ADMIN 4D, LA SMART MANUFACTURING DEL FUTURO

Le rivoluzioni industriali hanno di volta in volta radicalmente cambiato le società e la vita quotidiana.

Le innovazioni nei processi produttivi e le nuove tecnologie ci stanno portando ad una gestione intelligente ed efficace delle risorse, ad un miglioramento dei servizi e ad un maggiore benessere. Le città diventano smart e l’Internet delle cose (detto IoT) diventa sempre più diffuso.

Siamo dentro la quarta rivoluzione industriale: la digital transformation consente alle aziende manifatturiere di sviluppare nuovi modi di innovare e produrre, offrire personalizzazione di massa e ridurre gli sprechi al minimo; un nuovo modo di pensare la fabbrica, nuove relazioni tra fornitori, produttori e clienti, tra uomo e macchina.
Lo scambio di informazioni tra sistemi fisici e digitali avviene grazie alle cosiddette tecnologie abilitanti: all’internet delle cose, ai big data, alla stampa 3D, ai materiali innovativi ad alte performance, Ecocompatibili e rispettosi della Natura.

ADMIN 4D è un progetto promosso dalla rete IMPROVENET, un network veneto di soggetti pubblici e privati, tra cui aziende produttive, fornitori di servizi ad alto contenuto innovativo e soggetti che svolgono attività di ricerca, co-finanziato dalla Regione Veneto – POR FESR 2014-2020. È un progetto strategico nell’ambito delle RIR, le Reti Innovative Regionali, perché coinvolge e sviluppa alcune tecnologie caratteristiche dell’Industria 4.0, in particolare la “Smart Manufacturing” (Manifattura Intelligente), e valorizza gli ambiti produttivi di settori d’eccellenza: la stampa 3D dei minerali in grandi dimensioni, l’Ingegnerizzazione dei materiali e il loro riutilizzo, la Sensoristica in ambiente Internet of Things, la Meccanica e la Meccatronica, i Big Data Analitycs, il Cloud Computing e la Sicurezza in Rete.

Il progetto prevede lo sviluppo di un sistema di produzione innovativo che raccoglie informazioni tecniche, chimiche e della composizione dei materiali provenienti dalle diverse parti operative delle stampanti 3D, dalle materie prime utilizzate e dai materiali che compongono i prodotti finiti, e le elabora in tempo reale attraverso algoritmi sviluppati appositamente.

Gli obiettivi, scientifici e industriali, sono due:

1. La produzione di oggetti che, grazie alla stampa 3D, nascondono al loro interno sensori studiati appositamente. I materiali utilizzati sono naturali e biocompatibili; sono materiali di riciclo poiché provenienti da scarti di altre lavorazioni; sono materiali a basso costo ma ingegnerizzati per diventare ad alta performance. I sensori integrati monitorano ed ottimizzano le performances dell’oggetto stesso.

Questo elemento stampato in 3D è stato realizzato in fase di test dei sensori.
Sono stati stampati diversi elementi con la stessa forma e con dimensioni diverse, a “matrioska”: al loro interno è stato inserito il sensore da testare.

2. Il secondo obiettivo è il cuore di ADMIN 4D, ovvero la realizzazione del primo impianto di produzione denominato “sistema dimostratore”, a partire dalle nostre stampanti 3D dei minerali di grandi dimensioni.
Il sistema complessivo produrrà e raccoglierà informazioni attraverso i sensori che lo governeranno; grazie all’analisi in tempo reale dei big data raccolti, il sistema dimostratore sarà intelligente ed autonomo, capace di correggere ed ottimizzare la produzione in tempo reale, senza l’intervento dell’uomo.
Attraverso le informazioni raccolte dai sensori, sarà in grado di valutare le conseguenze di ogni singola variazione, sia nella composizione dei materiali sia nella dinamica del processo di produzione e deciderà autonomamente quando apportare modifiche, sia per correggere eventuali errori, sia per ottimizzare ulteriormente il prodotto finale.
Tutto accadrà in funzione di regole prestabilite, che consentiranno alla componente di controllo del sistema di comunicare alla componente di comando le azioni da svolgere in presenza di qualsiasi differenza nel processo, programmata o imprevista.

Infografica degli elementi del Sistema Dimostratore e del processo di trasmissione e raccolta dei dati previsto da ADMIN 4D.

Il progetto vede coinvolti 7 partners: 3 imprese e  4 Centri di Ricerca.

  • Desamanera, capofila del progetto, mette a disposizione la propria tecnologia e know-how riguardo la stampa 3D. Ospita inoltre il prototipo del Sistema Dimostratore.
  • Il team del Dipartimento di Ingegneria Industriale, dell’Università degli Studi di Padova, coordina le attività di R&S, l’ottimizzazione dei materiali e il loro rapporto con i sensori che vi saranno inseriti.
  • Mas Elettronica, specializzata nel settore sensoristica, definisce quali tipologie di sensori devono essere realizzati.
  • L’IEIIT – l’Istituto di elettronica e di ingegneria dell’informazione e delle telecomunicazioni, struttura di ricerca del CNR, studia gli apparati di trasmissione dei dati con particolare attenzione alla tecnologia wireless.
  • Dataveneta Computers definisce, sviluppa e gestisce le infrastrutture cloud-based dove si raccolgono i big data che saranno analizzati da tecnologie Statwolf.
  • Il team del Dipartimento di Scienze Ambientali, Informatica e Statistica (DAIS), dell’Università Ca’ Foscari di Venezia, modellerà l’architettura software del “Sistema Dimostratore” con un occhio di riguardo per garantire la sicurezza informatica.
  • T2i, trasferimento tecnologico ed innovazione, è la società a partecipazione pubblica che si occupa delle certificazioni, dello studio del mercato e della disseminazione dei risultati.

I 7 partners insieme hanno costituito nel 2017 una rete innovativa regionale, IMPROVENET.
Le RIR, acronimo di Reti Innovative Regionali, sono sistemi di soggetti pubblici e privati, appartenenti anche a settori diversi, i cui partner collaborano sinergicamente e sviluppano progetti di rilievo per l’economia regionale, grazie alle specifiche competenze di ognuno.
Improvenet in particolare ha l’obiettivo di aumentare la competitività delle aziende partner, e valorizzare, promuovere e sostenere l’innovazione, le tecnologie e le metodologie della quarta rivoluzione industriale. Il progetto, della durata di 3 anni, finanziato al 70% con contributo a fondo perduto dalla Regione Veneto, è iniziato a Novembre 2017 e sarà completato nell’Ottobre 2020.

ADMIN 4D è un progetto realizzato avvalendosi del finanziamento POR – Obiettivo “Sostegno alle attività collaborative di R&S per lo sviluppo di nuove tecnologie sostenibili, di nuovi prodotti e servizi” Parte FESR fondo europeo di sviluppo regionale 2014-2020.

In questo nuovo mondo, il progetto ADMIN 4D coinvolge l’eccellenza specialistica per mettere al centro l’uomo, inteso come ideatore e gestore di macchine intelligenti, che comunicano in tempo reale con gli oggetti e con l’ambiente che ci circonda; le loro performance restituiscono un reale beneficio all’uomo, migliorando la qualità della vita.