Master: le direttrici e il piano nazionale dell’industria 4.0

MASTER INDUSTRIA 4.0

Docenti

Fabio Floreani, Luca Fasanotti, Valerio Pesenti, Alan Scarpellini, Andrea Piccinini | Consorzio Intellimech

Finalità

L’evoluzione tecnologia sta influenzando ogni aspetto della vita, dal sociale al mondo industriale fino al contesto più privato del cittadino. Le tecnologie digitali, con le altre evoluzioni dell’elettronica dalla robotica ai materiali, stanno offrendo nuove opportunità di sviluppo nel mondo industriale, andando a incrementare l’efficienza dei processi industriali e la competitività dei prodotti.
In questo scenario, con il termine Industria 4.0 (o Industry 4.0) si indica una tendenza dell'automazione industriale che integra alcune nuove tecnologie produttive per migliorare le condizioni di lavoro e aumentare la produttività e la qualità produttiva degli impianti.
Il master si propone di approfondire gli aspetti tecnici delle direttrici distintive della digitalizzazione delle fabbriche; in particolare saranno approfonditi i seguenti aspetti:

• Interconnessione: la capacità di un bene di scambiare informazioni con sistemi interni ed esterni.
• Virtualizzazione: copia “digitale” del sistema reale e dei suoi sotto-componenti in grado di simulare il comportamento del sistema mediante i dati reali aggiornati prevedendone le evoluzioni future.
• Decentralizzazione: adattabilità del sistema alle derive e alle anomalie mediante opportune strategie di compensazione automatiche.
• Interazione da remoto: accessibilità da remoto alle macchine e agli impianti che abilita il monitoraggio e la manutenzione a distanza.
• Elaborazioni e reazioni real-time: la presenza di funzioni che permettano di raccogliere ed analizzare i dati in tempo reale per poter intraprendere opportune reazioni.

Tali aspetti rappresentano le caratteristiche cardine dei beni “4.0” ed i requisiti per poter accedere alle agevolazioni fiscali (iper-ammortamento) previste dal piano nazionale 4.0.

Destinatari

Impiegati e responsabili dell’ufficio tecnico e del reparto ricerca e sviluppo.

Durata e struttura del corso

Il corso è suddiviso in 5 moduli da 8 ore e la durata complessiva è di 5 giorni. L’intera attività didattica si terrà in italiano mediante lezioni frontali con l’ausilio di slides e testi. Particolare spazio verrà dato alla presentazione di casi industriali concreti.

Programma

1° MODULO (8 ore): direttrice dell’interconnessione.

• Sviluppo dell’interconnessione delle macchine e degli impianti produttivi
• Protocolli (bus di campo) e reti industriali
• CanOpen, devicenet
• Profinet profibus
• Modbus rtu tcp
• Opc UA (accenni)
• Sviluppo di gateway
• Protocolli MQTT e similari (IOT)
• IOT nell’automazione industriale
• Esempi e casi industriali.
• Cyber-Security
• Introduzione alla Cyber-Security
• Minacce e vulnerabilità
• vulnerabilità software
• vulnerabilità dei protocolli di comunicazione
• Contromisure e meccanismi di sicurezza
• Design for Security
• Design for Privacy
• Secure the Communication Channels
• Test for Security
• Continuous Delivery Model
• Esempi e casi industriali

• Strumenti informativi e gestionali di fabbrica
• Cad
• Cam
• Cae
• Cad-cam e connessione alle macchine
• ERP + MRP
• MES
• WMS

Docenti: Ingg. Luca Fasanotti e Alan Scarpellini

2° MODULO (8 ore): direttrice della virtualizzazione e della decentralizzazione.

• Introduzione al concetto di Zero-Defect Manufacturing

• Metodi e strumenti per la tracciabilità degli asset.
• Introduzione alla tracciabilità
• Vedere Introduzione alla tracciabilità
• Tecnologie per l’identificazione:
• Tecnologie ottiche sottrattive;

• Tecnologie ottiche additive;
• Tecnologie non ottiche;
• Confronto ottiche vs. non ottiche.
• Software e sistemi per la tracciabilità
• Esempi e casi industriali.

