Automazione industriale: storia e sbocchi professionali

L’automazione industriale è la principale forza motrice della nostra produzione.

Dall’inizio del mercato di massa, ha mosso la nostra industria nella ricerca di soluzioni in grado di automatizzare il lavoro in fabbrica, affidato prima alla sola forza delle braccia.

Inizialmente limitato all’invenzione e al perfezionamento delle macchine utensili, il termine ha acquisito nel tempo un’accezione più ampia, con riferimento a PLC, isole di lavoro automatizzate, big data, strumenti AI e addirittura cobot.

Si parla adesso di fabbrica intelligente: di smart factory.

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Nel nostro blog abbiamo affrontato separatamente vari aspetti che concernono l’automazione industriale: i cobot, le macchine utensili, il software CAM per la programmazione CNC e anche il ruolo delle AI nel futuro dell’industria.

Vediamo ora la storia e l’evoluzione dell’automazione industriale, nel corso del tempo, e tutti i relativi sbocchi professionali

Automazione industriale: un concetto versatile, che muta nella storia

Riferendoci alla storia dell’automazione industriale, dobbiamo subito tener conto che questo concetto muta a seconda dell’avanzamento tecnologico che si vive.

L’automazione industriale può essere al tempo stesso una scienza, una disciplina stem -in particolare, un branca dell’ingegneria– e ancora una concezione di modello produttivo o addirittura una tecnologia.

Tutto questo -benché vero- può trovare una definizione più chiara e comunicativa: l’automazione industriale non è altro che l’impulso, che accompagna l’uomo sin da quando ha iniziato a lavorare, a rendere più semplice l’attività manuale, velocizzando o automatizzando alcune operazioni.

L’idea -anche se in antichità era presente solo in nuce– era arrivare a una condizione in cui le macchine lavorassero in modo autonomo, senza che fosse necessario l’intervento dell’uomo.

È la definizione più spicciola che ci venga in mente; ma anche la più efficace per capire veramente il concetto.

Se analizziamo l’evoluzione dei meccanismi di automazione industriale nel corso del tempo, infatti, capiamo senza difficoltà come tutto questo percorso risponda a un bisogno atavico.

Quello che cambia, naturalmente, sono le tecnologie. Ed è qui che il concetto di automazione industriale diviene mutevole, vestendosi dei valori industriali e culturali di ogni epoca

Una produzione sempre più veloce!

I tentativi dell’uomo di rendere più semplice il lavoro manuale, come abbiamo visto, possono essere rintracciati addirittura ai tempi dei sumeri.

Pensiamo alle prime forme rudimentali di tornio, che poi sono state perfezionate da greci ed egiziani, in un periodo storico fra il 300 e il 600 A.C.

Già in questi tentativi, ingegnosi e artigianali, si può individuare un impulso verso l’automazione di alcuni compiti, con il sostegno delle tecnologie del momento.

Naturalmente, le tecnologie di quel periodo storico si limitavano a fornire un piccolo aiuto all’attività manuale.

La vera svolta arriva con la prima rivoluzione industriale in Inghilterra, che non solo ha dato un grande impulso all’innovazione tecnologica, ma ha rivoluzionato completamente la nostra concezione di ambiente industriale, fornendo le basi per il concepimento di un mercato di massa.

L’invenzione della catena di montaggio da parte di Henry Ford -nel 1913- non fu altro che una conseguenza di tutto questo susseguirsi di fatti storici.

Ormai c’era la consapevolezza di un mercato sempre più veloce, e di una produzione che doveva stargli dietro, sfornando pezzi senza soluzione di continuità

Svolte tecnologiche nella storia dell’automazione

Le svolte tecnologiche nell’ambito dell’automazione industriale possono essere individuate in alcuni momenti storici precisi.

Sono importanti:

• invenzione della macchina a vapore;
• avvento dell’energia elettrica.

Grazie a queste due fonti di energia -alcuni sistemi erano mossi da meccanismi pneumatici o idraulici- fu possibile creare ambienti in grado di alimentare i mezzi di produzione in modo centralizzato.

Il modello industriale con sistema centralizzato ha fatto da base a tutte le fabbriche e centri di produzione successivi.

A cambiare nel tempo sono le tecnologie che rendono l’automazione industriale sempre più capillare e sofisticata, le quali hanno rappresentato un’ulteriore svolta nell’evoluzione, in senso concreto, di questo concetto.

L’automazione industriale oggi: fra informatica ed elettronica

Se si parla di automazione industriale oggi, a venirci in mente sono tutte quelle discipline che concernono:

• calcolo dati;
• informatica;
• programmazione;
• elettronica;
• robot;
• AI.

