorare la qualità finale del taglio.
3. Robotica e innovazione di processo
La robotica sta progressivamente uscendo dall’ambito industriale per inserirsi nelle nostre pratiche di vita quotidiana. Un robot rasa erba lanciato sul mercato da un’azienda leader internazionale nel settore della robotica e dell’automazione, è uno degli esempi tipici di questa tendenza. Moxoff ha contribuito alla definizione degli algoritmi di movimentazione di questo robot domestico per renderlo adatto a qualsiasi tipo di giardino, ottimizzando il percorso e la velocità di copertura della superficie e migliorando le performance in termini di affidabilità e consumo energetico.
4. Produzione di caschi da moto
I modelli matematici e gli innovativi strumenti di simulazione di Moxoff sono da anni utilizzati anche da una delle aziende leader al mondo nella produzione di caschi da moto, per definire le complesse geometrie di un casco al fine di migliorarne le performance termiche e acustiche. Grazie alla simulazione e` possibile valutare le caratteristiche del casco prima della sua realizzazione e ridurre notevolmente il time-to-market e i costi relativi alla produzione di prototipi.
5. Stampa 3D, additive manufacturing e innovazione di processo
La stampa 3D e l’additive manufacturing vengono utilizzati sempre più frequentemente non solo all’interno di progetti a elevato contenuto tecnologico, quali il settore aerospaziale o l’ingegneria delle costruzioni, ma anche in contesti totalmente nuovi come la produzione di pezzi di ricambio per componenti Oil&Gas sulle piattaforme petrolifere, rendendo possibile ridurre tempi e costi di produzione e trasporto semplicemente inviando un file ad una stampante 3D on site.
L’esecuzione di processi estremamente sofisticati in cui vengono utilizzati, per esempio, materiali compositi avanzati, richiede algoritmi complessi per definire percorsi e forme ottimali in modo da accelerare i processi e minimizzare gli sprechi. Anche in questo contesto le soluzioni e l’esperienza di Moxoff permettono di ridurre significativamente i costi di produzione.
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