• Simulazione e virtual commissioning.
• Introduzione al concetto di CPS
• Cosa è un CPS
• Dalla simulazione al CPS
• Metodi e strumenti per la simulazione
• Introduzione alle tipologie di simulazione
• Simulazione ad eventi discreti
• Simulazione ad elementi finiti
• Focus su DES
• Panoramica tool di simulazione
• Dettaglio di Plant Simulation
• Esempi e casi industriali

Docenti: Ingg. Valerio Pesenti e Andrea Piccinini

3° MODULO (8 ore): direttrice della interazione da remoto.

• Realizzazione di un sistema di visualizzazione dati web-based
• Introduzione ai sistemi SCADA e ai sistemi di monitoraggio
• Panoramica delle soluzioni di mercato
• Social Networking Service
• Sviluppo del back-end
• Panoramica sui linguaggi di programmazione server-side
• Interfacciamento con il data-base
• Sviluppo del front-end
• Panoramica sui linguaggi client-side
• Visualizzazione dei dati real-time
• Esempi e casi industriali.

• Cloud Architecting
• Tipologie di servizi Cloud
• Panoramica AWS, Azure, GCP, IBM
• Analisi di mercato
• Progettare una infrastruttura Cloud
• Concetti base ed esempi.

Docenti: Ingg. Alan Scarpellini e Andrea Piccinini

4° MODULO (8 ore): direttrice delle elaborazioni e delle reazioni real-time

• Manutenzione predittiva e analisi dei dati
• Introduzione alla manutenzione.
• Verso la manutenzione predittiva
• Il data mining e la pattern recognition
• Sviluppo di un sistema di diagnostica (State-Detection & Health Assessment).
• Manutenzione predittiva e Industry 4.0
• Esempi applicativi e casi industriali

• Sviluppare un sistema di storicizzazione dei dati
• Panoramica sui data-base (relazionali, non relazionali, time-series DB, ecc.)
• Metodologie per lo sviluppo di un DBMS e della architettura di un DB (UML e linguaggi similari).
• Formulazione del problema, diagramma ER, conversione in tabelle
• Best-Practice implementative.
• Linguaggio SQL
• Esempi e casi industriali

Docenti: Ingg. Fabio Floreani, Valerio Pesenti e Andrea Piccinini

5° MODULO (8 ore): Tecnologie abilitanti e il piano nazionale Industria 4.0

• Il piano nazionale industria 4.0, l’iperammortamento.
• Beni strumentali il cui funzionamento è controllato da sistemi computerizzati
• Sistemi per l’assicurazione della qualità e della sostenibilità
• Dispositivi per l’iterazione uomo/macchina
• Beni immateriali.

• Internet of things e comunicazione M2M (Alan)
• Introduzione all’Internet of Things
• Business models per l’Internet of Things
• Industrial Internet of Things
• Esempi e casi industriali

• Wearable Devices
• Tipologie
• SMARTWATCH
• Sistemi di realtà aumentata
• Vuzix
• Google glass
• Moverio
• Sistemi realtà artificiale
• HTC VIVE
• HOLOLENS
• OCOLUS RIFT
• Esempi ed ambiti applicativi

• 3DPrinting e Additive Manufactuing
• Introduzione al 3DPrinting e alla Additive Manufacturing
• Tecnologie
• Applicazioni
• SWOT e trend futuri
• Modelli di costo
• Case-Study

• Nuovi modelli di business

Docenti: Ingg. Fabio Floreani, Valerio Pesenti e Andrea Piccinini

Materiale didattico

Ad ogni partecipante al corso verranno fornite delle dispense/note relative agli argomenti trattati, assieme a copie delle presentazioni in Powerpoint utilizzate durante le lezioni.