L’automazione industriale consiste nell’integrazione di tecnologie meccaniche, elettroniche e informatiche per la gestione dei processi produttivi attraverso sistemi intelligenti e interconnessi. Grazie a questi sistemi, l’ecosistema della fabbrica riesce a raggiungere livelli di precisione e velocità un tempo inimmaginabili, garantendo al contempo una maggiore sicurezza per il personale.
Intraprendere un percorso di automazione richiede una pianificazione attenta, con una visione chiara dei costi e dei benefici nel lungo periodo. Comprendere quali tecnologie adottare e come calcolare il ROI in base alle caratteristiche e alle esigenze della propria azienda è fondamentale per evitare errori che potrebbero compromettere l’investimento.
In questo articolo, vedremo quindi nel dettaglio cos’è l’automazione industriale, quali sono le sue principali applicazioni (con esempi pratici) e come scegliere il partner giusto, in grado di gestire l’intero ciclo di vita di un progetto di automazione, dall’analisi dei requisiti alla manutenzione evolutiva.
Indice
Automazione industriale: cos’è e cosa include?
L’automazione industriale si basa sull’integrazione di meccanica, elettronica e informatica per creare sistemi e tecnologie in grado di gestire i processi produttivi di una fabbrica con il minimo intervento umano.
Erroneamente, molti credono che l’automazione serva a sostituire il lavoro degli operatori di linea, quando in realtà il suo obiettivo riguarda:
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Una maggiore efficienza nella gestione di costi e sprechi;
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Una maggiore sicurezza e valorizzazione del personale, che non deve più occuparsi di attività ripetitive, a basso valore aggiunto.
Per comprendere come funziona l’automazione, occorre analizzare tre componenti fondamentali:
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Sensori e attuatori: l’interfaccia fisica tra il sistema di controllo e il mondo reale. Senza questa componente, il sistema sarebbe cieco e inerte. I sensori rilevano grandezze fisiche e le convertono in segnali elettrici. Possono misurare variabili critiche come temperatura, pressione, posizione, velocità o presenza di oggetti. Gli attuatori ricevono i comandi dal sistema di controllo e li trasformano in azione meccanica. Includono motori elettrici, pistoni pneumatici, valvole e bracci robotici che servono per svolgere attività come la movimentazione di carichi pesanti o l’assemblaggio di componenti.
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PLC e Industrial PC: ricevono i segnali dal campo, elaborandoli secondo una logica programmata e inviando istruzioni agli attuatori. Scendendo nel dettaglio, il PLC è un computer industriale progettato per eseguire un programma ciclico: legge lo stato dei sensori, elabora la logica software e aggiorna istantaneamente lo stato degli attuatori. L’Industrial PC (abbreviato in IPC) offre maggiore potenza di calcolo e memoria, per gestire compiti più complessi come la visione artificiale o l’elaborazione di grandi moli di dati locali.
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HMI e SCADA: se PLC e IPC gestiscono la macchina, HMI e SCADA si occupano dell’interazione tra la tecnologia e l’uomo. Un sistema HMI solitamente consiste in un terminale touch-screen posizionato a bordo macchina, che permette all’operatore di visualizzare lo stato dell’impianto, impostare parametri di produzione o leggere gli errori. I sistemi SCADA, invece, sono software di alto livello che monitorano l’intero stabilimento, non solo la singola macchina. Raccolgono dati da più PLC, archiviano lo storico della produzione e possono fornire analisi grafiche dettagliate per identificare colli di bottiglia o derive qualitative nel sistema di produzione.
L’integrazione di queste componenti trasforma la produzione in un sistema simbiotico e fluido.
Nelle realtà prive di automazione, l’efficienza risiede spesso nelle competenze e nell’esperienza empirica degli operatori. Il che conduce inevitabilmente a una gestione basata su compartimenti stagni, all’interno dei quali gli errori emergono soltanto nelle fasi conclusive del processo, quando rimediare comporta costi spesso elevati.
L’automazione riesca a eliminare questa approssimazione proprio attraverso un flusso informativo costante e oggettivo. Grazie alla diffusione di sensori capaci di estrarre dati grezzi direttamente dal campo, ogni macchinario acquisisce una “conoscenza” propria. Il sistema opera basandosi su parametri fisici, come vibrazioni o temperatura, i quali alimentano ininterrottamente il sistema di controllo fornendo una base scientifica a ogni operazione anziché affidarsi a stime incerte.
