Industria 4.0 e produzione additiva: la quarta rivoluzione industriale mira a garantire efficienza e sostenibilità nella produzione industriale

L’Industria 4.0 sta apportando una rivoluzione nei processi produttivi, grazie all’integrazione di tecnologie digitali, robotiche e automatizzate. In questo contesto, Caracol si distingue come protagonista nell’ambito della produzione additiva su grande formato (LFAM), ridisegnando il panorama industriale e ottimizzandone i processi secondo nuovi standard di efficienza e sostenibilità.

L’Industria 4.0 segna l’inizio di una nuova era nella produzione industriale. Caratterizzata dal concetto di Smart Factory, nell’industria 4.0 la chiave non sono i volumi e la crescita a tutti i costi, ma un’evoluzione più efficiente e sostenibile. Questo termine è strutturato attorno a tre concetti principali:

• Smart production: l’introduzione di tecnologie avanzate che favoriscono la collaborazione tra operatore, macchine e strumenti, ottimizzando l’intero processo produttivo
• Smart service: l’insieme di infrastrutture informatiche e tecniche che consentono l’integrazione dei sistemi, favorendo la cooperazione tra le aziende e con strutture esterne
• Smart energy: un focus particolare sulla sostenibilità, progettando sistemi ad alta efficienza energetica per ridurre gli sprechi e migliorare le performance, in linea con i principi di energia sostenibile.

Questo approccio mira a massimizzare l’efficienza, abbattere i costi e promuovere la sostenibilità delle operazioni industriali, innovando ogni aspetto del ciclo produttivo.

La stampa 3D su grande formato si inserisce perfettamente in questo nuovo contesto dell’Industria 4.0, portando un modello produttivo più intelligente, connesso e sostenibile. In contrapposizione a molti metodi tradizionali, spesso definiti “opposite of additive manufacturing” per il loro carattere sottrattivo (in cui il materiale viene rimosso da un blocco grezzo), la stampa 3D costruisce gli oggetti strato dopo strato, riducendo al minimo gli sprechi, aumentando l’efficienza, precisione e flessibilità dell’intero processo produttivo.

I benefici della stampa 3D nell’Industria 4.0
La produzione additiva è un processo produttivo che risponde perfettamente sia ai paradigmi dell’industria 4.0 in materia di automazione, machine learning e robotica, ma anche ai suoi numerosi vantaggi in termini di efficienza produttiva e sostenibilità:

• Efficienza produttiva: la stampa 3D consente di ottimizzare i tempi di produzione, riducendo la necessità di tool o stampi specifici. Questo è particolarmente utile per la realizzazione di prototipi o piccole serie di componenti, dove la flessibilità è cruciale. Inoltre, grazie alla possibilità di stampare pezzi con geometrie complesse in un unico passaggio, si eliminano processi produttivi secondari, accelerando il time-to-market.
• Produzione localizzata e personalizzata: la stampa 3D consente di produrre localmente vicino al punto di utilizzo del pezzo, riducendo le fasi logistiche e i relativi costi. Inoltre, la manifattura additiva è ideale per creare prodotti su misura, rispondendo alle esigenze specifiche di ogni cliente.
• Benefici ambientali: le tecnologie LFAM sono intrinsecamente più sostenibili rispetto ai metodi tradizionali. Grazie alla produzione “layer by layer” che prevede esclusivamente l’uso del materiale necessario, e la possibilità di utilizzare materiali riciclati o bio-based, la stampa 3D si pone come una tecnologia capace di minimizzare l’impatto ambientale. Inoltre, la produzione localizzata e on-demand riduce le emissioni di CO2 associate alla logistica e allo stoccaggio.
• Riduzione dei costi: grazie alla possibilità di evitare tool o supporti di produzione, al minore utilizzo di materiali, ai tempi di consegna più rapidi, nonché alla riduzione dell’assemblaggio dei componenti e del lavoro manuale richiesto, le tecnologie LFAM possono ridurre i costi di produzione, di trasporto e dell’intero processo produttivo.

