Come abilitare la Smart Factory con l’uso intelligente dei dati

La digitalizzazione delle imprese manifatturiere sta abilitando nuovi modelli di Smart Factory, dove le Operational Technologies (OT) lavorano di concerto con le soluzioni IT per restituire efficienza, flessibilità e resilienza agli impianti produttivi.

Tuttavia, nonostante l’avanzata della cosiddetta Industria 4.0, molte organizzazioni faticano a sviluppare iniziative concrete ed efficaci. Implementare correttamente un’infrastruttura di Industrial Internet of Things (IIoT) richiede una pluralità di competenze, tecnologiche e di processo, non sempre presenti in azienda.

La scelta di affidarsi a un partner competente, con un’esperienza di lungo corso nel campo dell’automazione industriale, può rivelarsi la soluzione vincente per ottenere i benefici concreti derivanti dalla fabbrica intelligente.

Fondata nel 1969 in Germania, ifm inizia l’attività come costruttore di sensori fino a diventare un solution provider, maturando un significativo percorso di evoluzione digitale sull’onda dello Smart Manufacturing. Pioniere della rivoluzione 4.0, supporta le imprese nella scalata verso l’intelligenza degli impianti, con strategie mirate e vicinanza al cliente.

Smart Factory: quali sono le criticità da affrontare

La transizione all’Industria 4.0 è un fenomeno sempre più consistente: qualsiasi azienda intenda preservare la competitività deve investire sulle soluzioni intelligenti al fine di ottimizzare i processi e guadagnare flessibilità.

Tuttavia, il nuovo modello di fabbrica introduce sfide tecnologiche e organizzative importanti. Innanzitutto, impone la necessità di combinare diverse soluzioni con l’obiettivo di connettere sistemi fisici e digitali, sfruttare i Big Data per analisi complesse e sviluppare la capacità di adattamenti in real-time.

Bisogna insomma essere in grado di costruire un’infrastruttura per l’IoT, che permetta di collegare tutti gli asset tecnologici e i processi aziendali in modalità end-to-end, ottenendo una chiara visione su tutte le attività produttive e logistiche.

In questa prospettiva, si rivela necessario costruire un ecosistema tecnologico e organizzativo interconnesso, all’interno della fabbrica e soprattutto lungo l’intera supply chain, che permetta la raccolta, la condivisione e l’analisi delle informazioni. Un ecosistema, dunque, che faccia leva sulla capacità di sfruttare i dati e trasformarli in insight strategici e che non prescinda dal ricorso a tecnologie interoperabili, in grado di comunicare tra loro (si pensi alla possibilità di individuare e prevenire eventuali guasti, avviare iniziative di servitizzazione, sbloccare dinamiche just-in-time e così via).

Tuttavia, oggi la mancanza di competenze in materia di Operational Technologies sta minando l’efficacia dei progetti 4.0: finora l’avvicinamento allo Smart Manufacturing è stato perseguito soprattutto da una prospettiva informatica, mentre andrebbe adottato un approccio polivalente, spingendo per l’integrazione degli ambiti tecnologici IT-OT.

Smart Factory: la strategia di ifm

Sono proprio interoperabilità, competenze specializzate e soluzioni ad hoc che hanno guidato la svolta 4.0 di ifm, oggi una multinazionale attiva in 185 Paesi e con un fatturato da oltre un miliardo di euro.

“La tecnologia – racconta Thomas May, Managing Director Executive Board, ifm group – è una forza trainante fondamentale per il nostro successo: ad esempio, abbiamo sviluppato sensori basati sulla tecnologia a tempo di volo e nel 2003 abbiamo introdotto i sensori di vibrazione che permettono di effettuare il condition monitoring. Così abbiamo potuto ampliare la conoscenza sul funzionamento delle nostre macchine nell’utilizzo quotidiano, un tema per noi prioritario”.

La società tedesca ha quindi colto le opportunità dell’Industria 4.0 già da un decennio, con un’attenzione particolare all’interoperabilità e alla gestione dei dati.

“Abbiamo progettato i nostri sensori e il sistema di cablaggio –spiega May –sfruttando la tecnologia IO-Link, un’interfaccia digitale standardizzata che caratterizza oltre 10 milioni di dispositivi installati sul campo, una fonte enorme per raccogliere informazioni in tempo reale”.

Smart Factory: il futuro dell’Industria 4.0

“La digitalizzazione – asserisce May – è fondamentale per migliorare l’accesso e la qualità delle informazioni. Oggi, ifm sta lavorando su tre iniziative per favorire l’utilizzo dei dati. Innanzitutto, vogliamo ottimizzare l’interconnessione e l’interoperabilità delle tecnologie come sensori, controller, server, risorse cloud attraverso lo standard IO-link. Un secondo focus è la gestione dei dispositivi, che in futuro, grazie ai gemelli digitali, potranno essere configurati e governati da remoto. Infine, intendiamo favorire un approccio data-driven, puntuale e proattivo, per la risoluzione dei problemi applicativi nelle fabbriche”.

“Lo scopo dell’Industria 4.0 – interviene Nadine Rahman, Managing Director & Head of Digital Sales, ifm group –è ottimizzare i processi e aumentare i profitti, utilizzando le risorse in modo più efficace. Oggi l’efficienza, la sostenibilità e la resilienza sono obiettivi importanti per qualsiasi azienda, che possono essere perseguiti solo avendo a disposizione le informazioni giuste, dove e quando servono”.

