Casi d'Uso

Come ha mostrato la recente situazione di emergenza nazionale, pensiamo che ognuno di noi debba contribuire, per la propria competenza e senso civico, ad aiutare la nostra comunità, tutti i cittadini, a trovare le risorse e la fiducia necessarie per affrontare le sfide di ogni giorno.” In questo modo un Socio ARTES 4.0 descrive lo scopo della realizzazione di questa piattaforma e-commerce.  

Conoscere in tempo reale la posizione degli oggetti e delle persone, sia all’interno sia all’esterno, permette alle aziende e alle amministrazioni sia pubbliche che private di migliorare i propri processi ed offrire nuovi servizi.

I limiti dei sistemi attuali sono noti: il sistema GPS (Global Positioning System), normalmente utilizzato per la localizzazione delle persone e dei veicoli sulle mappe, non è utilizzabile, in quanto non disponibile all’interno degli edifici (quasi sempre la struttura blocca la propagazione del segnale satellitare); e comunque non è sufficientemente preciso per applicazioni avanzate.

Un Socio ARTES 4.0 ha realizzato piattaforma H&S che consente di localizzare un soggetto in ambienti indoor dove non è possibile usare il GPS. La soluzione, in via di sviluppo , sfrutta e combina molteplici sorgenti di informazioni. Non è necessaria un’infrastruttura di supporto, usabile anche in scenari di emergenza.

Lean Experience Factory ha sviluppato una app per l’utilizzo di caschi per la realtà virtuale nella formazione sulla Sicurezza 4.0. I partecipanti si trovano immersi in un ambiente virtuale che rappresenta la fabbrica modello reale del centro di formazione, e possono sperimentare in sicurezza l’analisi e la ricerca di problemi per la sicurezza tratti dai più diffusi tipi di rischio presenti in un ambiente manifatturiero. Gli ambienti virtuali sono differenziati per rappresentare diversi ambienti significativi per il tessuto industriale a ciclo discreto, quali area macchine, assemblaggio, controllo qualità e magazzino. I partecipanti ricevono alla fine dell’esperienza in realtà virtuale un punteggio, utile ad avviare la discussione sulla sicurezza in azienda e le soluzioni 4.0 per affrontare questo tema.

Un Socio ARTES 4.0 ha realizzato un robot umanoide in grado di trarre informazioni dal comportamento delle persone e stabilire un dialogo. E’ attualmente impiegato all’interno dell’aeroporto di Bologna come customer service. 

Smart cities, ecco un’altra prospettiva lanciata dal piano Industry 4.0. La trasformazione digitale, che risponde a problemi e bisogni sempre più complessi, è un valido alleato per gestire e valorizzare al meglio il patrimonio artistico di città di spicco come Firenze, meta di milioni di persone. La rete ARTES 4.0 mette in campo le proprie competenze in ambito economico per l’analisi e valutazione dei benefici di investimenti. Qui vediamo un caso applicato nel settore turistico.

Un Socio ARTES 4.0 ha progettato e realizzato un robot umanoide con il ruolo di customer service che ti accoglie in filiale: l’obiettivo è offrire ai clienti non solo servizi di qualità, ma anche un’esperienza innovativa.

Un Socio ARTES 4.0 ha esperienza ventennale nella progettazione e sviluppo di sistemi a guida autonoma che permettono alle macchine di navigare e operare autonomamente e in sicurezza nell’ambiente di lavoro per compiti di logistica e pulizia in ambito industriale e stradale. Qui ne riporta un caso applicativo.

Un Socio ARTES 4.0 vanta il premio come migliore interprete europeo di trasferimento tecnologico in ambito della robotica per avere progettato e realizzato un robot umanoide in kit di montaggio per intrattenimento e didattica distribuito a fascicoli in edicola.

Quando si parla di Logistica 4.0, il tracking è uno dei campi di maggiore sviluppo nell’impiego delle tecnologie abilitanti, in particolare IoT. Di seguito si dettaglia una soluzione nel settore del trasporto. 

Un Socio ARTES 4.0 ha realizzato, mediante tecnologia SLS e materiali compositi Windform, il prototipo funzionale del primo drone modulare di un'azienda francese, leader nella costruzione di droni industriali e multi-funzionali. Di questo parla il seguente caso applicativo.

Per migliorare il rendimento delle colture, oggi è possibile utilizzare il supporto delle nuove tecnologie abilitanti del Piano Industria 4.0, in particolare l’IoT svolge un ruolo da protagonista. Di seguito viene descritto come applicando tale tecnologia si può intraprendere un percorso per abbattere gli sprechi e quindi portare efficacia/efficienza lungo la propria filiera.

