Arduino e la fabbrica 4.0 low cost

Sul sito di Wired è stato pubblicato un interessante articolo a firma di Massimo Temporelli, Divulgatore e co-founder di TheFabLab, nel quale l’autore racconta come, in occasione della recente Maker Faire di Roma, il suo gruppo abbia sviluppato un modellino miniaturizzato ma realistico di fabbrica conforme ai dettami di Industria 4.0 utilizzando hardware e software Arduino, soluzioni aperte e low cost particolarmente apprezzate dai progettisti.

Trattandosi di un dimostratore, i tecnici di TheFabLab hanno voluto davvero “esagerare” e hanno così inserito moltissimi elementi ad elevata tecnologia. Vediamo come è stato costruito il sistema.

Innanzitutto la maggior parte dei componenti (pinze, guide, pulsanti, ecc) “sono state interamente ricostruite attraverso l’uso di stampanti 3D e laser cutter del nostro laboratorio”, racconta Temporelli. L’hardware e il software di controllo sono, come dicevamo, sviluppati con schede Arduino. Ci sono poi tre tipologie di sensori (di gas, luce e presenza), due concentratori IoT2020 Siemens e un robot Idus.

Massimo Temporelli, TheFabLab

“La scheda è stata programmata con linguaggi tipici di Arduino per leggere i sensori e tenere sotto controllo il cambio delle condizioni ambientali. Tutte le volte che un valore nell’ambiente (come quantità di luce, presenza di gas o presenza umana in alcune aree) cambia all’interno dell’ambiente il sensore e la scheda IoT2020 lo misurano e lo registrano. Invece di tenersi in pancia questa informazione la spediscono altrove, in rete”. Abbiamo quindi una soluzione per la raccolta e la distribuzione dei dati su Cloud.

La seconda scheda si occupa di confrontare i dati di cui si popola il database con quelli considerati “normali”. Se alcuni valori escono dal range, viene impartito un comando agli attuatori. E qui entra in gioco il Robot. Se il suo compito primario è eseguire compiti di automazione – una normale operazione di carico e scarico di una pallina da golf – in caso di necessità sarà lui a interrompere il suo lavoro e eseguire il comando necessario, per esempio attivando l’interruttore di una ventola nel caso la temperatura ambientale fosse troppo alta.

Tutto insomma, dal sensore al robot, è collegato alla rete e con questa interagisce. “Ancora una volta – scrive Temporelli – facciamo notare che la novità qui, è che tutto questo processo non avviene in locale ma il braccio robotico dialoga con i sensori e le schede IoT2020 attraverso la rete e il cloud. È inutile sottolineare che alla rete internet, insieme ai robot, ai sensori e alle schede, possono essere collegati gli smartphone degli operatori e dei responsabili di produzione, producendo un vero e proprio ecosistema tecnologico in grado si produrre un nuovo modo di lavorare. Ecco a questo ecosistema possiamo dare il nome di Industry 4.0 e le fabbriche del futuro si fonderanno su questo ecosistema, dove sensori, attuatori, robot, tecnologie di fabbricazione digitale e umani saranno connessi”.

VI raccomandiamo la lettura integrale dell’articolo di Temporelli sul sito di Wired.

Innovation Post

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