Smart manufacturing: più efficienza nell’industria con la fabbrica intelligente

L’industria manifatturiera, una delle più importanti del Vecchio Continente e soprattutto dell’Italia, sta affrontando un periodo estremamente complesso. Da un lato, le supply chain sono sotto pesantissimo stress a causa della persistente crisi bellica che ha limita, ritarda o, nel peggiore dei casi, impedisce il corretto approvvigionamento logistico dei beni. Dall’altro, sono aumentati in maniera impressionante i costi energetici, e le imprese devono trovare nuove soluzioni per ridurre i loro consumi. Per risparmiare, ma anche per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione previsti dal piano Fit for 55, che prevedono una significativa riduzione delle emissioni di CO2 entro il 2030, per poi azzerarle negli anni a venire.

Ma non solo: soprattutto nell’ambito dei prodotti di consumo, l’approccio sta cambiando radicalmente, sempre più realtà produttive stanno virando da produzioni su larga scala, tutte identiche per il mass market, a lotti con un numero minore di pezzi, a volte pochissimi, scegliendo di accontentare quegli acquirenti alla ricerca di soluzioni tailor made.

Come uscirne? Cambiando approccio e puntando sul concetto di Smart Manufacturing.

Lo Smart Manufacturing è la diretta conseguenza dell’integrazione dell’OT (Operational Tecnhology, i classici macchinari per la produzione, per intenderci) con l’IT (Information Technology). Praticamente, rappresenta la trasformazione digitale dell’industria. I macchinari sono fondamentalmente gli stessi, anche perché spesso in fabbrica si continuano a usare modelli con parecchi anni di età. I costi per sostituirli sono enormi, e i vantaggi per la produzione non così marcati, considerato che parliamo di macchine sì anziane, ma fatte per durare ed estremamente affidabili. Spesso, non ha senso bloccare la produzione solo per cambiare un macchinario con uno più moderno. Ha però senso renderlo più intelligente tramite dispositivi IoT. Sensori di temperatura, di vibrazioni, videocamere, dispositivi che si connettono ai PLC per estrarne i dati: parliamo di oggetti dal basso costo, che però sono fondamentali per rendere la fabbrica interconnessa. Il revamping, insomma, permette di portare i vantaggi della digitalizzazione anche dove la sostituzione di impianti e linee non sarebbe vantaggiosa.

Tramite sonde e sensori così inseriti si possono acquisire tutti i dati di funzionamento, che poi andranno elaborati da server edge in prossimità prima e trasferiti sul cloud dopo per ulteriori analisi. Gli insight ricavati consentiranno poi di individuare le aree di ottimizzazione, comprendendo dove si può intervenire per ridurre i consumi energetici e come rendere la produzione più efficiente, ottimizzando così anche i tempi. Non solo: applicando algoritmi di intelligenza artificiale e machine learning ai dati di produzione e a quelli dell’ERP aziendale, sarà possibile anche simulare differenti scenari e farsi trovare pronti a eventi imprevisti, come problemi alla catena di approvvigionamento.

Smart Manufacturing: innovazione, sostenibilità e attenzione ai costi

Un altro beneficio di integrare l’IT con l’OT è quello di poter abilitare la manutenzione predittiva. Analizzando i parametri di funzionamento di un macchinario e confrontandoli con le serie storiche (e magari anche con il digital twin del macchinario stesso, negli ambienti produttivi più evoluti) è possibile prevedere con un certo anticipo eventuali malfunzionamenti, e provvedere prima che il problema si manifesti, riducendo così i tempi di fermo macchina inaspettati e rendendo più efficiente la produzione.

Fra le tecnologie chiave dello Smart Manufacturing deve essere necessariamente citata la manifattura additiva, ovvero la stampa 3D, che sta rapidamente rivoluzionando il concetto stesso di produzione. Sicuramente le tecnologie di produzione classiche (quelle sottrattive) continueranno a venire utilizzate ancora per molti anni, dato che sono ormai collaudate e testate da decenni e sulla produzione in grandissimi volumi sono ancora imbattibili, come velocità e come costi. La produzione additiva, però, sta facendo passi da gigante e, pur ancora limitata a prototipi o piccoli lotti, sta stravolgendo i vecchi processi. Uno dei vantaggi della stampa 3D è infatti la possibilità di realizzare parti finite, anche molto complesse, che risultano pronte all’uso, senza dover richiedere un assemblaggio manuale. Non solo: grazie alla stampa 3D non è più necessario fabbricare enormi quantità di ricambi, che andranno stipati per molti anni in qualche magazzino. Queste parti, potranno infatti essere prodotte solo quando necessario, riducendo di molto sprechi e inefficienze.

Con la sua capacità di semplificare i processi, la produzione intelligente è diventata una scelta sempre più popolare per molti settori.

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