L’avvento dell’Industria 4.0 ha segnato una svolta epocale, delineando nuovi paradigmi per la gestione e l’ottimizzazione dei processi industriali. Termini tecnici come automazione industriale, robotica e programmazione PLC sono diventati parte integrante del vocabolario quotidiano non solo nelle grandi aziende, ma anche all’interno di piccole e medie imprese.
L’evoluzione incessante verso l’efficienza produttiva, attraverso lo sviluppo di sistemi sempre più rapidi, sicuri e precisi, ha elevato l’automazione industriale a una disciplina fondamentale per la prosperità delle attività aziendali. In questo contesto, le operazioni automatizzate svolte da robot e macchine sofisticate sono in costante crescita, con molte di esse ormai considerate indispensabili.
Centrale in questa trasformazione è la figura dell’installatore e manutentore di impianti elettrici civili ed industriali. Questo ruolo, una volta considerato di nicchia, è oggi un profilo professionale altamente specializzato e fortemente richiesto in vari settori industriali.
Per comprendere a pieno l’importanza e l’opportunità rappresentate dall’automazione industriale, specialmente per le nuove generazioni in cerca di un percorso professionale stimolante, è fondamentale partire dalla definizione stessa di automazione nell’ambito industriale.
Nel panorama dell’automazione industriale, una delle applicazioni più innovative e rivoluzionarie è il montaggio di magazzini automatici.
Questi sistemi di stoccaggio e recupero automatizzati consentono un maggiore controllo e efficienza nella gestione dei materiali, riducendo la necessità di intervento umano.
Con l’impiego di tecnologie come i sistemi di trasporto senza conducente e i robot a guida autonoma, il montaggio dei magazzini automatici permette un migliore sfruttamento dello spazio di stoccaggio, una più rapida elaborazione degli ordini e una diminuzione degli errori di inventario, portando a una maggiore produttività e competitività per le aziende.
Indice dei contenuti
Cosa si intende per automazione industriale?
L’automazione industriale si riferisce all’impiego di sistemi di controllo, come computer o robot, e tecnologie di informazione per gestire diverse operazioni industriali. Il processo di automazione riduce l’intervento umano necessario e si focalizza sulla produttività, l’efficienza e la qualità del prodotto.
L’automazione industriale si basa su una serie di elementi fondamentali:
- Sistemi di controllo come Programmable Logic Controllers, PAC (Programmable Automation Controllers), DCS (Distributed
- Control Systems) e altri che permettono di programmare le attività del sistema industriale.
- Sensori e trasduttori
- Interfaccia uomo-macchina (HMI)
- Reti industriali
- Robotica industriale
- Sistemi SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)
L’automazione industriale rappresenta una componente chiave dell’Industria 4.0, un’evoluzione che vede l’integrazione di tecnologie avanzate come l’Internet of Things (IoT), l’intelligenza artificiale (AI), l’analisi dei Big Data, la manifattura additiva e la realtà aumentata, tutte finalizzate a migliorare l’efficienza, la flessibilità e la personalizzazione dei processi produttivi.
Come funziona un sistema di automazione industriale?
Un sistema di automazione industriale opera mediante l’interazione di diverse componenti chiave per gestire e ottimizzare i processi produttivi. Ecco una panoramica di alto livello di come funziona un sistema di automazione industriale:
1. Raccolta dati
All’inizio, i sensori e i trasduttori posti nel sistema di produzione raccolgono dati in tempo reale. Questi dati possono riguardare vari parametri, come la temperatura, la pressione, la velocità, il livello di umidità, la posizione, ecc.
2. Trasmissione dei dati
I dati raccolti vengono poi trasmessi al sistema di controllo, che può essere un PLC, un PAC, un DCS o un altro tipo di controller. Questa trasmissione avviene attraverso reti industriali, che possono essere cablate o wireless.
3. Elaborazione dei dati
Una volta ricevuti, i dati vengono elaborati dal sistema di controllo secondo un insieme predefinito di istruzioni o algoritmi. Questo processo può includere l’interpretazione dei dati, la comparazione con valori desiderati o soglie preimpostate, e la decisione sulle azioni da intraprendere.
4. Esecuzione delle azioni
In base ai risultati dell’elaborazione dei dati, il sistema di controllo invia istruzioni alle parti operative del sistema, come motori, pompe, valvole, attuatori, robot e altri dispositivi, per eseguire determinate azioni. Queste azioni possono essere semplici o complesse, e possono variare da un semplice accensione/spegnimento di un dispositivo a un’operazione di produzione più complessa.