Successivamente, il PLC o l’Industrial PC intervengono per processare le informazioni in tempo reale e trasformarle in istruzioni precise per gli attuatori.
Questo meccanismo assicura che il bene venga realizzato seguendo le specifiche tecniche richieste, stabilizzando la produzione su livelli di qualità indipendenti dalle variabili esterne.
Un’architettura integrata offre inoltre la possibilità di tracciare l’avanzamento dei lavori, anche da remoto, identificando eventuali anomalie nel medesimo istante in cui si manifestano. Tale capacità permette di intervenire tempestivamente, salvaguardando l’integrità della commessa prima che questa risulti compromessa.
Ecco che la fallibilità dei controlli a campione viene superata da un monitoraggio totale e preventivo che garantisce la stessa qualità su ogni singolo pezzo prodotto.
Automazione, quindi, è sinonimo di conformità, passando da semplice supporto meccanico a uno dei pilastri della fabbrica moderna, insieme alle tecnologie dell’Industria 4.0. Il risultato finale per l’azienda è il passaggio da una produzione di tipo reattivo a una gestione dei processi produttivi interamente guidata dai dati.
Quali sono le principali applicazioni dell’automazione industriale?
Comprendere come l’automazione si declini nel variegato ecosistema di una fabbrica può aiutarti a mappare i processi produttivi della tua azienda, identificando quei colli di bottiglia dove l’intervento di un sistema intelligente potrebbe generare il massimo ritorno sull’investimento.
L’automazione industriale moderna è capace di rispondere alle esigenze di ogni filiera produttiva attraverso soluzioni che spaziano dalla movimentazione intelligente dei carichi alla lavorazione meccanica ad alta precisione.
Ogni applicazione è parte di una strategia più ampia che, come anticipato, ha l’obiettivo di ottimizzare l’uso delle risorse interne (diminuendo così sprechi, impronta ambientale e costi superflui) e migliorare la qualità di vita degli operatori, i quali possono sempre più dedicarsi alla supervisione dei processi piuttosto che allo svolgimento di attività usuranti.
Vediamo quindi quali sono le principali applicazioni dell’automazione industriale.
Partiamo con l’analizzare le applicazioni dell’automazione industriale in base alle attività che vengono svolte all’interno di un’azienda manifatturiera.
| Tipologia di attività | Esempio di automazione | Tecnologie coinvolte |
| Lavorazione | L’automazione governa la trasformazione delle materie prime. Attraverso la programmazione di traiettorie millimetriche e il controllo costante di parametri quali velocità di taglio e pressione, le macchine eseguono asportazioni di truciolo, deformazioni plastiche o giunzioni termiche con una precisione che garantisce la conformità di ogni pezzo al disegno tecnico originale. | Centri di lavoro CNC Laser di potenza Celle di saldatura robotizzate Sistemi di estrusione |
| Logistica | Un sistema automatizzato può gestire il flusso dei materiali nello stabilimento, orchestrando lo spostamento dei carichi senza necessità di guida umana. Questa applicazione permette di sincronizzare i tempi di approvvigionamento delle stazioni con i ritmi di produzione, ottimizzando i percorsi per evitare congestioni e garantendo un ambiente di lavoro più sicuro. | Veicoli a guida autonoma Robot mobili Magazzini verticali Nastri trasportatori intelligenti |
| Confezionamento | L’automazione presiede alla preparazione dei beni per la distribuzione. Può gestire con rapidità l’inserimento dei prodotti negli imballi, l’applicazione di sigilli di sicurezza e la creazione di carichi pallettizzati. Assicura inoltre che il packaging sia idoneo al trasporto e conforme agli standard estetici e funzionali dell’azienda. | Robot pallettizzatori Sistemi di avvitatura Macchine per il confezionamento Etichettatrici |
| Ispezione | Viene implementato un monitoraggio qualitativo costante lungo la linea, dove i sensori scansionano ogni unità per identificare scostamenti dimensionali o difetti invisibili a occhio nudo. In caso di anomalia, il sistema scarta subito il pezzo non conforme, prevenendo così il proseguimento di lavorazioni inutili su prodotti difettosi. | Sistemi di visione artificiale Sensori laser di spostamento Telecamere termiche Profilometri |
| Manutenzione | L’automazione permette di passare da un approccio riparativo a uno predittivo, grazie anche alla recente integrazione dell’AI, analizzando i segnali vitali delle macchine durante il normale funzionamento. Attraverso la rilevazione di anomalie nei consumi energetici o nelle vibrazioni meccaniche, il sistema è in grado di prevedere l’usura dei componenti, consentendo di programmare gli interventi solo quando necessario e senza interrompere la produzione. | Sensoristica IIoT Software di analisi dati Algoritmi di manutenzione predittiva |
