Note d i conformi tà Indus t ryNet4

Rif . Presentazione Indus t ryNet4 .V16.1222

Ver. 1 .00b16.1222 – 7 Apr i le 2017

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V ia Don Verder io 10

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I n d i c e g e n e r a l e

1Introduzione..........................................................................................................................3

1.1Pacchetto IndustryNet4 ................................................................................................5

1.1.1Monitor di macchina...............................................................................................5

1.1.2Supervisore di linea...............................................................................................7

1.1.3Altre funzioni........................................................................................................10

2Allegati alla Legge di Stabilità 2017 (nr. 232 del 11/12/2016)............................................11

2.1Allegato A....................................................................................................................11

2.2Allegato B....................................................................................................................14

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1 I n t r o d u z i o n e

In questo documento viene data una breve descrizione del sistema IndustryNet4 delloStudio Pandolfini.

Questo sistema contribuisce ad implementare le caratteristiche necessarie a far si che uninsieme di macchine utensili o una singola macchina sia aderente alle specifiche Industria4.0 riportate in appendice alla Legge di Stabilità 2017 (nr. 232 del 11/12/2016) e riportate inquesto documento.

L'implementazione delle caratteristiche del sistema IndustryNet4 non è, comunque,sufficiente a far si che la macchina/linea sia aderente alle richieste minime del D.L., infatti ènecessario che la/le macchina/e dispongano di requisiti hardware particolari, cosi come idati, una volta acquisiti, devono essere poi gestiti in maniera conforme alle richieste dellaLegge di Stabilità 2017.

Per maggiori dettagli si rimanda al testo della Legge di Stabilità 2017 (nr. 232 del11/12/2016) ed ai relativi allegati.

In oltre IndustryNet4 richiede che siano presenti alcuni segnali di scambio con i cnc ed iplc monitorati, questa richiesta potrebbe richiedere un intervento sul software dellemacchine.

IndustryNet4 consente di connettere le macchine utensili al sistema di gestione dellostabilimento in modo che sia possibile uno scambio dati efficace tra il mondo della

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DBaziendale

Big Data

ClientLocale

ClientRemoto

ClientRemoto

Manut.Remota

L-HMI

LAN Aziendale

LAN diFabbrica

Internet

LANUffici

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produzione e gli uffici preposti al corretto funzionamento della fabbrica (progettazione,programmazione, qualità, manutenzione, utensileria, magazzino, acquisti, vendite).

Le macchine collegate devono disporre di un pc windows per la parte di interfacciaoperatore a bordo macchina (M_HMI).

Un server di monitoraggio raccoglie i dati dai pc a bordo macchina e li convoglia aldatabase e funge da supervisore di linea (L_HMI).

Nel capitolo che riporta gli allegati al disegno di legge, sono stati evidenziati su sfondoarancione i punti che sono implementati tramite IndustryNet4 e che richiedono unasemplice personalizzazione, in giallo sono evidenziati i punti in cui lo Studio Pandolfini puòdare un valido contributo in base a quello che è il know-how maturato oltre 20 anni dicollaborazione con alcuni dei più importanti costruttori dei macchine utensili italiani e in 30anni di attività anche se non sono immediatamente implementati in IndustryNet4.

IndustryNet4 dello Studio Pandolfini consente di:

avere una unica interfaccia uomo/macchina (M_HMI) semplice ed intuitiva, su basepc per la visualizzazione istantanea dello stato macchina

avere una unica interfaccia uomo/macchina (HMI) semplice ed intuitiva, su base pcper la visualizzazione istantanea dello stato linea (L_HMI)

avere l'integrazione dei dati provenienti da cnc Fanuc, Mitsubishi e Siemens. (Lecaratteristiche delle interfacce M_HMI per pc e per cnc possono differire sianell'aspetto che nelle caratteristiche di utilizzo)

raccogliere i dati dalle macchine e renderli disponibili sul database in tempo reale,questo sia per i database aziendali locali che big data su cloud

trasferire le richieste di produzione dai database aziendali alle macchine in temporeale.

integrazione di dispositivi di terze parti:

stampanti di etichette

lettori di bar code

dispositivi di misurazione

ecc.

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1 .1 P a c c h e t to I n d u s t r yN e t 4

Tramite questo pacchetto è possibile rendere la macchina utensile una componente dellacosiddette Internet of Things (IoT) rendendola fruibile in un ambiente predisposto allagestione aderente alla logica Industria 4.0 descritta negli allegati alla Legge di Stabilità2017.

