L’Europa guarda alle fabbriche virtuali nella nuova rivoluzione industriale

Uno stabilimento che produce rasoi elettrici nella città di Drachten, nel nord dell’Olanda, si sta preparando per un test destinato ad aiutare l’industria europea a prosperare in mercati internazionali sempre più competitivi.

L’impianto gestito dalla società di elettronica di consumo Philips fa parte di un progetto di ricerca che ha ricevuto finanziamenti dall’UE per stimolare i produttori a utilizzare i “gemelli digitali” – fabbriche virtuali create attraverso tecnologie che promettono di semplificare la produzione effettiva.

Virtuale e reale

L’idea è quella di sfruttare tecniche come il cloud computing, l’intelligenza artificiale, la robotica e la tecnologia blockchain per creare modelli di interi processi produttivi e individuare dove è possibile apportare miglioramenti.

"L'industria è in una fase di transizione e le tecnologie digitali possono aiutare", ha affermato la dott.ssa Cécile Girardot, coordinatrice dell'iniziativa DIMOFAC che durerà fino a marzo 2024. "Con i gemelli digitali, i dati in tempo reale possono mostrare nel mondo virtuale come si comportano le macchine nel contesto quello vero.'

Il settore manifatturiero europeo da 5 miliardi di euro, che comprende colossi mondiali in settori che vanno dall’aviazione e l’acciaio alle automobili e ai prodotti chimici, deve affrontare produttori orientati all’esportazione all’estero e norme ambientali più severe in patria.

L’industria è in una fase di transizione e le tecnologie digitali possono favorire tale transizione.

A queste due sfide di fondo si sono aggiunti i picchi dei prezzi dell’energia in seguito all’invasione dell’Ucraina da parte della Russia nel febbraio 2022 e le interruzioni della catena di approvvigionamento causate dalla pandemia di Covid-19 scoppiata due anni prima.

L’UE ha creato un partenariato pubblico-privato da 1,15 miliardi di euro denominato Fabbriche del futuro per promuovere la ricerca e l’innovazione nel settore manifatturiero, segnalando quanto la questione sia in cima all’agenda politica europea.

In gioco è la capacità delle aziende europee di affrontare quella che viene comunemente chiamata la Quarta Rivoluzione Industriale, o “Industria 4.0”, un’era segnata dall’automazione e dalla connettività.

L’idea della fabbrica virtuale sta guadagnando terreno in Europa. Produttori che vanno dal produttore di aeromobili Airbus allo specialista di apparecchiature elettriche Schneider Electric stanno esplorando concetti di gemello digitale e creando impianti di produzione virtuali.

Collega e produci

DIMOFAC, avviato alla fine del 2019, ha sviluppato un sistema per rendere la produzione più agile.

Chiamato “Plug and Produce”, semplifica la riconfigurazione delle linee di produzione collegando macchine reali con gemelli digitali.

Utilizzando il sistema, un produttore potrebbe simulare virtualmente una nuova configurazione e risolvere eventuali problemi online prima di installare l'apparecchiatura in una fabbrica vera e propria.

Secondo Girardot, coordinatore del progetto europeo sui materiali avanzati e la produzione presso l'istituto di ricerca francese CEA-Liten, possono sorgere problemi di produzione, ad esempio, dall'utilizzo di materie prime riciclate perché le loro proprietà non sono sempre identiche.

"In questo caso è necessario adattare la produzione", ha affermato. «Più velocemente lo fai, meglio è. L'obiettivo principale è ridurre i tempi di riconfigurazione.'

Il sistema “Plug and Produce” del progetto sarà testato in cinque impianti di produzione reali in tutta Europa. Oltre ai rasoi elettrici nei Paesi Bassi, gli esempi includono componenti aerospaziali realizzati da Éirecomposites in Irlanda e display interattivi prodotti da Schaltag in Svizzera.

La tecnologia è in fase di implementazione nei cinque siti e i risultati saranno attesi nel primo trimestre del 2024.

DIMOFAC ha potuto attingere ad un'ampia gamma di competenze industriali attraverso 30 partner che includono anche Siemens Industry Software (Francia), la società di ingegneria meccanica FILL dell'Austria ed EXOM Engineering in Spagna.

Collaborazione più stretta

Un altro progetto finanziato dall’UE per promuovere la prospettiva delle fabbriche digitali, FIRST, ha esplorato come potrebbero essere utilizzate per aumentare l’efficienza nei siti di produzione sparsi in luoghi diversi.

La scarpa personalizzata può essere progettata altrove ma realizzata localmente.