| Finitura | L’automazione assicura una stesura dei rivestimenti e una levigatura delle superfici omogenea. I robot riproducono movimenti che mantengono la medesima pressione su ogni punto del pezzo, garantendo un risultato estetico impeccabile che sarebbe impossibile da replicare manualmente su lotti di grandi dimensioni. | Robot per levigatura e lucidatura Sistemi di verniciatura a polvere Macchine per la sbavatura |
| Tracciabilità | Viene creata una memoria digitale indelebile per ogni singolo bene prodotto. Attraverso la marcatura automatica e la lettura di codici identificativi, il sistema registra ogni passaggio della filiera, associando a ciascun pezzo i dati relativi ai materiali utilizzati, ai tempi di lavorazione e agli esiti dei controlli, per una gestione trasparente dei dati. | Marcatori laser Sistemi di lettura codici 1D/2D Tecnologia RFID Software MES |
| Testing | Il prodotto viene sottoposto a cicli di prova intensivi che simulano le condizioni d’uso. Il sistema misura con accuratezza le risposte meccaniche, elettriche o pneumatiche dell’unità, validandone il funzionamento. Solo i prodotti che superano ogni test vengono autorizzati per l’uscita dalla fabbrica. | Simulatori di carico Sistemi di collaudo elettrico e pneumatico |
Vediamo ora in che modo l’automazione può essere applicata al proprio settore.
| Tipologia di settore | Esempio di automazione | Tecnologie coinvolte |
| Meccanico | L’automazione presiede alla creazione di componenti con tolleranze d’errore minime. I sistemi gestiscono cicli di lavoro serrati su metalli o plastiche, dove la costanza di forza e velocità è essenziale per garantire la qualità strutturale dei pezzi lavorati. | Centri di lavoro multiasse Robot per asservimento macchine Sistemi di misura laser in linea |
| Automotive | Settore storico per l’automazione, qui le linee di assemblaggio vengono controllate tramite robot sincronizzati. Ulteriori applicazioni spaziano dalla saldatura della carrozzeria al collaudo elettronico delle singole funzioni del veicolo. | Linee di saldatura robotizzate Sistemi di visione per assemblaggio guidato Banchi di collaudo automatizzati |
| Alimentare | L’automazione si focalizza sulla velocità di confezionamento e sul mantenimento degli standard igienici. I sistemi governano il riempimento e l’imballaggio eliminando il contatto diretto tra operatore e prodotto. | Robot Pick & Place Visione per controllo contaminanti Linee di imbottigliamento sterili |
| Farmaceutico | L’automazione garantisce sterilità e precisione nel dosaggio dei principi attivi. I sistemi operano in ambienti a contaminazione controllata, gestendo la produzione e il confezionamento in blister secondo i protocolli standard. | Robot in configurazione Cleanroom Dosatori ad alta precisione Visione artificiale per il controllo dei lotti |
| Elettronico | L’automazione gestisce la manipolazione di componenti microscopici ad alte velocità. Ad esempio, le macchine assemblano le schede elettroniche tramite il posizionamento dei chip. | Macchine Pick & Place Sistemi di saldatura a riflusso Ispezione ottica automatizzata |
| Logistico | Vengono ottimizzati i flussi di stoccaggio e smistamento, con una gestione più efficiente degli ordini anche durante eventuali picchi stagionali. | Magazzini automatici trasloelevatori Sistemi di sorting ad alta velocità Veicoli a guida autonoma |
| Arredo | L’automazione interviene nelle fasi di taglio e finitura delle superfici. I sistemi di verniciatura e levigatura seguono gli standard estetici definiti dall’azienda, riducendo al contempo l’esposizione del personale a materiale dannoso, come polveri e vapori chimici. | Robot per verniciatura Sezionatrici a controllo numerico Levigatrici automatiche |
| Plastico | L’automazione gestisce l’estrazione dei pezzi caldi, la rimozione degli sfridi e l’imballaggio, con cicli produttivi costanti e una riduzione significativa dei tempi di raffreddamento. | Robot cartesiani Sistemi di manipolazione a ventose Nastri trasportatori con separatori di materozza |
| Tessile | L’automazione interviene nel taglio computerizzato e nella gestione della filatura. Permette di realizzare trame complesse con un uso efficiente dei materiali. | Macchine da taglio CNC Telai automatizzati con sensori di rottura Sistemi di tintura controllata |
Automazione industriale: costi e vantaggi per le aziende manifatturiere
Una volta comprese le componenti tecniche e individuata l’applicazione utile per il proprio settore e per le attività che necessitano di efficientamento, l’azienda può finalmente definire una strategia di investimento in automazione.
