Tecnologia dei cicli produttivi

ANALISI DEI QUADRANTI DELLA MAPPA DELL'AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

Per l'analisi di queste componenti, ora analizziamo i singoli quadranti che possono essere trovati sulla mappa. Ci muoveremo partendo dal quadrante in alto a sinistra, che identificheremo con il numero 1, poi andremo scendendo lungo la colonna, a 2 e 3, poi ci sposteremo al centro e chiameremo 4 il quadrante a metà, 5 quello immediatamente sotto, poi ripartiamo dalla colonna a destra con quadrante 6, 7 e 8.

Il quadrante 1 si intitola "sistemi di supervisione e controllo". Riguarda quei sistemi che a livello più elevato effettuano un'attività di controllo su tutto il processo produttivo tramite sistemi informatici/elettronici. Quindi in sostanza gestiscono le connessioni tra tutti i macchinari che sono presenti ad esempio su una catena di montaggio finalizzando quindi tutta la sincronizzazione del processo all'ottenimento di un determinato quantitativo di prodotto finito. I sistemi

di supervisione e controllo non sono dei sistemi completamente autonomi, non sono in grado di regolarsi per conto proprio, ma hanno comunque la necessità di avere l'intervento da parte dell'operatore umano. Essi possono essere in grado di evidenziare quelle che sono le possibili cause di inefficienza, ma i correttivi devono essere poi apportati dall'operatore umano che deve lavorare a stretto contatto con questi sistemi. L'operatore umano è quindi ad un livello gerarchicamente superiore rispetto a questi sistemi.

Il quadrante 2 è quello dei "sistemi di controllo integrato", che sono costituiti da una unità di controllo centrale collegata via rete alle unità di controllo locali. Essi sono i sistemi di livello inferiore che controllano singoli raggruppamenti di macchinari. Questi sistemi sono sottoposti ai sistemi di supervisione e controllo.

Il quadrante 3 è costituito dalla meccatronica, quindi da tutti quei robot che sono

macchinari isolati che possono essere connessi tra di loro tramite i sistemi di controllo. I controlli che vengono effettuati su questi macchinari sono elettronici e vengono effettuati su ciascuna delle singole componenti. Nel terzo quadrante troviamo i robot (macchine operatrici generalizzate e universali in grado di manipolare pezzi e utensili diversi per differenti tipi di applicazione, con la caratteristica fondamentale della flessibilità); oppure ci sono i sistemi FMS (Flexible Manufacturing System), cioè dei sistemi di livello piuttosto basso che però fanno sì che possano essere collegati tra di loro ristretti numeri di macchinari.

Il quadrante 4 è posto al centro della mappa, dove troviamo il CAD e il CAE, che sono due acronimi che rispettivamente significano Computer Aided Design e Computer Aided Engineering. Questi sistemi servono a svolgere il disegno assistito dal computer e l'ingegnerizzazione assistita dal computer. In sostanza sono

Svolgimento delle attività che determineranno degli ulteriori costi. Il quadrante 5 contiene sistemi stand alone, cioè apparati che sono in grado di rilevare determinate informazioni e di trasmetterle ai sistemi di controllo (sensori, attuatori, terminali, analizzatori). Gli attuatori sono apparecchi un'azione fisica convertendo il segnale elettronico in un'azione meccanica. Gli analizzatori sono strumenti associati ai sensori, mentre i terminali sono sistemi di interfaccia tra uomo e macchina. Il sensore è un qualcosa che trasmette un'informazione, la quale viene valutata da un sistema di supervisione, il quale è in alcuni casi immolato a prendere una decisione, oppure un sistema di supervisione a livello più elevato che suggerisce all'operatore una determinata decisione da prendere, ma sarà sempre l'operatore umano a prendere quella specifica decisione.

Il quadrante 6 è occupato dal Computer Integrated Manufactoring.

Il CIM. Attualmente lo stato della tecnologia è tale che un impianto non possa essere completamente governato in autonomia dai macchinari. Vuol dire in sostanza che la collocazione dell'integrazione superiore CIM sia verso destra, perché si tratta di sistemi software che consentono il corretto svolgimento del processo produttivo, ma che richiedono comunque un intervento umano ad un livello più elevato. Tutto ciò serve per l'integrazione tra le tre aree funzionali della progettazione, della gestione della produzione e della produzione, che non sono separate tra di loro in aziende più sviluppate.

Il quadrante 7 è quello legato ai sistemi di gestione della produzione, della quale abbiamo già parlato. Questi sistemi sono in grado di effettuare le valutazioni relative alla gestione della produzione, e poi inserirle all'interno dello svolgimento del processo stesso. Sono gerarchicamente inferiori rispetto ai

Sistemi precedenti, però gestiscono una fase cruciale, perché ad esempio in funzione delle materie prime che ho a disposizione grazie a questi sistemi riesco a rispettare o meno la richiesta che proviene dal mercato. È quello dell'intelligenza artificiale dell'automazione industriale. Essa studia i fondamenti teorici, le metodologie e le tecniche che permettono di progettare sistemi digitali e sistemi di programma capaci di fornire all'elaboratore capacità che gli consentano di gestire meccanismi ritenuti tipici dell'intelligenza dell'uomo. Vuol dire in sostanza avere dei meccanismi che sono in grado di effettuare delle attività di riconoscimento in maniera tale da dare un ausilio concreto allo svolgimento del processo produttivo (sistemi esperti, visione artificiale). Altra cosa importante è andare ad utilizzare dei sistemi in grado di andare ad interpretare lo svolgimento del processo produttivo senza essere fisicamente presenti.

una quantità enorme di dati, numeri, informazioni e riorganizzazione che superano la mente umana, tanto è vero che secondo i sostenitori dell'intelligenza artificiale debole, il computer è un sistema manipolatore di simboli in grado unicamente di simulare l'intelligenza umana in settori ristretti per i quali è stato programmato. Mentre secondo i sostenitori dell'intelligenza artificiale forte (oggi sempre più intensa), il computer del futuro, se appropriatamente programmato, diventerà una vera e propria mente e, in quanto tale, dotato di intenzionalità, apprendimento, consapevolezza e creatività come la mente umana. Allo stato attuale l'intelligenza artificiale è una tecnologia, uno strumento informatico avanzato al servizio delle applicazioni. In realtà è un insieme ampio ed assai articolato di tecniche legate da un comune denominatore: la capacità di risolvere problemi complessi sfruttando le

IL ROBOTrobot deriva dalla parola robota (“lavoratori” in lingue slave). Un robot non deve danneggiare un essere umano, né direttamente né per inazione, deve obbedire agli ordini degli umani, tranne quando ciò contrasta con la prima legge, deve preservare la sua esistenza, tranne quando ciò contrasta con la prima o seconda legge. I Robot dunque vengono definiti come macchine autonome, operatrici, generalizzate ed universali in grado di manipolare pezzi ed utensili per diversi tipi di applicazione. Il Robot in sostanza è un manipolatore programmabile multiscopo. Secondo una definizione più ampia è visto come una connessione intelligente tra percezione e azione.

Più in particolare è possibile definire il Robot come un sottosistema industriale le quali caratteristiche sono:

• l’orientamento alla manipolazione di parti o utensili;
• dotazione di una

memoria sufficiente ad immagazzinare un numero significativo di istruzioni;

capacità di essere programmato in modo relativamente semplice;

flessibilità