Ok Industry 4.0, ma poi…?

In attesa di riprendere gli aperitivi tecnologici di NextCODE abbiamo chiesto ai nostri esperti di CODING di scrivere articoli sui temi che tratteremo nei prossimi incontri. Nel frattempo se avete richieste e idee su temi da approfondire nei prossimi articoli, potete scrivere a marketing@csmt.it.

Ecco il primo articolo redatto da Marco Maddiona, sviluppatore dell’area Ricerca Applicata e Sostenibilità del Prodotto di CSMT.

Premessa: tutti i personaggi e gli episodi descritti in questo articolo sono frutto dell’immaginazione dell’autore e non sono da considerarsi reali. Nessun ingegnere è stato maltrattato per la realizzazione di questo articolo.

Come quasi tutti ormai ben sappiamo sono passati più di 3 anni da quando è entrato in vigore il Piano Nazionale Industria 4.0 che, a fronte di un’adeguata interconnessione con i sistemi informativi aziendali di un nuovo macchinario introdotto in azienda, garantisce dei benefici fiscali soprattutto in termini di iperammortamento.

L’introduzione di queste agevolazioni fiscali ha portato una grossa spinta all’innovazione sia per le PMI sia per le grosse industrie manifatturiere che hanno iniziato a rinnovare il loro parco macchinari. Inoltre è stato necessario integrare i sistemi informativi aziendali al fine di permettere l’interconnessione bidirezionale con i macchinari stessi.

Tutto questo si è tradotto in un incremento delle attività di chi sviluppa software in ambito industriale:

  • le funzioni e i vantaggi dei sistemi MES (Manufacturing Execution System) per la gestione ed il controllo della produzione aziendale diventano sempre più apprezzati e richiesti;
  • diventano necessari software di interconnessione per integrare diversi tipi di protocolli di comunicazione industriali installati nelle aziende, siano essi standard o proprietari (OPC-UA, Siemens S7, Fanuc Focas, Heidenhain, i più disparati log in formato CSV o XML, ecc…);
  • i costruttori di macchinari, con non pochi sforzi, hanno dovuto adattare i loro prodotti per permettere l’esportazione dei dati e favorire l’integrazione con sistemi esistenti.

Ecco una serie di dichiarazioni rilasciate da chi si è occupato in prima linea dell’implementazione di queste tecnologie:

“Ho conosciuto ed integrato protocolli di interconnessione macchinari che voi umani non potreste immaginarvi” – Giovanni, 32 anni Ingegnere.

“Ho effettuato centinaia di test di interconnessione sui macchinari di giorno e scritto perizie di notte, per mesi. Ho disturbato notai in pigiama alle 8 di mattina del 24 dicembre per giurare perizie. Ho consegnato perizie ai clienti l’ultimo giorno disponibile, in tutta Italia. Volete sapere se ne è valsa la pena? La risposta è sì” – Federico, 57 anni Ingegnere e Perito.

Di lavoro ne è stato fatto tanto in questi 3 anni e ad oggi molte imprese manifatturiere possono contare su sistemi informativi interconnessi che riescono ad inviare ai macchinari le informazioni sulla lavorazione da eseguire, e prelevare da essi in tempo reale i dati di produzione.

In questo momento sono più che sicuro che il lettore più attento si stia ponendo una precisa domanda, sempre che non se la sia già posta:

“A che cosa serve tutta questa interconnessione?”

Ci risponde Mario, 48 anni Responsabile di Produzione:

“A ricevere i benefici dell’iperammortamento, no?”.

Risposta sbagliata caro Mario.

Molto probabilmente tra l’installazione di un MES, un’interconnessione ed una perizia, avrete sentito i tecnici (ma soprattutto i commerciali) del vostro System Integrator di fiducia utilizzare termini altisonanti come: manutenzione predittiva, analisi dei dati di processo, monitoraggio energetico, schedulazione della produzione, sensorizzazione dei macchinari, Internet of Things e Cyber Security.

Le principali reazioni a queste pretestuose e immotivate provocazioni sono riassunte di seguito:

“sì va bene, ma adesso pensiamo all’interconnessione e alla perizia, poi vedremo.”

“manutenzione predittiva? Secondo me è tutta fuffa, io lo sento dal rumore quando l’utensile sta per rompersi.”

“no grazie, ho già pranzato.”

Tralasciando gli scherzi, quello che emerge anche attraverso un’osservazione superficiale del contesto industriale è che sono veramente poche le aziende che sono riuscite a comprendere a fondo il reale obiettivo di tutti questi progetti di Industry 4.0.

Ovviamente siano ben accette tutte le agevolazioni fiscali che sicuramente hanno contribuito a favorire gli investimenti portando liquidità, ma la nuova rivoluzione industriale si deve fondare sulla comprensione del valore aggiunto (in termini tecnici ed economici) che si può ottenere estraendo informazioni dai dati raccolti.

In tal senso si potrebbero fare esempi a non finire che sicuramente ad oggi avrete già sentito molteplici volte. Ne riporto alcuni semplici ma significativi.