Un Socio della rete ARTES 4.0 descrive come ha reso possibile ispezionare al 100% i prodotti in fase di lavorazione senza rallentare il ritmo produttivo. 

L’automazione di processo è essenziale per eliminare le attività non a valore aggiunto, ma riguarda anche la sicurezza sul luogo di lavoro. Il servirsi di robot autonomi per operare in ambienti ostili evita per l’uomo di esporsi ad elevati rischi. Un Socio ARTES 4.0 è specializzato nel fornire sistemi di automazione e controllo dei processi per l'industria dei metalli e ci descrive delle soluzioni robotiche sviluppate. 

Il caso d’uso è quello di un sistema di ispezione automatico per il riconoscimento dei difetti direttamente sulla linea produttiva. Ciò permette la stabilità, l’efficienza e l’affidabilità del monitoraggio della qualità dei componenti in produzione senza interferire con il ritmo di processo.

La collaborazione tra uomo e robot è uno dei trend più importanti in ambito automazione industriale. Le applicazioni collaborative permettono la condivisione degli spazi di lavoro senza barriere protettive, dove l’operatore e il robot, capace di adattarsi agli stimoli dell’ambiente, operano l’uno accanto all’altro, lavorando in sequenza o contemporaneamente sullo stesso componente. Un esempio di cobot è riportato nel seguente caso applicativo che ci descrive in cosa consiste l’innovazione apportata. 

Un Socio ARTES 4.0 è altamente specializzato nello sviluppo di trasporti di guida autonoma. Qui descrive un caso applicativo di un veicolo che è in grado di mantenere una guida precisa anche qualora il segnale GPS non sia rilevabile per interferenza.

Nelle aziende che fanno dell’innovazione la propria mission, è facile trovare persone che indossano parti cibernetiche in contesti produttivi caratterizzati da movimentazione e installazione ripetitive e/o di oggetti pesanti. Grazie all’utilizzo degli esoscheletri si aumenta la forza dell’operatore, e quindi la sua produttività, ma soprattutto la sua sicurezza nel luogo di lavoro. Di seguito viene descritto un caso di applicazione nel settore dell’energia rinnovabile.

Molti Soci di ARTES 4.0 sono specializzati nella realizzazione di robot industriali per l’automazione delle linee produttive. Qui raccontiamo un caso applicativo. 

Una sfida che lancia il Piano Industria 4.0 è quella della digitalizzazione ed integrazione delle funzioni aziendali. Avere a disposizione dati real time ne consente l’analisi e dà consapevolezza al management dei risultati di efficacia/efficienza del sistema aziendale.

Un Socio ARTES 4.0 si spinge oltre, proponendo un sistema di gestione guidato da un software, progettato sul modello di sistema produttivo desiderato.

Le tecnologie 4.0 non sono solo una grande opportunità per le realtà industriali, ma sono essenziali alla medicina riabilitativa, in particolare le soluzioni robotiche, in quanto consentono di applicare nuovi e più efficaci sistemi di trattamento.

Un Socio ARTES 4.0 ha approntato applicazioni robotiche innovative per la cura dei propri pazienti con patologie psico-fisiche invalidanti, che permettono di aumentare l’intensità dei trattamenti, proponendo scenari sempre più stimolanti e motivanti per il paziente. 

Inoltre, consentono di realizzare protocolli personalizzati e di misurare in modo oggettivo le risposte, migliorando il risultato di ogni progetto riabilitativo.

Un Socio ARTES 4.0 ha come obiettivo il diffondere l'uso del modello di controllo predittivo e l'ottimizzazione in tempo reale nella pratica industriale.

In un futuro prossimo, potere tenere conto di molti obiettivi apparentemente in contrasto contemporaneamente sarà il modo di raggiungere molti risultati contemporaneamente: migliore qualità dei prodotti e dei processi, riduzione costi di sviluppo e operativi, risparmio risorse e ambiente più pulito. Qui descrive un caso di controllo predittivo nell’ambito del trasporto autonomo.

Il decommissioning (smantellamento) di un impianto nucleare rappresenta l’ultima fase del suo ciclo di vita dopo la costruzione e l’esercizio. In termini generali, il decommissioning comprende l’allontanamento del combustibile e la caratterizzazione radiologica degli impianti, la decontaminazione delle strutture, la demolizione degli edifici e, infine, la caratterizzazione radiologica del sito. 

Un Socio ARTES 4.0 ha progettato una linea produttiva che integra la stampa 3D per la realizzazione del prodotto.

Un Socio ARTES 4.0 ha sviluppato e realizzato una soluzione tecnologica che supporta i lavoratori in ambienti ostili. Vediamone un tipico caso applicativo.