L’impegno di ifm quindi è diretto a migliorare l’integrazione tra Operational Technologies e sistemi IT, semplificando il passaggio dei dati dal sensore alle soluzioni ERP fino alle piattaforme cloud o altre declinazioni IoT.

In un futuro prossimo, secondo la visione di ifm, le informazioni raccolte sul campo e inserite nei gestionali aziendali permetteranno di ottimizzare la pianificazione e automatizzare tutti i processi, internamente all’azienda e orizzontalmente lungo la filiera. L’intelligenza artificiale sarà pervasiva e le analisi sempre più vicine al real-time, mentre i digital twins verranno utilizzati per effettuare simulazioni e prototipi.

Smart Factory: l’esempio di Kautex Maschinenbau

Tornando al presente, diverse aziende nel mondo hanno già iniziato a cogliere i vantaggi dei progetti 4.0 realizzati con il supporto di ifm. Un caso particolarmente significativo riguarda Kautex Maschinenbau, specialista dell’automazione industriale.

“Da oltre ottanta anni –esordisce Maurice Mielke, Engineering Manager della società – produciamo macchinari industriali, che annoverano estrusori, teste e unità di chiusura tra i principali componenti. La nostra mission è fornire sistemi di produzione sicuri e pertanto è estremamente importante capire come si comportano le macchine o quando cambiano i parametri che potrebbero portare ad un’alterazione del prodotto. Così diventa possibile intervenire tempestivamente, prima che si verifichino danni o incidenti”.

Il controllo sugli indicatori di stato ed esercizio dei sistemi è un fattore cruciale per qualsiasi impianto manifatturiero. Pertanto, Kautex ha installato a bordo macchina numerosi sensori di processo, che permettono ad esempio di monitorare le perdite per l’aria compressa oppure di regolare il flusso del liquido refrigerante, in base alle informazioni sulla temperatura.

Grazie alle soluzioni di ifm, i sensori raccolgono dai macchinari numerosi parametri critici, convogliandoli verso il controller, i sistemi informativi locali e le piattaforme in cloud.

Con il data splitter, i sensori possono sia trasmettere il segnale analogico al controller (come consuetudine) sia inviare i dati verso le infrastrutture IT tramite IO-link, in modalità nativamente digitale e senza perdite nella conversione.

Un edgeGateway colleziona e trasforma i dati trasmessi dai sensori, archiviandoli su piattaforme on-premise o in cloud, secondo i desiderata del cliente e con la possibilità di cambiare le opzioni in pochi clic, via browser o dal touchscreen della macchina.

Per effettuare le analisi sulle informazioni raccolte viene utilizzato il software moneo di ifm, che permette di comprendere il comportamento dei macchinari e conseguentemente ottimizzare i processi.

Qualora fosse necessario un supporto da parte di Kautex per la risoluzione dei problemi, il cliente può inviare temporaneamente sul cloud le informazioni pertinenti, consentendo l’intervento del team specializzato.

“Con Kautex –sottolinea Matthias Betz, System Product Manager, ifm –abbiamo accettato la sfida stimolante di implementare un processo molto complesso. Quanto realizzato rappresenta esattamente il nostro motto “close to you”, ovvero capire il cliente, essere presenti, esaminare l’impianto e comprendere il vero problema così da fornire rapidamente una soluzione ottimale ed affidabile”.

Smart Factory: ifm partner delle iniziative 4.0 delle aziende italiane

Se il gruppo ifm si caratterizza per valori fermi e chiarezza strategica, anche la filiale italiana, presente sul territorio dal 1993, dimostra solidità e lungimiranza.

“Cinque anni fa – racconta Stefano Spreafico, Managing Director, ifm Italia – abbiamo creato un team di specialisti tecnici e commerciali con l’obiettivo di promuovere le nostre soluzioni per l’Industria 4.0. Il modello organizzativo ha avuto successo ed è stato esportato in quasi tutte le filiali di ifm, oltre 40 nel mondo”.

Il mercato nazionale ha infatti risposto positivamente alle iniziative di ifm. “I settori più reattivi – ricorda Carlo Di Nicola, Team Leader System Sales Engineer, ifm Italia – sono Automotive e Food. Anche il comparto delle Energie Rinnovabili, soprattutto in ambito idroelettrico, è in corsa verso la digitalizzazione e l’efficientamento degli impianti. A tal proposito reputiamo particolarmente importante offrire il nostro contributo alla produzione di energia pulita”.

Spreafico continua sottolineando i risultati di un sondaggio condotto a fine 2020. Secondo le loro analisi, oltre la metà delle imprese italiane non conosce i concetti fondamentali dell’Industria 4.0 e della commistione tra gli ambiti IT e OT. Per questo, affidarsi a un partner esperto in materia è la scelta ideale per uscire da questa situazione di stallo.

“Vista la lunga esperienza di ifm nel mondo industriale – conclude Di Nicola – abbiamo avuto modo di approfondire molti ambiti applicativi e risolvere diverse criticità implementando le nostre soluzioni. Grazie al know-how in ambito OT, ai software proprietari e alla capacità di offrire servizi chiavi in mano, possiamo essere molto concreti e pragmatici in questo nuovo mondo digitale”.

 

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