Smart factory o Fabbrica Intelligente

Smart factory o Fabbrica Intelligente

La Smart Factory o Fabbrica intelligente realizza il paradigma Industria 4.0. La digitalizzazione della fabbrica è una condizione obbligatoria per mantenere in attivo i bilanci di un’azienda di produzione.

Ma quando una fabbrica digitalizzata diventa intelligente? Le tecnologie digitali applicabili sono numerose ma quando queste sono organizzate e orchestrate al punto da fornire risposte o suggerire azioni anziché richiedere un intervento umano a seguito di un evento si può parlare di intelligenza di fabbrica. 

Smart factory la definizione di una fabbrica intelligente

Smart Factory è l’idea in cui gli impianti di produzione e i sistemi logistici siano organizzati per non richiedere un intervento umano.

All’interno di fabbriche intelligenti, si monitorano i processi fisici attraverso una copia virtuale riuscendo a decentralizzare il processo decisionale, che viene affidato a sistemi digitali opportunamente configurati.

La fabbrica intelligente utilizza diverse tecnologie digitali al fine di coordinare dinamicamente persone, processi e asset. Tuttavia, descrivere una fabbrica intelligente per quanto aumenta la capacità di produzione può essere limitante. Le fabbriche intelligenti possono infatti essere orchestrate e sincronizzate con realtà diverse, lungo tutta la filiera, generando maggior valore ed efficienza a tutti gli attori coinvolti.

Digital supply chain

Il termine ‘digital supply chain’ è un sistema di fornitura interconnesso, in grado di sincronizzare la domanda con la sua disponibilità, soddisfando nei tempi attesi le richieste dei consumatori.

Le informazioni appartenenti ai diversi processi e attori sono disponibili in tempo reale, permettendo una interconnessione tra gli stessi e quindi una sincronizzazione. 

Si dicono interconnesse con visibilità end-to-end, ovvero sono un collegamento per le informazioni da e verso altri nodi della rete. I rivenditori non dovranno più supporre la capacità di un fornitore prima di evadere ordini, ma, grazie alla visibilità delle scorte dei fornitori a monte, potranno prendere decisioni sulla base dei dati accessibili in tempo reale.

Il concetto di ‘smart factory’ comprende una visione olistica dell’intera catena di fornitura.

Questo implica una strategia a lungo termine e quindi, il piano evolutivo per la trasformazione digitale delle fabbriche deve partire da ambiti circoscritti, come ad esempio una singola macchina o una funzionalità, fino ad arrivare a connettere l’intera fabbrica con altri siti produttivi.

Come funzionano le smart factory

Nelle fabbriche intelligenti le tecnologie digitali coordinano dinamicamente persone e processi. Potendo raccogliere le informazioni in formato digitale è possibile analizzarle ottenendo un alto valore aggiunto.

Tecnologie per la raccolta dati

Con la sigla di Internet of Things (IoT) si intende una rete di dispositivi fisici in grado di produrre e digitalizzare dati, informazioni sulla realtà e gli avvenimenti.

Un sistema IoT sarà in grado di ricevere i dati dal campo (dalle macchine, impianti, operatori, altro) e di inviarli al campo sotto forma di output delle analisi di primo livello. Questo primo livello, identificato anche come livello edge, è integrato e comunicante con i sistemi gestionali ed è in grado di effettuare una prima elaborazione dei dati e di applicare logiche previste.

Le tecnologie IoT generano una quantità ingente di dati e richiedono necessariamente un’infrastruttura adeguata.

I dati storicizzati possono essere analizzati tramite strumenti di analytics e machine learning; a partire da grandi moli di dati eterogenei (i cosiddetti ‘big data’), si applicano modelli che estrapolano indicatori per dedurre logiche predittive

Le tecnologie digitali all’interno di una fabbrica chiudono il cerchio informativo, ovvero le informazioni raccolte dal campo, storicizzate e analizzate, ritornano al livello fisico sotto forma di azione e/o decisione. Contemporaneamente l’informazione e la sua azione correlata entrano a far parte del patrimonio informativo diventando un elemento di analisi su cui prendere decisioni future, generando in questo modo un processo di apprendimento continuo.

Data Driven

La fabbrica intelligente o connessa porta innumerevoli benefici ma anche nuovi rischi. Primo fra tutti è l’esposizione delle informazioni raccolte o degli oggetti connessi ad attacchi informatici. La cyber security, ovvero la protezione degli oggetti connessi e la confidenzialità, integrità e disponibilità delle informazioni è un pilastro fondamentale della digitalizzazione di una fabbrica.

Un grande vantaggio di una smart factory è il controllo completo della qualità della produzione. Infatti la tecnologia intelligente non solo è in grado di rilevare e diagnosticare i difetti ma è in grado anche di applicare una soluzione per prevenire l’insorgenza e il verificarsi dello stesso.

Correlando i dati raccolti, è possibile intervenire anche sulla manutenzione. Oltre a ridurre le inefficienze è possibile applicare algoritmi di machine learning per abilitare logiche predittive. 

Sovrapponendo la realtà digitale alla realtà fisica, si aumentano le capacità umane, si ottengono nuovi risultati e si pongono nuovi traguardi e obiettivi.

Adottando tecnologie digitali in una smart factory siamo in grado di raccogliere dati dal livello fisico e dai processi che definiscono le operations di fabbrica e quindi siamo in grado di creare una copia digitale dei nostri oggetti connessi o processi monitorati, il cosiddetto ‘digital twin’. 

I vantaggi di una smart factory o fabbrica intelligente

I motivi e le modalità in cui le aziende intraprendono un percorso di trasformazione di una fabbrica possono essere molteplici. Tuttavia, a prescindere delle ragioni che guidano la trasformazione e dalle modalità in cui viene eseguita, è possibile identificare alcuni vantaggi cardine.

Monitorando i nostri asset fisici, ma soprattutto analizzandoli costantemente e studiando l’evoluzione degli stessi nel tempo, aumentiamo la loro efficienza. 

Il monitoraggio della qualità come previsione delle non conformità, può aiutare ad identificare le cause, siano esse umane, meccaniche o ambientali e conseguentemente aiuta a ridurre gli scarti ed aumentare l’efficienza di produzione.

Aumentando le efficienze operative diminuiamo proporzionalmente l’impatto ambientale grazie alla riduzione delle risorse sprecate e alla diminuzione dei consumi energetici.

La maggior efficienza dei processi si traduce inevitabilmente in riduzione di costi.

Conclusioni

Questo flusso di informazioni all’interno di una Smart factory o Fabbrica Intelligente, genera un processo di apprendimento e miglioramento continuo. 

Il patrimonio informativo della fabbrica nel suo complesso consente di prendere decisioni accurate, in tempo reale, e permette alle aziende di agire proattivamente a fronte di scenari imprevisti. 

La digitalizzazione della fabbrica rappresenta oggi una leva fondamentale per mantenere, difendere e guadagnare vantaggio competitivo.

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