Esso si compone di due parti distinte:

Monitor di macchina (M_HMI)

Supervisore di linea (L_HMI)

Esse sono connesse tra loro e ad altri dispositivi tramite una LAN di fabbrica, mentre unaLAN aziendale consente l'accesso diretto al database.

1.1.1 Monitor di macchina

Il monitor di macchina M_HMI consente di visualizzare lo stato macchina e interagire con lastessa durante la produzione.

Esso opera su un pc windows a bordo macchina che colloquia direttamente con il cnc econ il database aziendale.

Per ogni macchina monitorata è necessario disporre di un M_HMI.

M_HMI consente di:

gestire un lettore di bar code per:

identificazione operatore

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identificazione pezzo da produrre

identificazione dati di commessa

gestire la connessione ad un database:

Oracle

SQL Server

MySql

NoSQL (Big Data sul cloud)

per:

ricezione dati di programmazione della produzione:

tipologia di pezzo da produrre

quantità

priorità

ricezione dati di lavorazione:

programmi di lavorazione

definizione parametri utensile

trasmissione dati di produzione:

numero di pezzi lavorati

per ogni pezzo:

data/ora di carico/scarico

durata lavorazione

esito della lavorazione

operatore responsabile

trasmissione dati relativi ai fermi macchina

data ora di inizio/fine fermo

durata del fermo

causale

operatore responsabile

trasmissione dati manutenzione preventiva

stato delle parti soggette ad usura e monitorabili

trasmissione dati stato utensili

trasmissione stato allarmi

trasmissione parametri di lavorazione acquisiti

gestione dell'interfaccia operatore di macchina

visualizzazione stato allarmi e messaggi

visualizzazione parametri di lavorazione acquisiti

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gestione della interazione con i robot di carico/scarico della macchina

gestione della interazione con altri dispositivi necessari

1.1.2 Supervisore di l inea

Il supervisore di linea (L_HMI) consente di visualizzare lo stato della linea e delle macchineche la compongono, i fermi e l'andamento della produzione.

In oltre interagisce con il database e con il SAP e consente di calcolare dati statistici relativiod ogni macchina.

Esso opera su un pc windows tipicamente posizionato nell'ufficio del capo-reparto o,comunque, nelle immediate vicinanze della linea.

In alcuni casi può essere necessaria una connessione diretta con le macchine ed i robot dicarico/scarico, in generale è sufficiente la connessione con il database aziendale.

In questo caso possono essere presenti più L_HMI per ogni linea dislocati sia in prossimitàdella linea, sia negli uffici, sia remotati e connessi al database tramite internet.

Per ogni linea monitorata è necessario disporre di uno o più L_HMI.

M_HMI consente di:

gestire la supervisione linea sia localmente, che in ambito aziendale, cheremotamente tramite internet

configurare e predisporre i programmi di lavoro per i vari pezzi delle varie macchine

interagire con i robot di carico/scarico macchina

visualizzare lo stato delle singole macchine della linea

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gestire le statistiche di chiusura del turno

visualizzare lo stato di avanzamento della produzione

gestire funzioni particolari (ad esempio la calibrazione di macchine di ispezione adultrasuoni)

I principali dati coinvolti sono:

dati trasferiti alle macchine:

ordini di produzione

quantità da produrre

programmi di lavorazione

priorità di esecuzione

schedulazione produzione

dati trasferiti dalle macchine:

dati produttivi:

tipologia di pezzi prodotti

quantità lavorate

tempi di lavorazione

pezzi buoni

pezzi scarti

inizio/fine lavorazione

macchina utilizzata

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programma pezzo

fermi macchina:

inizio/fine fermo

causale

operatore responsabile

macchina coinvolta

lavorazioni:

validazione delle modifiche al programma pezzo

aggiornamento del data base programmi globale

dati qualitativi:

misure sui pezzi

tempi di lavorazione

difettosità

dati diagnostici:

tempi di funzionamento di singole parti della macchina sottoposte ad usura

allarmi macchina

consumi energetici

rilevamento soglie critiche

dati utensile:

gestione vita utensile

analisi esecuzione programma preventiva

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gestione magazzino utensili

allarmi macchina

messaggi operatore

parametri di produzione e di lavorazione

L_HMI può essere integrato con il sistema gestionale aziendale (SAP) per lo scarico degliordini di produzione e per il trasferimento dei dati di produzione e di fermo macchina.