Un Socio ARTES 4.0 è esperto nel progettare, personalizzare e realizzare mani robotiche avanzate provviste di sistema di attuazione, sensoriale e di controllo integrati. Qui dettaglia una soluzione applicativa: una mano robotica capace di modulare la forza di afferraggio in base all’oggetto della presa. 

Un Socio ARTES 4.0 fornisce prodotti innovativi di meccatronica, in particolare è specializzato nella progettazione, sviluppo e realizzazione di sistemi robotici subacquei e relative interfacce uomo-robot, per consentire un semplice utilizzo. 

Un Socio ARTES 4.0 si prefigge come obiettivo quello di realizzare dispositivi medicali e biotech per migliorare la qualità delle cure per i pazienti e il lavoro quotidiano degli specialisti. Qui è descritta una soluzione tecnologica che dimostra come il supporto della robotica nel campo chirurgico possa portare a risultati non raggiungibili fino a qualche anno fa.

Le emergenze sanitarie ci rendono più che mai consapevoli di come la ricerca e sviluppo abbia un ruolo critico nell’affrontare sfide complesse. Un Socio ARTES 4.0 riporta un caso applicativo in cui si utilizzano le tecnologie NGS: queste, abbattendo tempi e costi del sequenziamento di DNA e RNA, stanno rivoluzionando genomica, trascrittomica e metagenomica e migliorando enormemente l’individuazione e l’analisi dei geni responsabili di condizioni cliniche e patologiche.

Un Socio ARTES 4.0 propone soluzioni di automazione in ambito di robotica industriale, adottando i principi del lean manufacturing: eliminare le attività non a valore aggiunto e ottimizzare il consumo di risorse. 

Un esempio di innovazione all’interno della rete ARTES 4.0 si riferisce ad un caso applicativo che dimostra come lo sviluppo delle tecniche IA non è solo a beneficio delle aziende, ma costituisce la soluzione per un miglioramento della qualità della vita significativo per chi soffre di patologie invalidanti. Speaky facile è dotato di una tecnologia intelligente capace di ascoltare, capire ed eseguire i comandi, e di rispondere erogando i servizi e i contenuti digitali richiesti.

Un Socio ARTES 4.0 è specializzato nella progettazione di macchine automatiche e robotiche utili a sviluppare soluzioni personalizzate per le esigenze del cliente. Qui vediamo un esempio.

Un Socio ARTES 4.0 è specializzato nella progettazione di macchine automatiche e robotiche utili a sviluppare soluzioni personalizzate per le esigenze del cliente. Qui vediamo l’esempio di un sistema di confezionamento verticale di lastre legate singolarmente tra loro ed al supporto. Con questa modalità ottimizza l’immagazzinamento e il relativo trasporto dei prodotti.

Un Socio ARTES 4.0 ha competenze altamente specializzate nella progettazione e realizzazione di robot autonomi per consentire l’automazione di alcune attività complesse. Qui descrive una soluzione tecnologica per l’afferraggio, il serraggio e il controllo degli accoppiamenti vite-madrevite, incluso l’inserimento dei componenti anti-svitamento.

Un Socio ARTES 4.0 ha realizzato un’interessante soluzione tecnologica per permettere l’afferraggio di colli di bottiglie/flaconi di diverse dimensioni indipendentemente dall'orientamento sul nastro trasportatore. Qui è descritta la risoluzione di un problema in ambiente non strutturato.

Un Socio ARTES 4.0 ha competenze altamente specializzate nella progettazione e realizzazione di robot autonomi per consentire l’automazione di alcune attività complesse. Qui descrive una soluzione tecnologica per espletare l’ispezione automatica di generatori elettrici.

Nella rete ARTES 4.0 sono presenti competenze altamente distintive nella conoscenza dei materiali e delle tecnologie per la produzione di ottiche e dispositivi ottici. Di seguito si descrive un caso di innovazione che tratta la realizzazione di un sistema di rilevamento dello spettro visibile, di facile utilizzo anche per i non esperti del settore.

La manifattura additiva offre molti vantaggi tra cui la drastica riduzione del “time to market” e l’estrema flessibilità in termini di quantità (produzione da piccoli lotti a grandi) e di forma in quanto consente la realizzazione di oggetti con geometrie complesse e l’istantanea modifica a seconda delle esigenze del cliente. Le aziende che hanno come core business tale tecnologia sperimentano e sviluppano materiali avanzati con caratteristiche funzionali sempre più performanti. Qualunque azienda manifatturiera può trarre vantaggio dall’approccio additivo che in questo momento di spinta all’innovazione, sfrutta prima la capacità di reingegnerizzarsi portando un vantaggio competitivo.