Valutare un impegno economico di questa portata richiede, tuttavia, un’analisi approfondita dei vantaggi nel breve e lungo periodo. Solo così è possibile calcolare un ROI realistico.
Il valore di un progetto di automazione agisce su diversi driver economici che accelerano il rientro del capitale attraverso un miglioramento strutturale della marginalità:
- Saturazione degli impianti. L’automazione permette di svincolare la capacità produttiva dai limiti fisici dei turni di lavoro. Produrre più unità nello stesso arco temporale (spesso con cicli operativi 24/7) consente di spalmare i costi fissi su un volume maggiore di prodotti. Ciò aumenta il fatturato potenziale senza una crescita proporzionale dei costi di struttura.
- Riduzione del costo del venduto. La precisione dei sistemi automatizzati garantisce un uso ottimale delle materie prime. Con una netta riduzione degli errori in termini di taglio, dosaggio o assemblaggio, si abbattono gli sprechi e si riducono i costi legati allo smaltimento degli scarti. Ogni grammo risparmiato è un guadagno netto diretto sul margine di ogni bene.
- Eliminazione della “qualità povera”. Un controllo qualità automatico commette meno sviste rispetto al processo tradizionale. Aumenta la probabilità che il pezzo in uscita sia conforme agli standard, facendo sì che determinati costi invisibili smettano di erodere il fatturato, tra cui spese per i resi, penali contrattuali per i ritardi, ore dedicate al supporto post-vendita.
- Ottimizzazione dell’OEE. L’integrazione di sistemi di diagnostica riduce i fermi macchina. Monitorando costantemente le prestazioni, è possibile garantire che l’asset produca valore per il massimo tempo possibile e alla massima velocità consentita. Un incremento anche solo del 5% dell’indice OEE può ridurre il payback period di diversi mesi.
- Migliore gestione del rischio. Inutile dire che una maggiore sicurezza sul lavoro stabilizza le spese amministrative attraverso la diminuzione dei premi assicurativi e degli oneri legati alla gestione degli infortuni.
Perché il calcolo sia affidabile, occorre contrapporre a questi driver il Total Cost of Ownership, includendo le principali voci di spesa:
- CAPEX: l’esborso per l’acquisizione degli asset fisici e digitali necessari a costruire l’architettura del sistema.
- Hardware: acquisto di componenti fisici come robot, sensori, PLC, attuatori e IPC.
- Software: licenze per far girare l’intelligenza di fabbrica, dai sistemi SCADA e MES alle piattaforme di analisi dati.
- Servizi di integrazione: voce che riguarda il costo dei professionisti in automazione (system integrator) incaricati di far dialogare le nuove tecnologie con le macchine preesistenti, garantendo l’interoperabilità dell’ecosistema.
- Costi di implementazione: spesso sottovalutati, determinano la velocità con cui l’impianto entra a regime.
- Commissioning: le spese per il montaggio fisico, il cablaggio e i test di sicurezza necessari per ottenere le certificazioni di legge.
- Riprogettazione del layout: l’automazione richiede di frequente una modifica degli spazi fisici in fabbrica o una revisione dei flussi logistici per massimizzare l’efficienza dei nuovi sistemi.
- Change Management: il costo per istruire operatori e manutentori. Un personale non adeguatamente formato è di fatto una delle cause principali di mancato raggiungimento del ROI previsto.
