Nel mondo moderno tutto è collegato in rete. Lo smartphone con l’auto, la macchina da caffè con la sveglia, le tendine con l’alba, lo smartwatch con l’app per la salute e, soprattutto, il frigorifero con la lista della spesa digitale. Perché? Per rendere la vita più comoda, migliore e un po’ più efficiente.
I dispositivi di tutti i giorni si scambiano informazioni tra loro, inviano dati e informazioni avanti e indietro e quindi si controllano in tempo reale – in questo modo si deve ottenere una sorta di “automazione” della vita quotidiana, che si adatta automaticamente alle esigenze esterne.
Questi processi sono essenzialmente chiamati “Internet of Things” (IoT). I dispositivi sono interconnessi, si scambiano e si controllano a vicenda.
Definizione
Internet delle Cose
… REFA (Associazione tedesca per la progettazione del lavoro, l’organizzazione aziendale e lo sviluppo aziendale) definisce il termine Internet delle cose come
“la crescente rete di dispositivi, sensori e altre apparecchiature che utilizzano una rete IP. L’obiettivo è quello di garantire che le cose fisiche che hanno le informazioni relative al proprio stato forniscano i propri dati per ulteriori elaborazioni nella rete.”
Questo è esattamente ciò che l’Industria 4.0 vuole ottenere – specialmente nel settore manifatturiero e logistico, si possono ottenere vere meraviglie di efficienza e risparmio sui costi con un Internet of Things implementato correttamente.
L’Industria 4.0 significa semplicemente che tutte le unità coinvolte in un ambiente di produzione sono collegate in uno scambio costante tramite una rete in tempo reale. Ciò include impianti di produzione e sistemi logistici, ma anche i prodotti da fabbricare (o i loro componenti) e le persone.
Per questo scambio sono necessarie tre cose, prima di tutto: dati, dati e ancora dati. E questo ti riporta all’argomento principale di questo capitolo: i sistemi cyberfisici (abbreviazione: CPS) – non sono altro che le fondamenta dell’Industria 4.0. Poiché, come avrai capito, essi emettono dati.
Excursus
Dati, informazioni e conoscenze: il mondo dei CPS
I dati sono buoni, ma in realtà inutili – se non vengono elaborati in modo significativo. In un mondo in rete (industriale), i dati sono la materia prima, ma l’effettiva risorsa utilizzabile è in realtà la conoscenza acquisita dai dati. Poiché i CPS riguardano molto i dati, è importante comprendere le differenze.
I dati sono semplici segni, simboli e numeri generati da un sistema, ad esempio una macchina: “1992” – non si può ancora fare molto con quello.
Le informazioni sorgono quando questi dati vengono assegnati a un contesto. La conoscenza di una possibile situazione sorge nel processo. Ad esempio, una scala industriale produce un’unità: “1.992 grammi”, in modo da poter fare molto di più con il valore. Tuttavia, le informazioni hanno ancora un valore molto limitato, perché non sai dove metterle.
Ora hai ancora bisogno dei fatti o del prodotto a cui puoi assegnare le informazioni: “Sono necessari 1.992 grammi di adesivo per unire due componenti elettronici. In questo modo, prima sai cosa è necessario per cosa e puoi prendere una decisione informata o risolvere un problema.
Affinché l’Industria 4.0 funzioni, il mondo fisico (ovvero l’ambiente di produzione con tutte le macchine e tutti i prodotti) deve essere collegato al mondo digitale (rete e software). Questo è esattamente il compito dei sistemi cyberfisici.
Questo viene fatto combinando componenti meccanici ed elettronici con componenti informativi e software. Questi comunicano quindi tramite un’infrastruttura di dati (ad esempio Internet). In particolare vengono elaborate due attività di base:
Generazione e scambio di dati
Monitoraggio e controllo dell’infrastruttura
Importante
“Sistemi Embedded” e sistemi cyberfisici
Il lettore attento lo avrà notato nel diagramma sopra. I sistemi integrati sono menzionati come CPS. Perché?
I sistemi integrati sono il predecessore tecnologico di CPS e comprendono le classiche tecnologie di misurazione e controllo. Anche qui, il mondo digitale (“cyber”) è collegato al mondo meccanico (“fisico”), ma ogni unità rimane da sola. I CPS sono ora un intero gruppo di tali dispositivi, collegati a una rete e in costante scambio (“sistemi” – da cui il nome Cyber Physical Systems).
Tuttavia, l’essenza di CPS non sta nell’assumere questi comipiti, ma nella VELOCITÀ in cui assume. Perché in un ambiente di produzione dell’Industria 4.0 (chiamato anche “Smart Factory”) esiste un solo credo: la massima velocità. Affinché un ambiente di produzione completamente in rete possa beneficiare di questa rete, i dati devono essere letti in tempo reale, trasformati in informazioni e conoscenze e quindi il processo di produzione deve essere adattato di conseguenza.
Dispositivi statici e mobili, attrezzature e macchine (come nastri trasportatori o robot) e quindi oggetti collegati in rete vengono quindi controllati in tempo reale. Ciò può portare a un immenso aumento dell’efficienza produttiva, ridurre i costi e ottimizzare procedure e processi complessi nei tempi di gestione.
Ricorda
I sistemi cyberfisici (CPS) sono la base tecnologica dell’Industria 4.0 o dell’Internet of Things. Si tratta di:
generazione e valutazione dei dati nella produzione e nell’ulteriore elaborazione
e gestione e controllo dell’infrastruttura in un ambiente di produzione in tempo reale.
A tale scopo, il mondo fisico (impianti di produzione, sistemi logistici, macchine ecc.) è combinato con il mondo digitale (software) tramite una rete di dati (Internet). Questo viene fatto collegando componenti meccanici o elettronici con componenti software o informatici. Queste connessioni sono CPS.
