Industria 4.0, Regione finanzia SMART4CPPS per una fabbrica “intelligente” a ogni livello

Una fabbrica ancora più intelligente: componenti, macchine e ambienti comunicanti e connessi tra loro, grazie allo sviluppo di tecnologie ICT –Smart CPS (Cyber-Physical System) –  che non risultano più solo dei supporti, ma parte integrante nei processi produttivi.

Questo l’obiettivo che si propone di realizzare il ricco partenariato di imprese, università e centri di ricerca capitanato da Cosberg SPA, leader di settore nell’automazione, con il progetto SMART4CPPS, cofinanziato da Regione Lombardia per un valore di 3,1 milioni di euro (Fondi Europei POR FESR 2014-2020), su un totale complessivo di 6,5 milioni.

Sistemi ancora più avanzati il cui sviluppo richiede la creazione di infrastrutture digitali modulari innovative. Queste infrastrutture innovative consentiranno non solo la gestione efficace del dato industriale in tutte le fasi del suo ciclo di vita, ma anche il mantenimento della massima produttività grazie a nuovi componenti smart a basso costo e a macchine intelligenti che evolvono continuamente:  strumenti per il compimento della smart factory.

Il progetto - Smart solutions for Cyber - Physical Production Systems (Smart4CPPS) - nasce nell’ambito del gruppo di lavoro Smart Manufacturing del Cluster Associazione Fabbrica Intelligente Lombardia (AFIL) e utilizza il Cyber-Physical System (CPS), paradigma portante di Industria 4.0, declinato sulle specificità della manifattura lombarda con le sue eccellenze nella produzione di componenti e macchine.

Avviato nel marzo 2017, dalla sinergia con il progetto H2020 BEinCPPS-I4MS, espressione delle regioni europee coinvolte nella Vanguard Initiative, nei suoi 30 mesi di svolgimento, Smart4CPPS condividerà con queste iniziative la missione per la creazione di un ecosistema regionale di eccellenza che attraverso le sue iniziative pilota sarà espressione concreta del concetto di Smart Factory.

Come rendere ‘smart’ tutti i passaggi

La Smart Factory è un corpo biologico complesso in cui macchine e sistemi di produzione sono organi connessi attraverso l’infrastruttura digitale, operante da sistema nervoso. Un sistema nervoso con intelligenza distribuita, che non necessita di un unico cervello centralizzato se non per la realizzazione di funzioni specifiche per il corpo – fabbrica.

Come già accennato, nel contesto del progetto le tecnologie ICT sono integrate in componenti, macchine e device permettendo la connessione e la comunicazione a ogni livello della Smart Factory. I 6 Pilot identificati all’interno del progetto si faranno dimostratori di questo paradigma facendo leva su varie chiavi tecnologiche ( Advanced Sensors – IOT- Cloud- Big data- Software Simulation - Machine Learning – Artificial Intelligence - Advanced Mechatronic) applicate in diversi contesti operativi: dallo smart component in grado di autodiagnosticare il proprio stato di salute alle smart machine capaci di generare dati utili per analizzare il loro stato e prevederne comportamenti futuri nonché in grado di autoregolarsi nell’ottica di una produzione senza scarti; dagli smart device che facilitano l’interazione uomo macchina, fino alla realizzazione di un sistema di monitoraggio e tracciamento in ottica “fabbrica connessa”. La comunicazione e la condivisione dei risultati tra i Pilot garantisce la completa realizzazione della Smart Factory passando attraverso tutti i suoi livelli.

I pilot operano secondo il paradigma Observe – Elaborate – Learn – Act, che consente il funzionamento del sistema nel suo complesso. Dalla raccolta e organizzazione di grandi quantità di dati, alla loro analisi mediante tecniche di Machine Learning. Fino all’estrazione della conoscenza per attuare in modo automatico azioni sui sistemi, siano essi componenti, macchine o l’intera fabbrica.

Il partenariato

Il team di imprese che lavora al progetto vanta un ricco ventaglio di risorse e competenze. Le aziende coinvolte sono: Ratti Spa, uno dei maggiori produttori al mondo di tessuti stampati, uniti e tinti in filo;  C.M.S. SPA- Costruzioni Macchine Speciali Spa, che opera nel settore delle costruzioni meccaniche e delle lavorazioni per conto terzi; TXT e-solutions azienda internazionale specializzata in soluzioni software di ingegneria;  Scaglia Indeva SPA, produttrice di manipolatori industriali e soluzioni per la logistica interna; Quantra SRL, azienda di consulenza per l’impresa, il cui focus è portare conoscenze e strumenti manageriali nelle PMI; Porta Solution SPA, azienda pioniera della costruzione di macchine flessibili CNC,  Cavagna Group SPA, leader mondiale nella produzione di apparecchiature e componenti per il controllo dei gas compressi; Camozzi SPA, azienda leader nel campo dell’automazione; Balance Systems SRL che crea prodotti all’avanguardia  nell’ambito delle macchine equilibratrici per la produzione di parti rotanti e quello dei sistemi di controllo di processo per macchine utensili e infine,  Fincons SPA, società impegnata in servizi di consulenza, system integration, application management e sviluppo di soluzioni core business.

Sul fronte delle università e dei centri di ricerca, protagonisti sono il Politecnico di Milano con il Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria e il Dipartimento di Ingegneria Gestionale (la Fondazione Politecnico di Milano collabora invece al progetto), le Università degli Studi di Brescia e di Bergamo, il Consiglio Nazionale delle Ricerche con l’Istituto di Sistemi e Tecnologie Industriali Intelligenti per il Manifatturiero Avanzato (STIIMA-CNR).

L’impatto sul territorio

Trasformare la Lombardia in hub dei processi di digitalizzazione per le Piccole Medie Imprese è tra gli obiettivi del progetto. I numeri del territorio sono significativi: circa 100 mila PMI per 1 milione di addetti. I settori interessati sono la fabbricazione di prodotti di metallo – che copre il 17% del manifatturiero regionale – la fabbricazione di impianti e attrezzature – circa il 4% del V.A. regionale – e l’industria tessile.

Tra i risultati del progetto si prevede un aumento tra il 20% e il 25% dell’efficienza produttiva, la riduzione del 10% dei costi energetici e maggiori livelli di sicurezza in fabbrica.