Digital manufacturing: cos’è, caratteristiche e vantaggi

Nell’ultimo ventennio numerose innovazioni tecnologiche hanno interessato l’ambito del manufacturing. Digital trasformation, industrial internet of things (IIOT), cloud computing, AI e machine learning sono solo alcuni degli elementi fondanti del digital manufacturing, uno dei fulcri della quarta rivoluzione industriale.

Digital manufacturing: cos’è

Quando si parla di digital manufacturing ci si riferisce all’integrazione di strumenti e tecnologie digitali all’interno di una fabbrica. L’obiettivo è migliorare la qualità dei processi di produzione industriale, renderli più flessibili e controllabili. I risvolti positivi sono molteplici: dall’ottimizzazione dei consumi energetici al miglioramento nella raccolta e computazione dei dati, fino a una sensibile diminuzione dei costi di gestione e manutenzione.

La progressiva digitalizzazione delle tecnologie ha profondamente trasformato l’intero comparto manifatturiero. Le rilevanti novità apportate alle linee di produzione sono state infatti fondamentali per aumentare drasticamente l’efficienza delle moderne Smart factory.

Digital manufacturing: caratteristiche

Scopriamo quali sono le caratteristiche del digital manufacturing e come esse contribuiscono a definire la fisionomia delle fabbriche smart.

• Acquizione dati e connettività: gli investimenti nella tecnologia IIOT hanno portato all’acquisizione di un volume di dati dalle macchine molto superiore rispetto al passato. La diffusione della fibra ottica, delle reti wireless e del telecontrollo ha inoltre facilitato la gestione da remoto di macchine e dati, offrendo esperienze d’uso ibride tra fisico e digitale.
• Cloud Manufacturing: lo sviluppo della tecnologia cloud ha reso possibile immagazzinare, condividere e riorganizzare la grande mole di dati prodotti dai macchinari delle fabbriche, rendendoli di facile accesso a tutte le sedi dislocate a grandi distanze.
• Additive manufacturing e stampa 3D: la produzione additiva realizza prototipi sempre più dettagliati per i progetti, campioni che ricalcano fedelmente le caratteristiche del prodotto finale. Questo è possibile grazie agli enormi progressi compiuti dalle tecnologie di stampa 3D, capaci di produrre con livelli di complessità e precisione sempre maggiori.
• Automazione e robotica: la digitalizzazione ha avuto come conseguenza una progressiva automazione dell’intera filiera produttiva, implementando livelli sempre più alti di interazione tra il personale umano e le macchine.
• Intelligenza artificiale, realtà virtuale/aumentata: il rapido progresso di queste tecnologie ha migliorato le fasi di raccolta dei dati, la loro successiva organizzazione e le pratiche di monitoraggio e collaudo. I test avvengono in totale sicurezza presso ambienti virtuali che ricreano condizioni e variabili analoghe a quelli reali.

Manufacturing digital: vantaggi

Il manufacturing digital ha apportato numerosi vantaggi alle imprese, migliorando il rendimento di ogni settore industriale sotto svariati aspetti. Tra questi:

• Ottimizzazione del flusso di lavoro: il vantaggio più immediato della trasformazione digitale è rappresentato dalle nuove modalità di organizzazione del workflow. I task più ripetitivi vengono eliminati o delegati alle macchine, mentre operazioni complesse risultano semplificate.
• Riduzione dei costi: il manufacturing digital offre alle aziende numerosi vantaggi economici tra cui un risparmio sulle fasi di test, grazie a stampa 3D e realtà virtuale.
• Minore time to market: una migliore efficienza coincide con un minor tempo richiesto per l’immissione del prodotto sul mercato. I requisiti di un progetto vengono soddisfatti con maggior precisione, incrementando contestualmente anche la qualità del prodotto finale, aumentando la competitività dell’azienda grazie allo sviluppo di nuove prospettive di business.
• Miglioramento della supply chain: i cambiamenti non riguardano solo gli aspetti relativi alla produzione. Tutta la supply chain beneficia dell’introduzione delle tecnologie digitali, come ad esempio la disponibilità di una control tower. La “torre di controllo” funziona attraverso un pannello di controllo dove confluiscono i dati derivanti dalla digitalizzazione della commessa d’ordine. Questo strumento permette agli addetti di gestire possibili criticità e alert in maniera fluida e centralizzata.

Manufacturing digital: applicazioni

Le tecnologie introdotte nel contesto del digital manufacturing sono tutte volte a rendere la produzione della fabbrica più snella e flessibile. L’utilizzo della prototipazione veloce ha comportato uno slittamento dalla produzione di massa alla personalizzazione di massa. I progetti possono essere modificati più facilmente, sulla base dei feedback dei clienti, dando vita a lotti di prodotti più piccoli ma differenziando maggiormente l’offerta finale.

I sensori installati sulle macchine grazie alla tecnologia IIOT, insieme al monitoraggio remoto, misurano e gestiscono le prestazioni di ogni componente della filiera produttiva, portando anche a pratiche virtuose come la manutenzione predittiva. I report e i dati che li compongono costituiscono la base di partenza per ottimizzare ulteriormente la produzione: parliamo in questo caso di lean manufacturing.

Si può pertanto affermare che le applicazioni pratiche del digital manufacturing coinvolgono il funzionamento di una fabbrica nel suo complesso. In tale direzione si muove, per esempio, anche la robotica collaborativa con i robot di picking nel settore logistico. Tutto ciò costituisce un nuovo paradigma per quanto riguarda la produzione industriale, grazie a una sempre crescente compenetrazione tra tecnologie fisiche e digitali e alla valorizzazione del capitale umano di un’impresa.

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