NOTA: il pacchetto IndustryNet4 richiede l'installazione di un server di database o l'utilizzodi big data con conseguente accesso a internet.E', in oltre, necessario disporre di dispositivi hardware adeguati.L'acquisto, l'installazione, la configurazione e la manutenzione dei server o dell'accesso abig data nonché dell'hardware necessario non rientra nelle competenze e nelleresponsabilità dello Studio Pandolfini.

1.1.3 Altre funzioni

L'accesso a tutte le funzionalità è sottoposto al controllo del login operatore fatto tramiteuser id e password.

Tutte le attività sia eseguire in automatico che su richiesta dell'operatore, nonché lavariazione di parametri e dati di programma sono memorizzate in appositi files di log sialocali in formato testo o xls, che su data base.

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2 A l l e g a t i a l l a L e g g e d i S t a b i l i t à2 0 1 7 ( n r . 2 3 2 d e l 1 1 / 1 2 / 2 0 1 6 )

In questo capitolo è riportato il testo degli allegati A e B alla Legge di Stabilità 2017 (nr. 232del 11/12/2016)

In giallo sono evidenziate le parti che sono coperte in tutto o in parte dalle competenzedello Studio Pandolfini.

Per l'implementazione di questi punti lo Studio Pandolfini può fornire un valido supportosulla base di quello che è il know-how acquisito in trent'anni di attività nel settore delleinterfacce operatore uomo-macchina (HMI) e del software di supervisione delle lineeproduttive.

In alcuni casi lo Studio Pandolfini può procedere autonomamente, per altre caratteristicheè necessario un maggiore coinvolgimento del costruttore e/o del cliente finale.

Altri punti sono, invece, di responsabilità diretta del costruttore della macchina utensile ealtri ancora devono essere concordati con altri fornitori e/o con il cliente finale.

2 .1 Al l e g a to A

(Articolo 1, comma 9)

Beni funzionali alla trasformazione tecnologica e digitale delle imprese secondo il modello«Industria 4.0»

Beni strumentali il cui funzionamento è controllato da sistemi computerizzati o gestitotramite opportuni sensori e azionamenti:

macchine utensili per asportazione,

macchine utensili operanti con laser e altri processi a flusso di

energia (ad esempio plasma, waterjet, fascio di elettroni), elettroerosione, processielettrochimici,

macchine per la realizzazione di prodotti mediante la trasformazione dei materiali odelle materie prime,

macchine utensili per la deformazione plastica dei metalli e altri materiali,

macchine utensili per l’assemblaggio, la giunzione e la saldatura,

macchine per il confezionamento e l’imballaggio,

macchine utensili di de-produzione e riconfezionamento per recuperare materiali efunzioni da scarti industriali e prodotti di ritorno a fine vita (ad esempio macchine peril disassemblaggio, la separazione, la frantumazione, il recupero chimico),

robot, robot collaborativi e sistemi multi-robot,

macchine utensili e sistemi per il conferimento o la modifica delle caratteristichesuperficiali dei prodotti o la funzionalizzazione delle superfici,

macchine per la manifattura additiva utilizzate in ambito industriale,

macchine, strumenti e dispositivi per il carico e lo scarico, la movimentazione, la

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pesatura e la cernita automatica dei pezzi, dispositivi di sollevamento emanipolazione automatizzati, AGV e sistemi di convogliamento e movimentazioneflessibili, e/o dotati di riconoscimento dei pezzi (ad esempio RFID, visori e sistemi divisione),

magazzini automatizzati interconnessi ai sistemi gestionali di fabbrica.

Tutte le macchine sopra citate devono essere dotate delle seguenti caratteristiche:

controllo per mezzo di CNC (Computer Numerical Control) e/o PLC (ProgrammableLogic Controller),

interconnessione ai sistemi informatici di fabbrica con caricamento da remoto diistruzioni e/o part program,

integrazione automatizzata con il sistema logistico della fabbrica o con la rete difornitura e/o con altre macchine del ciclo produttivo,

interfaccia tra uomo e macchina semplici e intuitive,

rispondenza ai più recenti parametri di sicurezza, salute e igiene del lavoro.

