The Industry 4.0 model has been created to transform nowadays efficient productive processes into a new standard which includes the ability to interact within the modern management systems and to self-regulate depending on the feedback received by sensors. The typical idea that an industry is based on grouping different functional units decay making space to a new standard based on synergy, leading to self-managing departments and autonomous reporting of errors. Assets can now directly exchange information machine to machine with his parent company which will analyse data and process the possible maintenance request without troubling internal maintainers. The previous industry model was based on the manually continuous reconfiguring of a machine depending on working conditions trying to follow the best efficiency point while now it instantly self-react to ensure that in every second that is reached. Such feature is possible thanks to sensors used to measure deviations and to control units which can adapt the manufacturing process without causing any delays or production downtime. Machine workers become closer and closer supervisors specialised in optimizing only the external parameters avoiding the previous task which consisted in finding the right balance between the machine feature and the productive system demand. An entire asset made by different interconnected machines can be working on the best efficiency point despite the variation of a productive parameter or in case of a machine downtime. Energy consumption is directly affected because its trend tends to flatten close to the average profile obtaining an overall reduction in terms of annual cost and the decrease of the machines working time, postponing scheduled maintenance. The nowadays market is characterized by a fierce competition so now more than ever is important to properly evaluate the economical-financial aspect, fundamental to estimate correctly the payback time, the return of the investment and the budget required. A big boost toward innovation and development occurred thanks to the new standard given by the Industry 4.0 model which has allowed to take advantage of a substantial fiscal detraction. In particular the recoverable amount measured by the IRES tax is no more calculated as 24% of the total investment but as 24% of the 250% of the total investment, encouraging the restart of the industrial economy. The purpose of this script is mainly to evaluate improvements of existing systems which are mainly used as stand-alone systems without exploiting the real synergy and working potential. Integrating sensors and components will be the key to commute old systems into modern ones, which comply with the industry 4.0 requirements, allowing a strong optimization of machinery working conditions and an important decrease of the payback time. The final investment to consider will concern the designing of new systems which even if they don’t directly related to Industry 4.0 it is however possible to exploit latest technologies, state of the art design and an efficient integration between systems.

Il modello di industria 4.0 nasce dall’esigenza di rendere i processi produttivi non solo efficienti, ma anche capaci di dialogare con i moderni sistemi di gestione aziendali e di autoregolarsi grazie alla sensoristica. L’idea di industria come raggruppamento di più unità funzionali indipendenti decade per dar vita ad una sinergia globale di reparti che possono gestirsi autonomamente ed arrivare a segnalare la richiesta di intervento con un anticipo tale da poter far diventare programmate tutte quelle manutenzioni che prima venivano gestite a chiamata. L’idea di dover riconfigurare la macchina od il sistema al variare della condizione di lavoro decade poiché essi stessi sono in grado di misurare i cambiamenti ed adottare automaticamente piani di adeguamento della lavorazione, senza causare fermi macchina o ritardi nelle lavorazioni. L’operaio addetto al controllo della macchina diventa sempre più un supervisore in grado di ottimizzare i parametri ambientali piuttosto che un artigiano specializzato abile nel trovare la combinazione ideale fra le caratteristiche della macchina e le richieste del sistema produttivo. L’intero processo produttivo risulta essere composto da singole unità interconnesse il quale continua ad inseguire il suo punto di ottimo nonostante la mutazione di un parametro operativo di una singola unità. A risentirne di questa innovazione sono, oltre agli indici di produttività, soprattutto i consumi energetici che si redistribuiscono sempre più lungo la loro media diminuendo così i picchi od i vuoti di consumi dovuti agli standby o alle partenze dei macchinari a carico massimo. In un contesto di libero mercato e di forte concorrenza è risultato d’obbligo analizzare non solo l’aspetto tecnico ma anche quello economico-finanziario, di fondamentale importanza per rendersi conto dei tempi di ritorno degli investimenti e per rispettare i vincoli imposti dalla rendicontazione del budget dell’anno precedente. Un’importante spinta verso l’innovazione e la sperimentazione proposta dall’industria 4.0 è stata indubiamente generata dall’iperammortamento che prevede il calcolo dell’importo deducibile ai fini dell’imposta IRES considerando il bene di valore pari al 250% del reale. Lo scopo di questo elaborato sarà prevelentemente quello di effettuare interventi di revamping di impianti esistenti per dotarli di tutti i componenti necessari affinchè possano diventare compatibili con il modello di Industria 4.0, traendone grandi benefici in termini di ottimizzazione delle condizioni di lavoro e dei basse tempistiche di ritorno degli investimenti. Nella parte finale si discuterà anche della progettazione di nuovi sistemi che, pur non rientrando nelle specifiche di 4.0, risultano comunque sfruttare le ultime tecnologie e possono contare su una progettazione allo stato dell’arte che gli permette un’efficiente integrazione con gli altri impianti.

