An exploration of ontologies for manufacturing systems. Application in Industry 4.0 laboratory

With an increasing trend of digitalization in Industry 4.0, a large set of users look for a solution that handles a large amount of valuable data and ensures easy accessibility & flexibility. The Industry 4.0 has become an important aspect to be considered by every organization and thus more companies are looking for incorporating it for flexibility, transparency and ease in handling the organization. Thus, more smart factories are increasing in the world. The enabling technologies associated with these smart factories include: Big Data, Cloud Computing and Internet of Things. These technologies find their application in manufacturing environment as well. An important aspect for any organization involving such technologies include communication of data and efficient sharing of data. One such way to properly communicate the data and share knowledge through the process of conceptualization is Ontology. Ontology dates to the Aristotle reign but it involves a philosophical approach. With the advancements through years the definition and methods involved in designing ontology are improved. This thesis work includes a detailed deception of Industry 4.0, the technologies associated with it, introduction to Ontology, terms involved in it, languages used to describe ontology, manufacturing ontology, description of Industry 4.0 Lab in Bovisa Campus of Politecnico di Milano and finally designing an ontology for the lab pertaining to the material and information flow aspects.

Con una crescente tendenza alla digitalizzazione nell'Industria 4.0, un ampio gruppo di utenti cerca una soluzione che gestisca una grande quantità di dati preziosi e garantisca facile accessibilità e flessibilità. L'Industria 4.0 è diventata un aspetto importante che deve essere considerato da ogni organizzazione e quindi più aziende stanno cercando di incorporarlo per flessibilità, trasparenza e facilità nella gestione dell'organizzazione. Pertanto, le fabbriche più intelligenti stanno aumentando nel mondo. Le tecnologie abilitanti associate a queste fabbriche intelligenti includono: Big Data, Cloud Computing e Internet of Things. Queste tecnologie trovano la loro applicazione anche nell'ambiente di produzione. Un aspetto importante per qualsiasi organizzazione che coinvolge tali tecnologie include la comunicazione dei dati e la condivisione efficiente dei dati. Un modo per comunicare correttamente i dati e condividere la conoscenza attraverso il processo di concettualizzazione è l'ontologia. L'ontologia risale al regno di Aristotele ma implica un approccio filosofico. Con i progressi nel corso degli anni la definizione ei metodi coinvolti nella progettazione dell'ontologia sono migliorati. Questo lavoro di tesi include un inganno dettagliato dell'Industria 4.0, le tecnologie ad essa associate, l'introduzione all'ontologia, i termini in essa coinvolti, i linguaggi utilizzati per descrivere l'ontologia, l'ontologia manifatturiera, la descrizione dell'Industria 4.0 Lab nel Campus Bovisa del Politecnico di Milano e infine la progettazione un'ontologia per il laboratorio relativa agli aspetti del flusso di materiale e di informazioni.