  1. La manutenzione predittiva permette di stimare accuratamente il tempo residuo prima di un guasto, in modo tale da evitare la rottura di parti di un macchinario, programmare per tempo le manutenzioni e ridurre i fermi macchina.
  2. Con strumenti di intelligenza artificiale è possibile analizzare i dati di processo di un impianto raccolti in tempo reale dai sensori e comprendere in che punto vengono generate anomalie che portano alla presenza di un difetto nel prodotto ed eventualmente compensarle.
  3. Con sistemi di Computer Vision si possono effettuare analisi a velocità ed accuratezza impossibili da raggiungere manualmente. Queste informazioni possono poi essere fornite come input ad un altro macchinario che scarterà i prodotti o le parti del prodotto che contengono difetti. In questo modo si possono generare nuove sinergie tra sistemi automatizzati differenti che lavorano insieme.
  4. I sistemi di schedulazione della produzione permettono di ottimizzare i tempi basandosi su informazioni aggiornate in tempo reale che tengono in considerazione delle esigenze dei clienti, della disponibilità dei fornitori, della capacità produttiva delle risorse interne (macchinari e dipendenti) e della disponibilità del magazzino.
  5. I sistemi di monitoraggio energetico permettono di prendere coscienza dei livelli di consumo energetico di ogni singolo impianto e macchinario presente in azienda, fornendo delle informazioni preziose per la schedulazione del processo produttivo.
  6. Tutto questo ovviamente senza dimenticare l’importanza dei sistemi di Cyber Security per le reti industriali necessari per trasmettere dati in totale sicurezza evitando possibili attacchi esterni che potrebbero sottrarre informazioni o anche portare ad interruzioni del funzionamento degli impianti.

Le tecnologie appena elencate (e molte altre ancora) sono ad oggi realizzabili e personalizzabili secondo le specifiche esigenze di ogni singolo contesto. Come è ben facile immaginare potrebbero garantire grossi vantaggi ad un’azienda manifatturiera sia in termini di riduzione dei costi sia di miglioramento dell’efficienza.

Diventa quindi evidente quale sia il requisito fondamentale per l’implementazione di queste tecnologie:

la disponibilità dei dati.

Gli esempi citati fin qui fanno comprendere la necessità di interconnessione e sensorizzazione dei macchinari e l’importanza dell’adozione di adeguati sistemi MES per la raccolta e gestione opportuna degli stessi.

Ad oggi esistono diverse soluzioni per l’estrazione dei dati di produzione. Oltre a quelli già forniti automaticamente dai macchinari, è possibile eseguire dei retrofit: ciò significa installare sensori aggiuntivi in grado di misurare in modo puntuale le grandezze di cui si ha più bisogno e fornire, partendo da esse, informazioni più articolate su cui prendere decisioni strategiche.

La disponibilità del dato diventa la base per la realizzazione di progetti di innovazione mirati a soddisfare specifiche esigenze aziendali e a portare soprattutto benefici al proprio business.

A questo punto dovrebbero essere chiare le motivazioni e gli obiettivi che hanno portato alla definizione del Piano Nazionale per l’Industria 4.0. Ma oltre agli incentivi descritti, ci sono altre risorse per poter attuare questi miglioramenti?

Servirebbe anche a noi comprendere la ragione per cui in certe configurazioni della macchina il nostro pezzo presenta questa serie di difetti, ma con quali soldi possiamo avviare questi progetti?” – Raffaele, 52 anni Responsabile di Produzione.

“Ad oggi sono presenti altri strumenti, oltre agli incentivi Industry 4.0, che permettono di ottenere finanziamenti a livello regionale, nazionale ed europeo su progetti di innovazione tecnologica. In questo modo non dovrete affrontare questi investimenti solo con i vostri sforzi” – Matteo, 45 anni esperto in Project Funding.

Oltre ai benefici che l’implementazione di queste tecnologie porta in termini di ottimizzazione dei costi e di abilitazione a nuove funzionalità a livello industriale, il Project Funding rappresenta sicuramente un ulteriore stimolo e un sostegno importante per poter avviare progetti di innovazione 4.0.

Tutto questo serve per evidenziare i motivi per cui il processo avviato grazie agli incentivi di Industry 4.0 non si deve fermare alla semplice interconnessione bidirezionale dei macchinari ma deve continuare ad evolversi al fine di migliorare realmente l’efficienza e la produttività delle industrie manifatturiere.

L’innovazione tecnologica sta progredendo velocemente grazie ai miglioramenti continui fatti in tutti gli ambiti dell’ingegneria. Diventa fondamentale per tutto il mondo dell’industria manifatturiera italiana conoscere, comprendere e applicare queste innovazioni se desidera mantenere alta la competitività e il prestigio che negli anni ha sempre manifestato a livello internazionale.

Per tutti i tecnici diventa quindi necessario conoscere, comprendere e fare proprie tutte queste nuove tecnologie per porre le vere fondamenta che daranno il via alla quarta rivoluzione industriale.


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