Revamping di asset aziendali secondo i requisiti di Industria 4.0 e progettazione di un nuovo spazio dedicato ad uffici open space

BRANDI, ALESSANDRO
2017/2018

Abstract

The Industry 4.0 model has been created to transform nowadays efficient productive processes into a new standard which includes the ability to interact within the modern management systems and to self-regulate depending on the feedback received by sensors. The typical idea that an industry is based on grouping different functional units decay making space to a new standard based on synergy, leading to self-managing departments and autonomous reporting of errors. Assets can now directly exchange information machine to machine with his parent company which will analyse data and process the possible maintenance request without troubling internal maintainers. The previous industry model was based on the manually continuous reconfiguring of a machine depending on working conditions trying to follow the best efficiency point while now it instantly self-react to ensure that in every second that is reached. Such feature is possible thanks to sensors used to measure deviations and to control units which can adapt the manufacturing process without causing any delays or production downtime. Machine workers become closer and closer supervisors specialised in optimizing only the external parameters avoiding the previous task which consisted in finding the right balance between the machine feature and the productive system demand. An entire asset made by different interconnected machines can be working on the best efficiency point despite the variation of a productive parameter or in case of a machine downtime. Energy consumption is directly affected because its trend tends to flatten close to the average profile obtaining an overall reduction in terms of annual cost and the decrease of the machines working time, postponing scheduled maintenance. The nowadays market is characterized by a fierce competition so now more than ever is important to properly evaluate the economical-financial aspect, fundamental to estimate correctly the payback time, the return of the investment and the budget required. A big boost toward innovation and development occurred thanks to the new standard given by the Industry 4.0 model which has allowed to take advantage of a substantial fiscal detraction. In particular the recoverable amount measured by the IRES tax is no more calculated as 24% of the total investment but as 24% of the 250% of the total investment, encouraging the restart of the industrial economy. The purpose of this script is mainly to evaluate improvements of existing systems which are mainly used as stand-alone systems without exploiting the real synergy and working potential. Integrating sensors and components will be the key to commute old systems into modern ones, which comply with the industry 4.0 requirements, allowing a strong optimization of machinery working conditions and an important decrease of the payback time. The final investment to consider will concern the designing of new systems which even if they don’t directly related to Industry 4.0 it is however possible to exploit latest technologies, state of the art design and an efficient integration between systems.
PIERINI, LUCA
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
25-lug-2018
2017/2018
Il modello di industria 4.0 nasce dall’esigenza di rendere i processi produttivi non solo efficienti, ma anche capaci di dialogare con i moderni sistemi di gestione aziendali e di autoregolarsi grazie alla sensoristica. L’idea di industria come raggruppamento di più unità funzionali indipendenti decade per dar vita ad una sinergia globale di reparti che possono gestirsi autonomamente ed arrivare a segnalare la richiesta di intervento con un anticipo tale da poter far diventare programmate tutte quelle manutenzioni che prima venivano gestite a chiamata. L’idea di dover riconfigurare la macchina od il sistema al variare della condizione di lavoro decade poiché essi stessi sono in grado di misurare i cambiamenti ed adottare automaticamente piani di adeguamento della lavorazione, senza causare fermi macchina o ritardi nelle lavorazioni. L’operaio addetto al controllo della macchina diventa sempre più un supervisore in grado di ottimizzare i parametri ambientali piuttosto che un artigiano specializzato abile nel trovare la combinazione ideale fra le caratteristiche della macchina e le richieste del sistema produttivo. L’intero processo produttivo risulta essere composto da singole unità interconnesse il quale continua ad inseguire il suo punto di ottimo nonostante la mutazione di un parametro operativo di una singola unità. A risentirne di questa innovazione sono, oltre agli indici di produttività, soprattutto i consumi energetici che si redistribuiscono sempre più lungo la loro media diminuendo così i picchi od i vuoti di consumi dovuti agli standby o alle partenze dei macchinari a carico massimo. In un contesto di libero mercato e di forte concorrenza è risultato d’obbligo analizzare non solo l’aspetto tecnico ma anche quello economico-finanziario, di fondamentale importanza per rendersi conto dei tempi di ritorno degli investimenti e per rispettare i vincoli imposti dalla rendicontazione del budget dell’anno precedente. Un’importante spinta verso l’innovazione e la sperimentazione proposta dall’industria 4.0 è stata indubiamente generata dall’iperammortamento che prevede il calcolo dell’importo deducibile ai fini dell’imposta IRES considerando il bene di valore pari al 250% del reale. Lo scopo di questo elaborato sarà prevelentemente quello di effettuare interventi di revamping di impianti esistenti per dotarli di tutti i componenti necessari affinchè possano diventare compatibili con il modello di Industria 4.0, traendone grandi benefici in termini di ottimizzazione delle condizioni di lavoro e dei basse tempistiche di ritorno degli investimenti. Nella parte finale si discuterà anche della progettazione di nuovi sistemi che, pur non rientrando nelle specifiche di 4.0, risultano comunque sfruttare le ultime tecnologie e possono contare su una progettazione allo stato dell’arte che gli permette un’efficiente integrazione con gli altri impianti.
Tesi di laurea Magistrale
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