I vantaggi dell'industria 4.0: proteggere la produzione e risparmiare

Adattarsi all'industria 4.0 può aiutare la produzione dell'azienda? Un vecchio proverbio recita “chi più spende, meno spende”, alludendo al fatto che un prodotto ben fatto dovrebbe durare più a lungo e funzionare meglio di uno economico. Ma se applicassimo il discorso all'industria 4.0, ci renderemmo conto ben presto che la cosa importante non è tanto spendere di più, ma spendere meglio. Infatti, sia cambiare i macchinari troppo spesso sia non eseguire manutenzione e intervenire solo a guasto avvenuto comporta sprechi di tempo e denaro non da poco.

 

Come l'industria 4.0 protegge la produzione

Qual è il sogno di un Responsabile di Manutenzione e dei Servizi tecnici e di un IT Manager? Probabilmente un impianto che non si fermi mai, che non produca scarti, che richieda la minima manutenzione possibile. Probabilmente un impianto del genere non esiste nel mondo, ma con gli strumenti giusti si può arrivare ad approssimare una linea ideale. Il primo passo è, in genere, di adeguare la propria linea di produzione alle più moderne tecnologie di monitoraggio e gestione, quelle che vanno sotto il nome di “Industria 4.0”. Industria 4.0 è, semplificando al massimo, l’applicazione di tecnologie del mondo IT per consentire la “digitalizzazione” di un macchinario, una linea di produzione o uno stabilimento.

Industria 4.0: collegare produzione e IT

Tramite apparecchiature IT concepite per l’utilizzo in ambienti OT (Operational Technologies) è possibile collegare il comparto di produzione all’IT aziendale, in modo da poter gestire tutta una serie di problematiche legate al funzionamento degli impianti basandosi non più solo sull’esperienza delle maestranze, ma anche su algoritmi di machine learning e intelligenza artificiale, software di ottimizzazione dei processi, interconnessione all’ERP aziendale per la gestione della supply chain e della logistica ordini. Il tutto si traduce nell’avere macchine e linee di produzione sensorizzate, in grado quindi di rilevare in tempo reale i parametri di funzionamento, e capaci di trasmettere i dati rilevati tramite appositi bus di campo e nodi detti edge computer a una rete che li trasporterà ai server addetti ad analizzarli.

 

Manutenzione predittiva e industria 4.0

Una delle innovazioni più richieste dell'industria 4.0 è la manutenzione predittiva, ovvero con interventi che vengono effettuati solo quando ce n’è l’effettiva necessità. Sappiamo infatti che, visti i danni gravi che un guasto può causare, di solito si eccede in prudenza, programmando attività di manutenzione periodiche su scheduling molto cauti.

La manutenzione predittiva si fonda su un’infrastruttura IT in grado di monitorare continuamente il macchinario tramite sensori posti nei punti critici, in grado di misurare quei fenomeni che possono portare la macchina a bloccarsi: vibrazioni sugli assi dei motori, temperature eccessive o troppo basse, alti livelli di umidità, presenza di sostanze chimiche corrosive eccetera. I dati raccolti vengono inviati a un sistema che li memorizza e li fa analizzare da un programma – spesso basato su algoritmi di machine learning opportunamente istruiti. I quali, basandosi sui dati in tempo reale, sui trend individuati nei dati memorizzati, ed eventualmente su regole preimpostate, decidono quando sia il momento di procedere a interventi di manutenzione.

Un sistema IT di questo tipo consente di ridurre i fermi macchina imprevisti praticamente a zero, garantendo nel contempo la più bassa spesa possibile per la manutenzione dell’impianto.

Ma questo è solo un primo passo.

 

Controllo impianti nell'industria 4.0

Una volta che si dispone di una linea di produzione adattata all'industria 4.0, i dati prodotti dai vari sensori possono essere impiegati anche per altri scopi. Innanzitutto, l’infrastruttura che si utilizza per la raccolta e l’invio dei dati al data center è bidirezionale, quindi si può sfruttare anche per inviare istruzioni e comandi ai macchinari – in pratica, per telecontrollare l’impianto. La cosa è particolarmente utile per quelle industrie che hanno impianti di produzione di grandi dimensioni, e magari di tipo a rischio – si pensi a raffinerie, industrie chimiche, eccetera. In questi casi, il telecontrollo non solo semplifica il lavoro, ma permette anche di ottenere una maggiore sicurezza per gli addetti all’impianto.

Industria 4.0: il ruolo dell'ERP

Il telecontrollo degli impianti può essere di tipo manuale – ovvero sono gli stessi addetti alla produzione a inviare i comandi e quindi a tenere sotto controllo i macchinari da apposite postazioni remote di controllo – ma anche automatizzato, in tutto o in parte. La soluzione più completa prevede di connettere il sistema di produzione all’ERP aziendale, che dovrà ovviamente essere dotato di appositi moduli per la gestione dell’OT. Affidandosi a un a un ERP sarà possibile realizzare una gestione più sofisticata del processo, che sarà centrato non sull’articolo prodotto ma su un vero e proprio modello produttivo, ovvero sull’intera attività svolta per produrlo. Un ERP di questo tipo è in grado di raccogliere e rendere fruibili tutte le informazioni relative alla produzione, in arrivo dal sistema informativo gestionale aziendale e dalla stessa linea di produzione. Conosce quindi la disponibilità di materie prime (ed è in grado di predisporre gli ordini se collegato anche a moduli di gestione logistica), le configurazioni di lavorazione per i vari prodotti, gli ordini in portafogli, le risorse a disposizione, i tempi di ciclo e via discorrendo. E in base a tutti questi dati, e a eventuali condizioni poste da chi gestisce il sistema, sarà in grado di programmare il funzionamento dell’impianto nel miglior modo possibile. Potrà quindi massimizzare il rendimento, minimizzare gli sprechi di materiale o i tempi morti per cambio formato, gestire le priorità degli ordinativi e via discorrendo. Un sistema di questo tipo è l’uomo in più che può farti vincere la partita. E ricordiamoci che negli affari, per chi perde non è previsto il ripescaggio.

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