5. Monitoraggio e controllo
Durante tutto il processo, l’interfaccia uomo-macchina (HMI) fornisce agli operatori un modo per monitorare e controllare il sistema. Un sistema SCADA può essere utilizzato per fornire un controllo di supervisione e acquisizione dei dati, consentendo agli operatori di vedere una rappresentazione visiva del sistema e di monitorare il suo stato in tempo reale.
6. Feedback e ottimizzazione
I dati prodotti dal sistema vengono poi utilizzati per fornire feedback, che può essere utilizzato per ottimizzare ulteriormente il sistema. Questo processo di feedback può implicare l’aggiustamento delle impostazioni del sistema, l’ottimizzazione degli algoritmi di controllo, o la modifica del comportamento di parti specifiche del sistema.
Nell’ambito dell’Industria 4.0, i sistemi di automazione industriale possono anche integrare funzionalità di intelligenza artificiale e apprendimento automatico, che consentono al sistema di adattarsi e migliorare in modo autonomo in base ai dati raccolti.
Cosa fa un tecnico di automazione?
Un tecnico di automazione ha il compito di progettare, installare, testare, mantenere e riparare i sistemi di automazione. Questo professionista opera in una varietà di settori industriali, da quelli manifatturieri a quelli legati all’energia, all’agricoltura e alla produzione di cibo.
Nell’installazione e nella configurazione dei sistemi di automazione, il tecnico di automazione si occupa dell’implementazione del hardware, come sensori, attuatori, e del software, come le interfacce utente e i sistemi di controllo. Egli regola e configura queste componenti in modo che funzionino in maniera ottimale e secondo le specifiche di progetto.
Nel corso del suo lavoro, il tecnico di automazione si trova a testare e a validare i sistemi di automazione per assicurarsi che funzionino come previsto. Questo implica l’esecuzione di una serie di prove, l’identificazione e la risoluzione dei problemi e la garanzia che i sistemi soddisfino le normative di sicurezza e di qualità.
La manutenzione dei sistemi di automazione è un’altra responsabilità chiave del tecnico di automazione. Questo include la diagnosi e la risoluzione dei problemi, l’esecuzione di lavori di riparazione e di manutenzione preventiva, e l’aggiornamento del software o dell’hardware se necessario.
Un altro compito importante svolto dal tecnico di automazione è la formazione degli operatori e degli utenti del sistema. Questo può includere l’istruzione sul funzionamento del sistema, la risoluzione dei problemi di base e le procedure di sicurezza.
Infine, il tecnico di automazione può essere coinvolto nell’ottimizzazione dei sistemi di automazione esistenti, migliorando l’efficienza e la produttività dei processi di produzione. Questo può richiedere la modifica o l’aggiornamento dei sistemi di controllo, la calibrazione dei sensori, o l’implementazione di nuove tecnologie.
La differenza tra automazione e meccanizzazione
La meccanizzazione e l’automazione sono due concetti fondamentali nel contesto dell’evoluzione industriale, ma hanno significati distinti e rappresentano diversi livelli di sviluppo tecnologico.
La meccanizzazione si riferisce all’uso di macchine per eseguire compiti che, in precedenza, venivano svolti manualmente. Questo processo implica solitamente l’uso di macchinari semplici o di strumenti che richiedono un controllo e un’operatività umana significativi. Per esempio, l’uso di un tornio meccanico per lavorare il legno o il metallo rappresenta un esempio di meccanizzazione, poiché l’operatore umano controlla direttamente l’operazione della macchina.
L’automazione, invece, rappresenta un passaggio ulteriore rispetto alla meccanizzazione. Un processo o una macchina automatizzata non solo utilizza la meccanica per eseguire un compito, ma include anche l’uso di sistemi di controllo come computer o robot per operare la macchina. Questi sistemi di controllo possono operare con una minima supervisione umana o, in alcuni casi, in modo completamente autonomo.
Quindi, la differenza principale tra meccanizzazione e automazione risiede nel livello di coinvolgimento umano. Mentre la meccanizzazione rende meno faticoso il lavoro umano e aumenta l’efficienza, richiede comunque un controllo umano diretto. L’automazione, al contrario, riduce o elimina la necessità di controllo umano diretto, permettendo ai sistemi di operare autonomamente o semi-autonomamente.
