Utilizziamo servizi cloud, ci affidiamo ad assistenti elettronici al parcheggio, utilizziamo reti intelligenti e potremmo persino vivere in case o città intelligenti in futuro: la connettività è ovunque. La produzione industriale ha ormai superato da tempo i cacciaviti e i saldatori, affidandosi sempre più a iPad, robot e dispositivi intelligenti. Industria 4.0 è la parola d'ordine che, secondo la strategia high-tech del governo tedesco, mira a integrare sempre più la produzione industriale con le tecnologie dell'informazione. I laureati, in particolare quelli con lauree in ingegneria e competenze informatiche, sono molto richiesti per queste fabbriche intelligenti.
Industria digitale che si evolve in modo indipendente
Dopo la macchina a vapore, la catena di montaggio e il robot industriale, il networking intelligente sta inaugurando la quarta rivoluzione industriale: software innovativi garantiscono che la tecnologia operativa sia interconnessa con la tecnologia informatica. Dispositivi e sistemi sono sempre più connessi a una rete. Potrebbe trattarsi di Internet o di una rete aziendale. Il fatto che l'"Internet delle cose" colleghi il mondo reale a quello virtuale ha un impatto anche sulle nostre case, ad esempio con frigoriferi che riordinano automaticamente latte e burro o lavatrici che lavano esattamente quando l'elettricità costa meno.
Grazie alla capacità di memorizzare e condividere milioni di record di dati e di trarne conclusioni logiche, i sistemi sono in grado di apprendere ed evolversi alla velocità della luce. "Vediamo questo effetto, ad esempio, nell'evoluzione degli assistenti vocali come Siri o Cortana. Grazie al feedback, migliorano le loro capacità e continuano ad apprendere, molto, molto velocemente", afferma Till Reuter, CEO di KUKA AG .
Con sede ad Augusta e numerose sedi in tutto il mondo, KUKA è un fornitore leader di soluzioni di automazione intelligenti. Per i suoi clienti, tra cui quelli del settore automobilistico, KUKA sviluppa soluzioni di ogni tipo, dai robot industriali alle linee di produzione complete.
La robotica sta rivoluzionando il mondo
"Lo sviluppo della robotica cambierà il mondo in modo altrettanto profondo quanto Internet", afferma Reuter. "Le capacità dei robot cambieranno radicalmente. Si evolveranno in macchine intelligenti che, ad esempio, padroneggeranno i gesti o il controllo vocale e opereranno in modo autonomo". I robot – composti da macchina, software e servizio – illustrano la convergenza tra informatica, elettronica e meccanica come quasi nessun'altra cosa. I laureati in ingegneria elettrica e industriale, informatica o ingegneria, preferibilmente con un focus sulle tecnologie dell'automazione, sono quindi molto ricercati presso KUKA.
© KUKA AG/Claus Brechenmacher & Reiner Baumann
Ci attendono sfide entusiasmanti, come l'individualizzazione della produzione, un altro tratto distintivo dell'Industria 4.0. KUKA sta implementando i requisiti dell'Industria 4.0 con il suo concetto di produzione a matrice flessibile. In particolare, la sfida consiste nel produrre un numero crescente di varianti di prodotto in quantità variabili, afferma Reuter. La soluzione risiede nella cosiddetta produzione a matrice: questa descrive un metodo di produzione estremamente adattabile basato su celle di produzione standardizzate disposte a griglia sul pavimento della fabbrica. All'interno delle celle si trovano tavoli per lo stoccaggio di componenti, utensili e robot che eseguono i rispettivi processi.
"Saldatura, incollaggio, punzonatura e brasatura: praticamente qualsiasi processo può essere integrato", afferma Reuter. I sistemi possono riattrezzarsi automaticamente per diverse tipologie di prodotto, senza tempi di attesa o fermi di produzione. Ciò consente di gestire un'ampia varietà di prodotti senza la necessità di grandi scorte. "Le aziende devono ripensare il loro approccio: invece di 'sempre più della stessa cosa', l'attenzione si sposta su prodotti personalizzati realizzati da macchine intelligenti", afferma Reuter. In queste fabbriche intelligenti, diventa più facile rispondere alle richieste dei clienti. La produzione di piccoli lotti e pezzi singoli diventa redditizia.
Guanto intelligente per l'industria
Per la produzione nell'era dell'Industria 4.0, le aziende automobilistiche, ad esempio, necessitano di nuove linee di produzione. Gli ingegneri specializzati in robotica o automazione possono quindi trovare lavori a prova di futuro presso BMW. "C'è un allontanamento dagli studi puramente ingegneristici. Gli studenti di ingegneria meccanica ed elettrica dovrebbero esplorare altri campi, come l'IT. Abbiamo bisogno di dipendenti esperti in IT nella produzione", afferma Maximilian Mendius, responsabile delle assunzioni per BMW. L'Industria 4.0 è già una realtà in BMW: dispositivi intelligenti, i cosiddetti smart device, assistono i lavoratori.
