Lo sviluppo delle capacità digitali: in che modo qualsiasi fabbrica può essere intelligente
Pubblicato il 16 Settembre 2021 a Industry 4.0
Mentre la visione evocata dai pensieri sulle fabbriche intelligenti è spesso uno dei campi ancora incontaminati dalle tecnologie più recenti, la realtà per molti produttori è molto diversa. Le apparecchiature esistenti e le linee non collegate sono più spesso la norma, insieme a un'ampia varietà di tecnologie e livelli di capacità differenti. Tuttavia, i vantaggi della digitalizzazione possono essere ottenuti da qualsiasi produttore, come spiega Omron.
Quando si parla di capacità di digitalizzazione, si parla davvero della capacità di interfacciare i dati a livello di linea, in genere dai dispositivi a livello di macchina, e di inoltrarli al mondo IT. Molti siti di produzione avranno una gamma eterogenea di macchine esistenti che funzionano bene e in molti casi in modo efficiente, ma non offrono alcuna capacità di digitalizzazione. Ciò crea sfide per i produttori che cercano di iniziare il loro percorso verso la fabbrica intelligente.
Naturalmente, la soluzione più semplice consiste nel retrofit di una nuova architettura del sistema di controllo e posizionare le tecnologie di automazione su di essa, ovvero mantenere la struttura meccanica di una macchina e aggiornare tutto il resto. Sebbene questa sia l'opzione preferita da alcuni produttori, molti stabilimenti non sono in grado di mettere in pausa una linea per il tempo necessario per eseguire un retrofit. Per questo motivo, un approccio incrementale potrebbe essere più adatto. Analizzare parti esplicite di una macchina e stabilire cosa è possibile ottenere con i singoli miglioramenti.
Definizione degli obiettivi della digitalizzazione
Il punto di partenza di qualsiasi percorso di digitalizzazione è definire una serie di obiettivi chiari. La digitalizzazione non è un obiettivo in sé. In generale, il desiderio di sviluppare capacità di digitalizzazione sarà determinato da sfide o opportunità già identificate. Ad esempio, l'azienda sta operando oltre la sua capacità? I problemi di produzione causano il mancato rispetto delle scadenze? Le parti non vengono consegnate in tempo? Ci sono problemi di qualità? Avere un elenco chiaro e prioritario degli obiettivi è di vitale importanza per capire cosa deve essere risolto prima di tentare di risolverlo.Comprensione della linea di base
Successivamente, è importante analizzare la piattaforma esistente effettuando una valutazione tecnologica di impianti e beni strumentali per stabilire un punto di riferimento di ciò che è già possibile ottenere. In termini semplici, ciò significa valutare se all'interno delle apparecchiature e dei loro sistemi più ampi è presente un qualche tipo di intelligenza e, indipendentemente dal fatto che sia connessa, se dispone di funzionalità IT/OT in grado di trasferire i dati al dominio IT. Ad esempio, molti produttori dispongono di apparecchiature collegate a un sistema ERP, che fornisce un certo grado di infrastruttura connessa.
Una valutazione della tecnologia può stabilire che i dati a livello di campo necessari per comprendere eventuali sfide identificate potrebbero non essere disponibili nei sistemi esistenti. In genere, i produttori di apparecchiature esistenti non dispongono delle informazioni necessarie all'interno delle loro linee di produzione. Possono conoscere le informazioni di base sul numero di articoli prodotti, ma in generale non esistono informazioni deterministiche, quali la produttività della linea, la durata del periodo di inattività o di arresto oppure il tempo di attesa di un componente della macchina in attesa che un altro sia in grado di completare il processo. Le informazioni deterministiche consentono ai produttori di creare un livello di intelligenza in grado di indicare cosa cambiare o cosa aggiungere a una macchina. E la risposta potrebbe essere semplice.
Aggiunta di un livello di acquisizione di dati
Se l'analisi di base identifica una capacità insufficiente del sistema per utilizzare i sensori richiesti e acquisire i dati prodotti, è possibile aggiungere un livello di raccolta dei dati secondario, utilizzando tecnologie come la piattaforma di automazione Sysmac di Omron e sensori deterministici a livello di campo. Questo può funzionare indipendentemente dalla macchina e non interferisce in alcun modo con essa. Si tratta di un vantaggio particolare per le apparecchiature esistenti, poiché se qualcosa dovesse andare storto, l'attrezzatura originale potrebbe non essere in grado di essere sostituita.
Inoltre, alcuni o tutti questi investimenti potrebbero essere ridistribuiti ulteriormente durante il percorso, quando il progetto passa dall'identificazione dei problemi alla loro gestione. In sostanza, i produttori possono trarre vantaggio dall'architettura secondaria a cui possono essere aggiunti altri sensori o tecnologie di automazione in futuro.
I risultati della valutazione di base, in termini di scala e investimenti necessari per modernizzare una struttura, potrebbero essere scoraggianti. Ma ricordate che un intero sito non deve essere affrontato in un unico progetto. È molto più pratico compartimentalizzare gli elementi e assegnarne la priorità, in modo da ottenere il massimo rendimento, in termini di produttività ed efficienza.
Riduzione del rischio
I rischi degli investimenti di capitale nella digitalizzazione possono essere ridotti creando flessibilità e agilità per consentire alla soluzione di adattarsi ai cambiamenti futuri all'interno dell'azienda. I moderni sistemi di automazione sono dotati di questa funzionalità integrata e, se sono impiegati in modo intelligente, è possibile essere certi di essere in grado di soddisfare i requisiti futuri.
Inoltre, organizzazioni come OMRON stanno sviluppando diversi metodi di riduzione del rischio e migliorando l'accessibilità della tecnologia, ad esempio attraverso un approccio basato sui servizi o modelli finanziari alternativi.
Conclusione
I vantaggi di una fabbrica intelligente non si limitano ai siti vergini. Con l'approccio giusto, tutte le operazioni di produzione, indipendentemente dall'età delle attrezzature in uso, possono trarre vantaggio dallo sviluppo di una funzionalità digitale, a condizione che vengano compiuti i passaggi giusti. In particolare, per identificare le sfide aziendali; definire il punto di riferimento della tecnologia; dare priorità alle aree di miglioramento, quindi collaborare con un fornitore di tecnologia, un integratore di sistemi o un'iniziativa di supporto e creare un business case convincente.
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