Il percorso verso la Fabbrica Intelligente

Industria 4.0

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Smart Manufacturing

Il percorso verso la Fabbrica Intelligente

Pablo Nuñez | Mag 24, 2019

Per la maggior parte delle aziende manifatturiere, l'applicazione della connettività ai sistemi di gestione (ERP) è una questione estremamente attuale. Alcune lavorano già con sistemi MES/MOM, mentre altre ne hanno previsto l'implementazione all'interno della propria tabella di marcia. 

Ecco alcuni dei principali fattori che spingono le aziende a includere questo tipo di software nel proprio landscape di sistemi: 

  1. Monitoraggio della produzione: la convergenza tra i processi di produzione programmati nell'ERP e le informazioni provenienti dalle macchine permette di monitorare l'esecuzione degli ordini di produzione in tempo reale, senza bisogno di trovarsi fisicamente nell'edificio.

  2. Incremento dell'efficienza operativa: calcolando i tempi di ciclo di ogni processo, è possibile individuare i colli di bottiglia che impediscono di rientrare nel takt time richiesto dal cliente e applicare il bilanciamento degli asset necessario per raggiungerlo.

  3. Controllo del funzionamento dell'impianto: in termini di controllo delle macchine, l'OEE (Overall Equipment Effectiveness) è l'indicatore per eccellenza, poiché monitorare questo KPI consente di valutare come gestire al meglio gli asset disponibili.

  4. Migliorare la qualità dei dati master:caricando i tempi di produzione effettivi sull'ERP, è possibile regolare con precisione sia il calcolo dei costi standard sia la pianificazione della produzione.

La convergenza tra produzione e mondo dell'e-commerce

La convergenza del Manufacturing con il Mondo dell'E-Commerce

Tradizionalmente, la produzione ripetitiva è sempre stata applicata alla creazione di lotti, definendo sia il lotto economico sia la quantità da produrre a partire dallo stesso riferimento, ove i costi di preparazione della produzione e di inventario si equivalevano.

Oggi, però, la situazione sta cambiando: una volta risolta la questione della connettività con le macchine in forma bidirezionale, si possono sfruttare gli investimenti già effettuati in termini di infrastrutture e software per sviluppare casi d'uso nuovi e più innovativi. Si prenda ad esempio il concetto di Lot Size of One. In sostanza, l'obiettivo è ridurre le dimensioni del lotto alla minima espressione possibile, cioè Uno.

In questo modo, si può trasformare l'ordine di acquisto inoltrato dal cliente sul web in un requisito che il sistema di pianificazione converte poi automaticamente in un ordine di produzione.

Il programma di produzione viene trasmesso in sequenza direttamente alla macchina che, senza necessità di intervento umano, è in grado di produrre solo quanto richiesto, evitando di generare stock in eccesso.

Anche dal punto di vista fisico, non c'è nessun ostacolo. Oggi le supply chain sono sempre più automatizzate e i robot per la movimentazione (AGV) sono una presenza diffusa nelle fabbriche, dove consentono di dare vita a linee di produzione completamente flessibili, capaci di elaborare prodotti diversi in modo completamente autonomo.

Grazie all'introduzione di casi d'uso di questo tipo, si riesce sia a ridurre lo stock di prodotto finito presente nello stabilimento, sia a incidere positivamente sull'esperienza d'acquisto del cliente finale. Oltre a poter scegliere uno degli articoli definiti dal produttore, infatti, questi sarà in grado di adattare al proprio gusto il prodotto che meglio risponde alle sue esigenze e inclinazioni. Al giorno d'oggi, la User Experience è un fattore differenziale sempre più importante nelle decisioni di acquisto dei clienti: il concetto, tuttavia, non vale solo per i modelli di business “B2C”, ma è totalmente applicabile anche ai modelli “B2B” e del tutto in linea con l'applicazione della metodologia Just In Time o Just In Sequence. Se lavori con il tuo cliente secondo uno di questi approcci (soprattutto JIS), in sostanza stai finanziando parte del suo stock di approvvigionamento. Applicando questo genere di casi d'uso alla tua linea di produzione, potrai ridurre notevolmente i livelli di prodotti finiti in stock e il relativo impatto sui profitti.

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La Collaborazione tra Umani e Robot

Di primo acchito, può sembrare facile identificare quali attività assegnare a un robot e quali invece dovrebbero essere svolte da un essere umano; nell'automatizzare le operazioni di produzione, tuttavia, questa linea si fa decisamente più sottile. È qui che, per motivi di sicurezza, entrano in gioco i robot collaborativi, progettati per operare fianco a fianco con gli esseri umani e per immobilizzarsi se sfiorati, in qualsiasi momento.

Gestire questo genere di operazioni non è affatto semplice: bisogna disporre di un cervello che le controlli una per una e indichi sia ai robot che agli esseri umani cosa, quando e come effettuare ogni passaggio, in accordo con la programmazione. La responsabilità di questa sincronizzazione ricade sui sistemi di tipo Manufacturing Execution (MES).

La Robotizzazione Transazionale 

Di contorno alla produzione ci sono molte comunicazioni tra dipartimenti e attività amministrative transazionali che possono essere robotizzate. Ovviamente non stiamo parlando di robot pensati per spostarsi fisicamente dalla linea di produzione al magazzino per ordinare il materiale, ma di qualcosa di molto più semplice...

I PLC delle macchine, come pure i sensori aggiunti in posizioni strategiche lungo la linea di produzione, ne misurano continuamente le variabili, raccogliendo informazioni molto preziose sui processi produttivi. Oltre al monitoraggio di questi dati, è possibile automatizzare migliaia di operazioni amministrative che aggiungono valore in tempo reale al processo.

Parlando di controllo qualità nella produzione continua, per esempio, perché definire piani di campionamento, dimensioni dei campioni, ecc. se si può monitorare la maggior parte delle variabili di produzione in tempo reale, scartando solo ciò che è difettoso?

Inoltre, è possibile tracciare i parametri di produzione analogici: così, se un lotto è difettoso, è possibile sapere in quale circostanza è stato prodotto e definire nuovi criteri di allerta che ci obblighino ad effettuare un controllo qualità. 

 

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