L’importanza delle tecnologie integrate nell’industria 4.0
Per massimizzare i vantaggi della stampa 3D e dell’industria 4.0, è essenziale controllare l’intero processo di produzione. Provenendo da un background nel mondo della produzione industriale, Caracol, in qualità di leader LFAM, ha sviluppato un set integrato multipiattaforma robotico chiavi in mano che combina hardware, software e automazione: Heron AM per la stampa 3D di parti termoplastiche e composite e Vipra AM per la produzione additiva di leghe metalliche.

Nel contesto dei paradigmi di produzione additiva tipici dell’Industria 4.0, Heron AM e Vipra AM offrono una soluzione a molti problemi di produzione grazie alla reale integrazione tra componenti hardware e software. Questo approccio semplifica l’implementazione di nuove tecnologie, riduce i tempi di configurazione e manutenzione e garantisce una maggiore efficienza operativa. Il vantaggio di avere una soluzione completa e integrata consente alle aziende di concentrarsi sulla produzione, mentre il fornitore di tecnologia si occupa di garantire l’interoperabilità tra i diversi componenti tecnologici, di analizzare i dati di produzione, di individuare eventuali inconvenienti e di risolverli prima che si verifichino.

Eidos IoT: il cuore digitale delle tecnologie di Caracol
Un elemento chiave delle tecnologie LFAM integrate di Caracol è Eidos IoT, il software proprietario progettato per il monitoraggio e l’ottimizzazione in tempo reale dei processi produttivi. Eidos IoT si allinea perfettamente con l’attenzione dell’Industria 4.0 ai dati e all’analisi per estendere il valore che la produzione additiva può offrire, consentendo l’ottimizzazione in ogni fase del processo. Il software sviluppato e integrato nei robot di Caracol tiene traccia dei parametri della macchina, consente la gestione del parco macchine, riduce gli errori e le non conformità dei pezzi, risparmiando risorse, tempo e costi. Tra le principali caratteristiche di Eidos IoT figurano:

• Monitoraggio della piattaforma: durante la stampa, Eidos IoT raccoglie dati reali relativi alla piattaforma (ad esempio temperatura, velocità di stampa, ecc…) verificando eventuali anomalie rispetto ai parametri impostati dall’operatore. Questi dati possono essere facilmente visualizzati in tempo reale o archiviati per un’analisi successiva.
• Supervisione e supporto da remoto: Eidos IoT consente di monitorare una singola piattaforma o una flotta di piattaforme sia a bordo macchina che da remoto. La natura cloud-based di Eidos IoT consente inoltre l’accesso remoto degli operatori in tempo reale, fornendo un supporto tempestivo in caso di problemi rilevati durante una stampa.
• Log degli eventi e segnalazione di anomalie: Il software tiene traccia di tutti i warning ed errori rilevati durante la stampa, agevolando un intervento rapido da parte dell’operatore e riducendo i rischi di fermo macchina.
• Misurazione dell’efficienza e della produttività: Eidos IoT monitora il consumo energetico, il tempo di lavorazione, e il numero di stampe completate con successo, fornendo statistiche dettagliate sull’efficienza operativa.
• Manutenzione predittiva della piattaforma: grazie al dialogo continuo con tutti i componenti hardware, Eidos IoT monitora lo stato della piattaforma e segnala all’operatore quando è necessaria una sostituzione o manutenzione.

Molte nuove caratteristiche permesse dalla raccolta dei dati e dal machine learning porteranno a ulteriori progressi nelle funzionalità delle piattaforme e continueranno a estendere la produttività, l’affidabilità e l’automazione dell’intero processo. Grazie a Eidos IoT, le tecnologie di Caracol offrono un livello di controllo e precisione unico nel panorama LFAM, posizionando Heron e Vipra tra le piattaforme robotiche di stampa 3D industrializzata più affidabili sul mercato.

Caracol: all’avanguardia nelle innovazioni dell’Industria 4.0 e della stampa 3D su grande formato
In un mondo in cui l’efficienza e la sostenibilità sono sempre più cruciali, l’approccio integrato di Caracol rappresenta la chiave per sbloccare il pieno potenziale della produzione additiva nell’Industria 4.0.

Grazie alle sue tecnologie robotizzate di stampa 3D, Heron AM e Vipra AM, e soluzioni software all’avanguardia come Eidos IoT, Caracol continua a ridefinire gli standard del settore industriale, offrendo ai clienti strumenti per affrontare le sfide produttive del futuro.

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