Inoltre tutte le macchine sopra citate devono essere dotate di almeno due tra le seguenticaratteristiche per renderle assimilabili o integrabili a sistemi cyberfisici:

sistemi di telemanutenzione e/o telediagnosi e/o controllo in remoto,

monitoraggio continuo delle condizioni di lavoro e dei parametri di processomediante opportuni set di sensori e adattività alle derive di processo,

caratteristiche di integrazione tra macchina fisica e/o impianto con lamodellizzazione e/o la simulazione del proprio comportamento nello svolgimento delprocesso (sistema cyberfisico),

dispositivi, strumentazione e componentistica intelligente per l’integrazione, lasensorizzazione e/o l’interconnessione e il controllo automatico dei processi utilizzatianche nell’ammodernamento o nel revamping dei sistemi di produzione esistenti,

filtri e sistemi di trattamento e recupero di acqua, aria, olio, sostanze chimiche eorganiche, polveri con sistemi di segnalazione dell’efficienza filtrante e dellapresenza di anomalie o sostanze aliene al processo o pericolose, integrate con ilsistema di fabbrica e in grado di avvisare gli operatori e/o di fermare le attività dimacchine e impianti.

Sistemi per l’assicurazione della qualità e della sostenibilità:

sistemi di misura a coordinate e no (a contatto, non a contatto, multi-sensore obasati su tomografia computerizzata tridimensionale) e relativa strumentazione perla verifica dei requisiti micro e macro geometrici di prodotto per qualunque livello discala dimensionale (dalla larga scala alla scala micrometrica o nanometrica) al finedi assicurare e tracciare la qualità del prodotto e che consentono di qualificare iprocessi di produzione in maniera documentabile e connessa al sistema informativodi fabbrica,

altri sistemi di monitoraggio in process per assicurare e tracciare la qualità delprodotto o del processo produttivo e che consentono di qualificare i processi di

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produzione in maniera documentabile e connessa al sistema informativo di fabbrica,

sistemi per l’ispezione e la caratterizzazione dei materiali (ad esempio macchine diprova materiali, macchine per il collaudo dei prodotti realizzati, sistemi per prove ocollaudi non distruttivi, tomografia) in grado di verificare le caratteristiche deimateriali in ingresso o in uscita al processo e che vanno a costituire il prodottorisultante a livello macro (ad esempio caratteristiche meccaniche) o micro (adesempio porosità, inclusioni) e di generare opportuni report di collaudo da inserirenel sistema informativo aziendale,

dispositivi intelligenti per il test delle polveri metalliche e sistemi di monitoraggio incontinuo che consentono di qualificare i processi di produzione mediante tecnologieadditive,

sistemi intelligenti e connessi di marcatura e tracciabilità dei lotti produttivi e/o deisingoli prodotti (ad esempio RFID – Radio Frequency Identification),

sistemi di monitoraggio e controllo delle condizioni di lavoro delle macchine (adesempio forze, coppia e potenza di lavorazione; usura tridimensionale degli utensilia bordo macchina; stato di componenti o sotto-insiemi delle macchine) e dei sistemidi produzione interfacciati con i sistemi informativi di fabbrica e/o con soluzionicloud,

strumenti e dispositivi per l’etichettatura, l’identificazione o la marcatura automaticadei prodotti, con collegamento con il codice e la matricola del prodotto stesso inmodo da consentire ai manutentori di monitorare la costanza delle prestazioni deiprodotti nel tempo e di agire sul processo di progettazione dei futuri prodotti inmaniera sinergica, consentendo il richiamo di prodotti difettosi o dannosi,componenti, sistemi e soluzioni intelligenti per la gestione, l’utilizzo efficiente e ilmonitoraggio dei consumi energetici,

filtri e sistemi di trattamento e recupero di acqua, aria, olio, sostanze chimiche,polveri con sistemi di segnalazione dell’efficienza filtrante e della presenza dianomalie o sostanze aliene al processo o pericolose, integrate con il sistema difabbrica e in grado di avvisare gli operatori e/o di fermare le attività di macchine eimpianti.

Dispositivi per l’interazione uomo macchina e per il miglioramento dell’ergonomia e dellasicurezza del posto di lavoro in logica « 4.0 »:

banchi e postazioni di lavoro dotati di soluzioni ergonomiche in grado di adattarli inmaniera automatizzata alle caratteristiche fisiche degli operatori (ad esempiocaratteristiche biometriche, età, presenza di disabilità),

sistemi per il sollevamento/traslazione di parti pesanti o oggetti esposti ad altetemperature in grado di agevolare in maniera intelligente/robotizzata/interattiva ilcompito dell’operatore,

dispositivi wearable, apparecchiature di comunicazione tra operatore/operatori esistema produttivo, dispositivi di realtà aumentata e virtual reality,

interfacce uomo-macchina (HMI) intelligenti che coadiuvano l’operatore a fini disicurezza ed efficienza delle operazioni di lavorazione, manutenzione, logistica.