Oggi, la meccanica dei mezzi di produzione è fortemente legata a tutto ciò che riguarda le nuove tecnologie.

Queste ultime permettono di sviluppare una serie di istruzioni da mandare alle macchine, in modo che possano eseguirle.

In sostanza, ciò che avviene con il controllo numerico.

Ma succede anche con i PLC -controllori logici programmabili– e i DC -sistemi di controllo distribuiti- dispositivi dotati di memoria funzionale per l’esecuzione automatizzata di alcune operazioni.

Eppure, l’informatica, oggigiorno, permette molto di più.

Connessioni in grado di sincronizzare in un’unica rete tutti i dispositivi di un ambiente industriale, con comunicazione in tempo reale dei dati –TSN– e addirittura robot e software AI per monitorare i cicli di produzioni ed eseguire interventi di manutenzione predittiva.

Vantaggi e sviluppi dei processi di automazione

Inizialmente, le mansioni assegnate all’automazione industriale erano attività gravose e ripetitive, che logoravano l’operatore umano; o magari compiti pericolosi, che prevedevano contatti con agenti chimici o tossici.

Adesso, il grado di tecnologia e programmazioni raggiunti consente non solo una connessione intelligente fra tutti i dispositivi automatizzati di una spazio industriale -pensiamo ai sistemi IOT– ma anche una forma di interazione fra operatori umani e automatizzati, come avviene con i cobot.

Tipologie di automazione industriale: due modi per automatizzare il lavoro dell’industria

Esistono diverse tipologie di automazione industriale, e ognuna di queste presenta vantaggi o svantaggi a seconda dell’ambiente in cui vengono applicate.

In generale possiamo distinguere queste due.

• Automazione rigida: un software gestisce una o più macchine industriali per assolvere a operazioni compiute in diversi cicli. Il modello perfetto che rappresenta questo tipo di automazione è il controllo numerico, detto anche a programmazione CNC. Si dice rigida perché le azioni eseguite sono rigidamente programmate.
• Automazione flessibile: macchine che condividono l’ambiente industriale con gli operatori umani, li coadiuvano nelle loro operazioni e apprendono in modo flessibile, sviluppando meccanismi di adattamento a seconda del flusso di mansioni. Un esempio sono i cobot e i magazzini logistici dotati di AVG.

Di solito, in ambienti industriali dinamici, con ritmi di lavoro imprevedibili e cicli che cambiano continuamente, la soluzione ideale resta l’automazione flessibile.

Anche perché l’ambiente di lavoro si basa sulla collaborazione e su un continuo scambio di compiti e mansioni.

Quella rigida è l’invece l’ideale in contesti più gerarchici, in cui le mansioni sono assegnate in modo rigoroso e dove si punta, essenzialmente sulla velocità dei cicli di produzione.

Vantaggi e sbocchi professionali

I vantaggi che l’automazione porta al mondo industriale sono tantissimi:

• Esecuzione rapida e semplice di operazioni pericolose o faticose per l’operatore umano;
• ritmi di produzione più veloci e ottimizzazione dei tempi;
• ambienti industriali più integrati e collaborativi grazie ai sistemi IOT;
• monitoraggio continuo dei dati con possibilità di manutenzione predittiva;
• meno dispendi energetici e impiego più preciso delle risorse grazie a un monitoraggio
  continuo.

È vero che c’è molta preoccupazione su quello che potrebbe essere l’impatto dell’automazione industriale -specie se legata a tecnologie AI- sui posti di lavoro.

Tuttavia, si tratta di tecnologie sofisticate che richiedono persone qualificate, dotate di grande competenza, per padroneggiarle.

E questo per il mondo della formazione non può che rappresentare una grandissima sfida!

Il futuro dell’automazione industriale: sbocchi professionali nel futuro

Nei prossimi anni, i dati prevedono una domanda sempre più crescente di figure qualificate in sistemi IOT e AI, in grado di migliorare e implementare l’automazione negli ambienti industriali, con un approccio fresco e innovativo.

La direzione che sta prendendo l’automazione industriale è quella di un’elaborazione sempre più capillare e sofisticata di dati, in un’ottica di

• manutenzione predittiva;
• efficientamento energetico;
• integrazione di più strumenti in un unico ambiente produttivo.

Le tecnologie AI richiedono un grande dispendio energetico, e quindi serviranno figure capaci di migliorarne l’efficienza anche da questo punto di vista.

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Tante le possibilità professionali nel campo dell’automazione industriale.

Si può lavorare in quest’ambito non solo come progettista di sistemi e configuratore dei dispositivi, ma anche come tecnico manutentore e tecnico di montaggio.

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