Industria 4.0 per la digitalizzazione – Cosa è e come può esserci utile

digitalizzazioneL’Industria 4.0 è il nuovo modo di produrre, porterà le aziende verso la quarta rivoluzione industriale con l’automazione e la digitalizzazione aziendale.

Industria 4.0” è un termine nato in Germania qualche anno fa e destinato a rappresentare la quarta rivoluzione industriale. 

Ma quali sono state le prime tre? Facciamo un attimo il punto:

  • 1.0 acqua e vapore;
  • 2.0 energia elettrica;
  • 3.0 potenza di calcolo, che include i robot industriali.

L’Industria 4.0 è ancora solo un concetto, una visione di ciò che verrà dopo, al fine di concentrarsi sullo sviluppo necessario per arrivarci. Le stime variano, ma la prima “azienda 4.0″ vedrà probabilmente la luce non prima del 2020.

Oggi… 

Quali sono le modifiche che puoi apportare oggi per avere una fabbrica all’avanguardia?

Diamo un’occhiata a ciò che esiste oggi. Punto di vista dall’Italia.

Da un lato, c’è l’automazione dei singoli processi: l’utilizzo di robot per il montaggio di prodotti, l’aggiunta di telecamere per vari tracciamenti, l’automatizzazione dei un processi di saldatura, ecc.

D’altra parte, c’è la digitalizzazione dei dati da varie fasi del processo di produzione. È possibile registrare feedback da un singolo processo, registrare i livelli di temperatura e pressione, gestire i materiali di consumo, e tanto altro. Le statistiche possono essere generate a partire da questi dati, consentendo quindi alla direzione di analizzare e ottimizzare il processo. Sono possibili vari livelli di digitalizzazione, come è rappresentato nel seguente esempio di piramide dell’automazione.

Industria 4.0Fonte: automationinside.com

Quindi, oggi, la maggior parte delle aziende gestisce questi due aspetti dell’automazione come due aree distinte, probabilmente perché si riferiscono a due diversi set di competenze: l’automazione da una parte e l’IT dall’altra. 

… e Domani

Con l’Industria 4.0 arriva la “rottura” degli standard di produzione esistenti e della digitalizzazione dei processi aziendali: invece di avere un’integrazione verticale, con sistemi ERP utili per la pianificazione a lungo termine, i MES che tengono traccia delle cose un po ‘più vicino alla produzione e SCADA che interagisce direttamente con la produzione, prevediamo un’integrazione orizzontale: ogni unità è connessa alla rete, può quindi interagire direttamente con ogni altra unità.

È il concetto di Internet of Things: macchine intelligenti, sistemi di gestione del magazzino, sistemi di produzione e il prodotto finale collegati tra loro sulla stessa rete. Certo, abbiamo ancora bisogno di un costructo globale per legare tutto insieme, abbiamo cioè bisogno di una visualizzazione di alto livello delle informazioni pertinenti provenienti da ogni parte. 

Ad esempio, una macchina al punto n.3 di un processo di produzione potrebbe avvisare altre macchine dai passaggi 4 e successivi che la produzione verrà ritardata perché è in atto un emergenza che può essere eseguita sulla macchina solo al punto n.3. Naturalmente, in questo caso saranno ancora gli umani ad interagire con le macchine nel processo di produzione. Un responsabile dell’impianto di produzione gestirà comunque l’impianto, ma avrà più dati provenienti da tutte le macchine, consentendo quindi un migliore utilizzo delle risorse, una migliore programmazione della manutenzione, ritardi, ecc.

Basandoci sulla tecnologia attuale, immaginiamo questa persona situata nel centro dello stabilimento, con un tablet in mano, guardando tutti i dati provenienti dalle macchine, prendendo tutte le informazioni che arrivano verbalmente dai dipendenti e prendendo decisioni basate su questi dati: aggiustando il programma di produzione, includendo stampanti 3D che facilitano il processo di prototipazione. E oltre.

industry 4.0Portiamo a terra la quarta rivoluzione industriale

Potrai sederti nel tuo salotto scegliendo (o progettando) varie opzioni per la tua nuova auto o per altri beni di consumo. All’altro capo della linea, nello stabilimento di produzione, una macchina analizzerà il tuo ordine, controllerà se le materie prime sono disponibili, verificherà se tutti i passaggi del processo di produzione sono fattibili, metterà in coda il tuo ordine e terrà traccia di tutto processo, dall’ordine alla consegna.

Il caro Amazon vanta un magazzino con robot mobili indipendenti che trasportano oggetti e pacchetti in base agli ordini effettuati dai clienti su Internet: Amazon sposa già le linee guida di una fabbrica automatizzata. 

Le sfide

Industria 4.0 – ancora solo un concetto per molte realtà italiane

Una volta definito il concetto, possiamo vedere dove il sistema non riesce a funzionare, ed è qui che possiamo concentrare gli sforzi per il miglioramento. Ad esempio, la sicurezza informatica è un’area su cui è ancora necessario concentrarsi. Quindi, la gestione intelligente di enormi quantità di dati è un’altra area che necessita di sviluppo, soprattutto culturale.

Anche lo sviluppo di uno standard di comunicazione è un problema. Immagina se ogni Azienda sviluppasse il suo modo di lavorare e comunicare… che casino sarebbe! 

Ah no, aspetta, in Italia (e non solo) è già così 🙂

Quindi, a parte la fantastica idea di poter personalizzare un auto dal tuo salotto, quali sono i veri vantaggi della quarta rivoluzione industriale?

Avendo a disposizione dati in tempo reale potrai distribuire lo sforzo e le risorse in modo più accurato. In questo modo si aumenta la produttività e si ottimizza l’utilizzo della materia prima. Anche la qualità del prodotto finale sarà migliore.

Abbiamo apprezzato l’analogia con la Formula 1 di Ken Young (Direttore tecnologico, The Manufacturing Technology Center nel Regno Unito):

“Le auto girano intorno alla pista con migliaia di sensori e ogni volta che oltrepassano il muro dei box scaricano un carico di dati, e gli ingegneri di gara dicono al guidatore come guidare in risposta a quei dati. Questo è quello che dobbiamo fare alle nostre fabbriche, abbiamo bisogno di avere quel “pit wall” da qualche parte per assicurarci che i macchinari e i sistemi stiano funzionando al meglio possibile. “

internet of things

Ora guardiamo al lato negativo: ogni soluzione ha i suoi svantaggi.

Il costo di realizzazione di tale infrastruttura digitale può essere impressionante. Se hai una sola linea di produzione ed una modesta quantità di prodotti realizzati su questa linea, automatizzarla dalla A alla Z potrebbe non essere redditizio. E’ comunque difficile dirlo senza un adeguato studio di fattibilità. Un altro svantaggio nel completare l’automazione e la digitalizzazione dei processi sta nell’avere più dati di quelli che si possono effettivamente utilizzare, creando confusione anziché essere più produttivi.

Cosa puoi fare per allinearti all’Industria 4.0? Ecco alcuni suggerimenti:

  • Familiarizza con le tecnologie disponibili oggi . Meno le prenderai in considerazione, maggiore sarà il divario quando deciderai di “salire a bordo”.
  • Sii consapevole delle strategie di digitalizzazione globali di Industry 4.0, nel tuo paese e all’estero.
  • Pensa all’Industria 4.0 quando acquisti nuove attrezzature; un sensore con una connessione Ethernet sarà utile per connettersi al resto della fabbrica.

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