La Mission di un Socio ARTES 4.0 è lo sviluppo dell’innovazione nell’ambito dei materiali plastici, anche post-consumo, post-uso e rinnovabili, prospettando, sulla base dello stato dell’arte in ambito internazionale e di risultati originali sperimentali e teorici sviluppati al proprio interno, metodi innovativi (brevettabili), trasferibili in ambito industriale, finalizzati alla realizzazione di materiali per specifiche applicazioni strutturali e funzionali.

Qui descrive un caso applicativo relativo ad impianti fotovoltaici. 

I ricercatori già da tempo si dedicano allo studio dell’immensamente piccolo, ovvero l’analisi e lo sviluppo di materiali con caratteristiche morfologiche sulla nanoscala, con l’obiettivo di aumentare le prestazioni meccaniche e di prolungare la durata e la qualità dei prodotti grazie ad accorgimenti microscopici. Nel realizzare ciò sicuramente la natura è di grande ispirazione. Ad esempio, la pianta di Loto mantiene pulite le sue foglie grazie alla loro particolare superficie rugosa che respinge acqua e sporcizia. Questo meccanismo è stato replicato in molti prodotti industriali tra cui le vernici per auto. 

Nella rete di ARTES 4.0, si distinguono competenze altamente specializzate in questo campo di grande interesse industriale. 

Nella rete ARTES 4.0 un Socio ha competenze distintive nelle scienze dei materiali, nelle prove e consulenze attraverso attività di test & analisi ed offre supporto tecnico-scientifico per la caratterizzazione e validazione di materiali avanzati.

ARTES 4.0 si connette con altre realtà di rete di imprese e di istituti presenti sul territorio in modo da condividere esperienze e risorse per progetti di innovazione tecnologica. 

Di seguito è descritto il progetto SYmbIONT (Synthetic Images Of Neural neTworks): sistema prototipo per la creazione di immagini artificiali di vario tipo, utilizzando ambienti di sviluppo della realtà virtuale, per addestrare le reti neurali a riconoscere oggetti, eventi, situazioni di vita reale. 

Secondo il rapporto della Goldman Sachs Group il mercato della Realtà Aumentata e Realtà Virtuale dovrebbero raggiungere i 95 miliardi di dollari entro il 2025 - vale 7 miliardi di dollari del 2017. È in crescita l’esigenza di un’esperienza sempre più coinvolgente e realistica, soprattutto in ambito gaming, ma non solo. Nella rete ARTES 4.0 sono presenti molte competenze eccellenti in questo ambito.

Il carbonio è un elemento presente in tutti i materiali organici. Uno dei classici impieghi del calcolo della concentrazione residua di Carbonio 14 (¹⁴C) è in archeologia per datare i reperti costituiti da materia organica. Un Socio ARTES 4.0 ha sviluppato e realizzato un sistema di misura alternativo a quello attualmente utilizzato degli spettrometri di massa, apparecchiature ingombranti e costose. 

Nella rete di ARTES 4.0 è presente un Socio specializzato nella costruzione di banchi di prova tailor made. Il banco, qui descritto, è stato progettato per testare l’avviamento delle pompe olio/vuoto a temperature molto basse. 

Nella rete di ARTES 4.0 è presente un Socio specializzato nella costruzione di banchi di prova tailor made. Il banco, qui descritto, è stato progettato per testare gli scalpelli, utilizzati per effettuare vari tipi di perforazione (es. pozzi geotermici, pozzi petroliferi etc).

Sotto la denominazione “banco prova” vengono raggruppate tre categorie di sistemi, sostanzialmente simili tra loro ma con finalità diverse:

•Sistemi di test, per provare fisicamente i componenti in esame (durata, frequenza, scoppio, etc.);

• Sistemi di caratterizzazione: verificano la rispondenza del componente in esame ai propri parametri di funzionamento in diverse condizioni di lavoro;
• Sistemi d’integrazione: simulano le singole parti del componente da testare. Ad esito positivo della parte simulata viene inserita la relativa parte hardware, ottenendo in tal modo l’assemblaggio del componente finale.

Di seguito è dettagliato un esempio di costruzione di banco prova tailor made del primo tipo indicato.

Uno strumento potente ed efficace utilizzato nel processo di pianificazione della produzione e delle prestazioni del prodotto è la simulazione al computer. In questo caso d’uso ne è descritta un’applicazione nel settore manifatturiero. 

Il Digital Twin corrisponde ad una rappresentazione virtuale e dinamica di un oggetto fisico, un prodotto o una linea produttiva a cui è connesso. Attraverso i dati IoT in tempo reale, è possibile eseguire simulazioni del prodotto/processo permettendo di registrare, analizzare, valutare e prevedere le relative prestazioni e lo stato di salute dell’asset. Di seguito, un Socio ARTES 4.0 descrive questa applicazione tecnologica, ultima frontiera nel campo della simulazione.