- OPEX: le spese ricorrenti per garantire che l’automazione continui a produrre valore.
- Manutenzione specializzata: oltre ai ricambi fisici, include i contratti di assistenza tecnica e il monitoraggio dei sistemi.
- Aggiornamenti e patch: i sistemi digitali richiedono manutenzione evolutiva per restare compatibili con i nuovi standard e mantenere alte prestazioni nel tempo.
- Consumi energetici: l’analisi del consumo di energia elettrica o di aria compressa specifica per i nuovi attuatori e sistemi di controllo.
- Cybersecurity industriale: con l’interconnessione di macchine e processi secondo il framework 4.0, è indispensabile investire in protezioni adeguate a evitare che la produzione subisca attacchi o furti di dati.
Come vediamo, calcolare un ROI realistico ci chiede di guardare oltre il prezzo d’acquisto iniziale.
La vera redditività dell’automazione diventa evidente nel momento in cui contrapponiamo il TCO alla capacità del sistema di trasformare profondamente il modello produttivo della fabbrica.
Un’analisi ancora più completa dovrebbe inoltre considerare l’impatto positivo degli incentivi fiscali, tra cui spicca l’Iperammortamento 2026 per le aziende manifatturiere italiane.
Tale misura permette di maggiorare il costo di acquisizione dei beni materiali e immateriali tecnologicamente avanzati, con un esborso netto effettivo ridotto attraverso un risparmio fiscale sulle imposte sui redditi.
L’accesso a queste agevolazioni migliora di conseguenza i tempi di rientro del proprio investimento, rendendo la transizione alla Smart Factory più sostenibile specialmente per le PMI.
Quali aziende offrono soluzioni di automazione industriale?
Ora che abbiamo visto cos’è l’automazione industriale, come può essere applicata ai diversi processi e settori produttivi, e qual è il rapporto costi/benefici che dovrebbe spingere le aziende a investire nell’innovazione delle loro fabbriche, dobbiamo affrontare un’ultima importante questione.
Come gestire il proprio progetto di automazione.
Non è infatti scontato che la tua azienda abbia le competenze interne adeguate.
Nella maggior parte dei casi, è vero esattamente il contrario.
Diventa quindi necessario affidarsi a un fornitore che possa:
- Effettuare un’analisi dei requisiti. Un fornitore esperto inizia con uno studio approfondito delle attività produttive esistenti. Questo permette di individuare i colli di bottiglia e definire con precisione gli obiettivi di efficientamento, gettando le basi per un progetto coerente con le reali necessità della fabbrica.
- Progettare la soluzione hardware e software più adatta. Sulla base dei dati raccolti, il fornitore sviluppa l’architettura del sistema. Questa fase comprende sia la progettazione meccanica ed elettrica delle macchine, sia la creazione dell’infrastruttura digitale e dei software di controllo necessari per coordinare i movimenti e gestire il flusso di dati.
- Gestire la prototipazione e il testing. Prima della costruzione fisica, è bene usare strumenti di simulazione e Digital Twin per testare il comportamento dell’impianto in un ambiente protetto. Questa fase è importante per validare le prestazioni attese e correggere eventuali criticità in anticipo.
- Integrare le nuove tecnologie con gli asset esistenti. Il fornitore si occupa di far dialogare i nuovi sistemi con i macchinari e i software gestionali già presenti in azienda. Una corretta integrazione assicura un flusso di informazioni fluido tra fabbrica e uffici, evitando la creazione delle cosiddette “isole di automazione”. Per saperne di più sull’argomento, rimandiamo alla lettura del nostro articolo sull’Industria 4.0.
- Realizzare e collaudare l’impianto. La fase operativa prosegue con l’assemblaggio dei componenti e il collaudo presso la sede del fornitore o direttamente in linea. Il rispetto di precisi protocolli di accettazione garantisce che la soluzione consegnata rispetti esattamente i parametri di qualità e produttività concordati con il cliente.
- Fornire assistenza tecnica continuativa. Una volta avviata la produzione, un buon fornitore dovrebbe assicurare la continuità operativa dell’impianto attraverso servizi di supporto che includono assistenza da remoto, manutenzione preventiva e aggiornamenti periodici. Non bisogna mai sottovalutare la qualità del supporto, dato che è un fattore determinante per proteggere il valore del proprio investimento nel lungo periodo ed evitare che i sistemi di automazione adottati diventino obsoleti.