© ProGlove
Un esempio è ProGlove, un guanto intelligente sviluppato da una startup con sede a Monaco di Baviera. "Ogni motore richiede l'assemblaggio di un numero specifico di componenti. In precedenza, gli operai dovevano documentare ogni componente installato. Ora, un sensore nel guanto scansiona automaticamente i componenti che l'operaio cerca e registra quelli mancanti. Gli operai non devono più preoccuparsi della documentazione. Questo semplifica e velocizza notevolmente il lavoro", spiega Mendius. Una vera e propria "collaborazione uomo-robot", in cui i confini tra esseri umani e macchine svaniscono, esiste anche sulle linee di produzione BMW.
"In precedenza, sulla catena di montaggio, c'erano delle recinzioni che separavano le aree in cui lavoravano le persone da quelle in cui lavoravano le macchine. Questi confini ora sono scomparsi. Abbiamo robot che, ad esempio, assistono le persone nel compito fisicamente impegnativo di montare le guarnizioni delle porte", afferma il responsabile delle risorse umane. La stretta collaborazione tra esseri umani e macchine solleva anche questioni di accettazione: soprattutto per chi desidera lavorare nella robotica, è quindi consigliabile almeno un assaggio del settore durante gli studi di psicologia. Le persone devono ancora abituarsi ai robot collaborativi, o "robot colleghi".
350 varianti da una linea di montaggio
L'Industria 4.0 è già una realtà presso Mercedes-Benz Ludwigsfelde GmbH, che produce il Mercedes-Benz Sprinter in oltre 350 possibili combinazioni. Ogni veicolo richiede componenti diversi. Grazie al controllo intelligente della produzione e della logistica, i componenti necessari per ogni Sprinter vengono consegnati alla linea di montaggio esattamente al ritmo corretto. Il trasporto dei materiali è gestito da veicoli senza conducente, guidati da segnaletica orizzontale e scaricati in modo autonomo. "Il sistema è in grado di riconfigurarsi automaticamente 'al volo' per diverse tipologie di prodotto. Questo rende fattibile la produzione di serie personalizzate nell'ambito della produzione industriale di massa", afferma la portavoce Kathrin Schnurr.
Veicoli di trasporto autonomi in produzione presso Daimler (© Daimler)
Una pietra miliare dell'Industria 4.0 è lo stabilimento di Toledo, negli Stati Uniti, a circa un'ora di macchina a sud di Detroit, dove Fiat-Chrysler produce le carrozzerie per la Jeep Wrangler. Lo stabilimento appartiene a KUKA e incarna essenzialmente il concetto di "Internet of Things in a Box": "Ogni 72 secondi, una carrozzeria viene prodotta su una singola linea, indipendentemente dal tipo o dalla versione", afferma Katrin Stuber-Koeppe, portavoce di KUKA.
Per raggiungere questo obiettivo, KUKA ha collegato i 259 robot e gli altri 60.000 dispositivi dello stabilimento a un sistema centrale di gestione dati. Ogni componente, ogni saldatura, ogni controllo qualità è documentato digitalmente. Ad oggi, circa 1,5 milioni di scocche Jeep Wrangler sono uscite dalla catena di montaggio, tutte dalla stessa linea, indipendentemente dal fatto che si trattasse di modelli a due o a quattro porte.
Cercasi ingegneri multidisciplinari
L'Industria 4.0 è l'elemento chiave per garantire la prosperità a lungo termine della nostra società, afferma Till Reuter, CEO di KUKA. "E questo è vero nonostante l'invecchiamento della popolazione, semplicemente perché in futuro la parte necessaria della catena del valore sarà generata da macchine intelligenti".
Una cosa è chiara: le enormi trasformazioni nel settore manifatturiero sono in pieno svolgimento, ben lungi dall'essere concluse, e probabilmente avranno conseguenze dirompenti simili a quelle che Facebook o WhatsApp hanno avuto sulla comunicazione interpersonale. È quindi probabilmente l' opportunità più entusiasmante che si possa immaginare di contribuire a questo settore. Per i laureati, questo significa: toglietevi i paraocchi! Perché le aziende sono alla ricerca di ingegneri multidisciplinari che apportino competenze provenienti da diversi settori e siano aperti a soluzioni interdisciplinari.
Si ricercano: laureati in ingegneria o con altre competenze informatiche.