Nel mondo moderno tutto è collegato in rete. Lo smartphone con l’auto, la macchina da caffè con la sveglia, le tendine con l’alba, lo smartwatch con l’app per la salute e, soprattutto, il frigorifero con la lista della spesa digitale. Perché? Per rendere la vita più comoda, migliore e un po’ più efficiente.
I dispositivi di tutti i giorni si scambiano informazioni tra loro, inviano dati e informazioni avanti e indietro e quindi si controllano in tempo reale – in questo modo si deve ottenere una sorta di “automazione” della vita quotidiana, che si adatta automaticamente alle esigenze esterne.
Questi processi sono essenzialmente chiamati “Internet of Things” (IoT). I dispositivi sono interconnessi, si scambiano e si controllano a vicenda.
Definizione
Internet delle Cose
… REFA (Associazione tedesca per la progettazione del lavoro, l’organizzazione aziendale e lo sviluppo aziendale) definisce il termine Internet delle cose come
“la crescente rete di dispositivi, sensori e altre apparecchiature che utilizzano una rete IP. L’obiettivo è quello di garantire che le cose fisiche che hanno le informazioni relative al proprio stato forniscano i propri dati per ulteriori elaborazioni nella rete.”
Questo è esattamente ciò che l’Industria 4.0 vuole ottenere – specialmente nel settore manifatturiero e logistico, si possono ottenere vere meraviglie di efficienza e risparmio sui costi con un Internet of Things implementato correttamente.
L’Industria 4.0 significa semplicemente che tutte le unità coinvolte in un ambiente di produzione sono collegate in uno scambio costante tramite una rete in tempo reale. Ciò include impianti di produzione e sistemi logistici, ma anche i prodotti da fabbricare (o i loro componenti) e le persone.
Per questo scambio sono necessarie tre cose, prima di tutto: dati, dati e ancora dati. E questo ti riporta all’argomento principale di questo capitolo: i sistemi cyberfisici (abbreviazione: CPS) – non sono altro che le fondamenta dell’Industria 4.0. Poiché, come avrai capito, essi emettono dati.
Excursus
Dati, informazioni e conoscenze: il mondo dei CPS
I dati sono buoni, ma in realtà inutili – se non vengono elaborati in modo significativo. In un mondo in rete (industriale), i dati sono la materia prima, ma l’effettiva risorsa utilizzabile è in realtà la conoscenza acquisita dai dati. Poiché i CPS riguardano molto i dati, è importante comprendere le differenze.
I dati sono semplici segni, simboli e numeri generati da un sistema, ad esempio una macchina: “1992” – non si può ancora fare molto con quello.
Le informazioni sorgono quando questi dati vengono assegnati a un contesto. La conoscenza di una possibile situazione sorge nel processo. Ad esempio, una scala industriale produce un’unità: “1.992 grammi”, in modo da poter fare molto di più con il valore. Tuttavia, le informazioni hanno ancora un valore molto limitato, perché non sai dove metterle.
Ora hai ancora bisogno dei fatti o del prodotto a cui puoi assegnare le informazioni: “Sono necessari 1.992 grammi di adesivo per unire due componenti elettronici. In questo modo, prima sai cosa è necessario per cosa e puoi prendere una decisione informata o risolvere un problema.
Affinché l’Industria 4.0 funzioni, il mondo fisico (ovvero l’ambiente di produzione con tutte le macchine e tutti i prodotti) deve essere collegato al mondo digitale (rete e software). Questo è esattamente il compito dei sistemi cyberfisici.
Questo viene fatto combinando componenti meccanici ed elettronici con componenti informativi e software. Questi comunicano quindi tramite un’infrastruttura di dati (ad esempio Internet). In particolare vengono elaborate due attività di base:
Importante
“Sistemi Embedded” e sistemi cyberfisici
Il lettore attento lo avrà notato nel diagramma sopra. I sistemi integrati sono menzionati come CPS. Perché?
I sistemi integrati sono il predecessore tecnologico di CPS e comprendono le classiche tecnologie di misurazione e controllo. Anche qui, il mondo digitale (“cyber”) è collegato al mondo meccanico (“fisico”), ma ogni unità rimane da sola. I CPS sono ora un intero gruppo di tali dispositivi, collegati a una rete e in costante scambio (“sistemi” – da cui il nome Cyber Physical Systems).
Tuttavia, l’essenza di CPS non sta nell’assumere questi comipiti, ma nella VELOCITÀ in cui assume. Perché in un ambiente di produzione dell’Industria 4.0 (chiamato anche “Smart Factory”) esiste un solo credo: la massima velocità. Affinché un ambiente di produzione completamente in rete possa beneficiare di questa rete, i dati devono essere letti in tempo reale, trasformati in informazioni e conoscenze e quindi il processo di produzione deve essere adattato di conseguenza.
Dispositivi statici e mobili, attrezzature e macchine (come nastri trasportatori o robot) e quindi oggetti collegati in rete vengono quindi controllati in tempo reale. Ciò può portare a un immenso aumento dell’efficienza produttiva, ridurre i costi e ottimizzare procedure e processi complessi nei tempi di gestione.
Ricorda
I sistemi cyberfisici (CPS) sono la base tecnologica dell’Industria 4.0 o dell’Internet of Things. Si tratta di:
A tale scopo, il mondo fisico (impianti di produzione, sistemi logistici, macchine ecc.) è combinato con il mondo digitale (software) tramite una rete di dati (Internet). Questo viene fatto collegando componenti meccanici o elettronici con componenti software o informatici. Queste connessioni sono CPS.
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