Purtroppo, però, non sono in molti a fornire una soluzione per l’automazione completa, che vada dall’assesment alla manutenzione evolutiva.
Siemens, ABB, Schneider Electric o Omron rappresentano l’eccellenza mondiale nella produzione di componenti tecnologici, software di controllo e componentistica hardware. Sono partner tecnologici dall’autorevolezza innegabile, ma il loro modello di business si concentra sulla fornitura di singoli asset o di piattaforme standardizzate.
Spesso, queste grandi realtà delegano l’integrazione fisica a terze parti.
L’azienda finale rimane così priva di una figura in grado di gestire l’intero progetto.
L’eccezione è fatta da realtà come Robogea, che si pongono come partner unico in automazione.
La nostra offerta risponde proprio alla necessità di centralizzare la responsabilità del progetto, offrendo una competenza olistica che abbraccia ogni aspetto dell’automazione industriale:
- Consulenza software e Industry 4.0. Rendiamo i processi produttivi più sicuri e intelligenti integrando programmazione PLC, robotica e sistemi SCADA. Le nostre soluzioni software garantiscono il pieno controllo dei flussi informativi e una visibilità totale sulla produzione, con un forte orientamento alla digitalizzazione e alla cybersecurity.
- Progettazione meccanica ed elettrica. Disegniamo l’architettura fisica e i sistemi Power & Motion necessari per muovere la tua fabbrica. Ogni progetto nasce per ottimizzare i cicli operativi e ridurre l’impronta energetica, assicurando che l’hardware sia perfettamente allineato alle logiche di controllo software.
- Manufacturing e fornitura impianti. Siamo distributori esclusivi di Jaewoo Pvt Ltd, leader indiano nella produzione di macchinari ad alta precisione. Grazie a un polo produttivo di circa 23.000 m², il nostro partner ci supporta nella fornitura di centri di lavoro VMC, HMC e torni CNC equipaggiati con sistemi servo Fanuc, Siemens e Delta. Queste macchine vengono integrate con le nostre soluzioni robotiche e software per offrire sistemi personalizzati. Inoltre, i costanti investimenti in R&D ci vedono impegnati nel prossimo lancio della produzione interna di impianti a marchio Robogea, un passo importante che ci permetterà di arricchire ulteriormente la nostra offerta di manufacturing integrato.
- Supporto globale end-to-end. Seguiamo la realizzazione di ogni progetto lungo tutto il suo ciclo di vita, dal commissioning iniziale fino all’assistenza tecnica 24/7, garantita sia da remoto che on-site grazie alla disponibilità dei nostri ingegneri localizzati in Italia e India.
Oltre alla fornitura di servizi e impianti per l’automazione, puntiamo sulla formazione attraverso la Robogea Academy.
Siamo consapevoli che l’efficacia di un impianto dipenda anche dalla capacità del personale di usarlo con competenza nel tempo. Per questo motivo, offriamo diversi percorsi di formazione specialistica.
Il programma dedicato a Design e Simulazione si concentra sulla progettazione di macchine efficienti tramite CAD avanzato e analisi cinematica, mentre il modulo su Automazione e Controllo approfondisce lo sviluppo software PLC e il motion control sulle principali piattaforme di mercato.
La sezione relativa alla Robotica multi-settore permette di acquisire una maggiore padronanza nella programmazione dei robot di diversi brand e nei sistemi di sicurezza collaborativa.
Parallelamente, il corso su Safety & Compliance istruisce sulla progettazione elettrica e sulla documentazione tecnica conforme agli standard globali. Infine, il percorso dedicato allo Smart Manufacturing guida l’azienda verso la trasformazione digitale attraverso l’integrazione di sistemi IT/OT, l’uso del Digital Twin e l’applicazione dell’Intelligenza Artificiale per la manutenzione predittiva.
Ogni percorso è progettato per essere pratico e flessibile, per semplificare l’apprendimento da parte degli operatori e degli ingegneri che compongono il team interno del cliente.
Tutto questo serve per rispondere alla necessità di massimizzare il ritorno sull’investimento, preparando gli operatori a gestire con successo la complessità di una fabbrica moderna e rendere l’innovazione un vantaggio competitivo duraturo.