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2 .2 Al l e g a to B

(Articolo 1, comma 10)

Beni immateriali (software, sistemi e system integration, piattaforme e applicazioni)connessi a investimenti in beni materiali «Industria 4.0»

Software, sistemi, piattaforme e applicazioni per la progettazione,definizione/qualificazione delle prestazioni e produzione di manufatti in materiali nonconvenzionali o ad alte prestazioni, in grado di permettere la progettazione, lamodellazione 3D, la simulazione, la sperimentazione, la prototipazione e la verificasimultanea del processo produttivo, del prodotto e delle sue caratteristiche(funzionali e di impatto ambientale) e/o l’archiviazione digitale e integrata nelsistema informativo aziendale delle informazioni relative al ciclo di vita del prodotto(sistemi EDM, PDM, PLM, Big Data Analytics),

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per la progettazione e la ri-progettazione dei sistemi produttivi che tengano conto dei flussi dei materiali e delleinformazioni,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni di supporto alle decisioni in grado diinterpretare dati analizzati dal campo e visualizzare agli operatori in linea specificheazioni per migliorare la qualità del prodotto e l’efficienza del sistema di produzione,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per la gestione e il coordinamento dellaproduzione con elevate caratteristiche di integrazione delle attività di servizio, comela logistica di fabbrica e la manutenzione (quali ad esempio sistemi dicomunicazione intra-fabbrica, bus di campo/fieldbus, sistemi SCADA, sistemi MES,sistemi CMMS, soluzioni innovative con caratteristiche riconducibili ai paradigmidell’IoT e/o del cloud computing),

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per il monitoraggio e controllo dellecondizioni di lavoro delle macchine e dei sistemi di produzione interfacciati con isistemi informativi di fabbrica e/o con soluzioni cloud,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni di realtà virtuale per lo studio realisticodi componenti e operazioni (ad esempio di assemblaggio), sia in contesti immersivio solo visuali,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni di reverse modeling and engineeringper la ricostruzione virtuale di contesti reali,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni in grado di comunicare e condivideredati e informazioni sia tra loro che con l’ambiente e gli attori circostanti (IndustrialInternet of Things) grazie ad una rete di sensori intelligenti interconnessi,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per il dispatching delle attività el’instradamento dei prodotti nei sistemi produttivi,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per la gestione della qualità a livello disistema produttivo e dei relativi processi,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per l’accesso a un insieme virtualizzato,condiviso e configurabile di risorse a supporto di processi produttivi e di gestionedella produzione e/o della supply chain (cloud computing),

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per industrial analytics dedicati altrattamento ed all’elaborazione dei big data provenienti dalla sensoristica IoT

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applicata in ambito industriale (Data Analytics & Visualization, Simulation eForecasting),

software, sistemi, piattaforme e applicazioni di artificial intelligence & machinelearning che consentono alle macchine di mostrare un’abilità e/o attività intelligentein campi specifici a garanzia della qualità del processo produttivo e delfunzionamento affidabile del macchinario e/o dell’impianto,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per la produzione automatizzata eintelligente, caratterizzata da elevata capacità cognitiva, interazione e adattamentoal contesto, autoapprendimento e riconfigurabilità (cybersystem),

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per l’utilizzo lungo le linee produttive dirobot, robot collaborativi e macchine intelligenti per la sicurezza e la salute deilavoratori, la qualità dei prodotti finali e la manutenzione predittiva,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per la gestione della realtà aumentatatramite wearable device,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per dispositivi e nuove interfacce trauomo e macchina che consentano l’acquisizione, la veicolazione e l’elaborazione diinformazioni in formato vocale, visuale e tattile,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per l’intelligenza degli impianti chegarantiscano meccanismi di efficienza energetica e di decentralizzazione in cui laproduzione e/o lo stoccaggio di energia possono essere anche demandate (almenoparzialmente) alla fabbrica,

software, sistemi, piattaforme e applicazioni per la protezione di reti, dati,programmi, macchine e impianti da attacchi, danni e accessi non autorizzati(cybersecurity),

software, sistemi, piattaforme e applicazioni di virtual industrialization che,simulando virtualmente il nuovo ambiente e caricando le informazioni sui sistemicyberfisici al termine di tutte le verifiche, consentono di evitare ore di test e di fermimacchina lungo le linee produttive reali.

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