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Dalla raccolta automatizzata di dati all’automazione dei processi

I dati hanno un valore importantissimo sotto tantissimi aspetti, tra cui l’automazione dei processi. Molte soluzioni di automazione, oggi ancora perfettamente funzionanti, offrono alle imprese spazi di miglioramento grazie al continuo sviluppo di sistemi in grado di raccogliere dati dal campo, elaborarli per poi utilizzarli per l’aumento dell’efficientamento produttivo.

Le nuove tecnologie offrono opportunità di capitalizzare sui dati esistenti e raccoglierne dei nuovi per trasformarli in valore incrementale per l’azienda.

Il dato “grezzo”, ovvero ciò che può essere raccolto in un qualsiasi punto di una linea produttiva (che da solo sarebbe poco significativo) se combinato ad altri dati ed interpretato con logiche funzionali al contesto, assume una rilevanza significativa sull’intero sistema (impianto, linea o intero stabilimento).

Inoltre, se l’insieme dei dati raccolti viene analizzato su un’asse temporale storico, è possibile identificare ulteriori informazioni assolutamente importanti, in grado di offrire significative opportunità di efficientamento.

L’IoT: Internet of Things, l’alleato dell’analisi

Grazie alla moderna idea industriale dell’Internet of Things (IoT) è possibile sfruttare l’analisi in tempo reale per utilizzare i dati che le macchine di un impianto producono. Ciò consente a un’azienda di far emergere informazioni importanti da utilizzare per prendere decisioni sull’impianto che ne possano ottimizzare efficienza e produttività.

Nell’automazione dei processi sapere se una macchina sta funzionando o meno è sicuramente importante, ma capire come sta funzionando e misurarne le prestazioni rispetto ad un set specifico di parametri di riferimento è decisamente rilevante, soprattutto in ottica di prevenzione. La disponibilità di informazioni digitali relative ad impianti e macchine (Digital Twin) apre inoltre ulteriori vantaggi : simulazione del processo produttivo per valutare in anticipo eventuali impatti positivi o negativi di specifiche condizioni ambientali o di configurazione di machine ed impianti; valutazione prototipale per accelerare il processo di progettazione dei nuovi impianti ed allo stesso tempo ridurne i costi di implementazione.

Attraverso l’analisi dei dati è possibile quindi accorgersi, ad esempio, che il funzionamento di una singola macchina sta creando inefficienza su tutta la linea e quindi sull’intero processo produttivo.

L’indice fondamentale a cui far riferimento è l’OEE (Overall Equipment Effectiveness): un indicatore globale di efficienza produttiva che rappresenta il rendimento di una risorsa o di un insieme di risorse, siano esse umane o tecniche, durante il tempo nel quale queste sono disponibili a produrre. L’OEE può essere calcolato in diversi modi, in base alla tipologia di impianto e di processo considerato, e alle macchine che lo compongono.

L’OEE calcolato per ogni unità di processo può essere scomposto in tre parti:

• Availability: percentuale di tempo in cui l’unità è disponibile per la lavorazione;
• Performance: velocità di produzione in rapporto alla velocità prevista;
• Quality: percentuali di prodotti secondo specifica rispetto ai prodotti avviati alla lavorazione.

I benefici che si possono trarre dal calcolo e dal monitoraggio dell’OEE sono molteplici:

• Miglioramento dei principali driver di produzione ed economici: rese, produzione, energia, qualità;
• Massimizzazione della produttività tramite la riduzione dei tempi di ciclo e la diminuzione dei downtime;
• Possibilità di individuare correlazioni tra particolari prodotti, lavorazioni, macchinari e perdite di performance;
• Formazione degli operatori al continuous improvement con focus sui concetti di disponibilità, performance e qualità.

L’OEE è un parametro fondamentale in ambito produttivo ma se analizziamo in dettaglio gli elementi che lo compongono e l’indicazione che fornisce, è facile comprendere che concetti analoghi possono essere applicati anche in ambienti non necessariamente produttivi.

Riuscire a misurare il livello in termini di prestazioni di una macchina che si occupa di sorting o una linea di movimentazione complessa dove diversi nastri trasportatori e vari sensori si occupano della movimentazione automatizzata di pacchi, diventa essenziale per riuscire ad orchestrare in modo efficiente l’automazione di processi di intra-logistica.

Anche nel settore aeroportuale molti dei parametri che vengono utilizzati per il calcolo dell’OEE trovano la loro applicabilità. I sistemi di BHS (Baggage Handling System) per esempio, non devono occuparsi solo di smistare e movimentare un numero importante di bagagli di pesi e misure differenti, ma devono anche svolgere determinati controlli e gestire logiche di movimentazione che non hanno il solo scopo di gestire il flusso nel minor tempo possibile, ma assicurare nel pieno rispetto dei tempi la corretta esecuzione di tutti i controlli utili, il tutto assicurando il massimo livello di sicurezza.

Saper combinare la capacità di integrare tecnologie e sistemi sul campo alla competenza di progettazione ed implementazione di piattaforme software per l’elaborazione dei dati raccolti, è quindi un elemento chiave per aiutare le imprese a sviluppare strumenti in grado di governare la propria catena del valore.

Case History: sistemi automatizzati di movimentazione magazzino

Sistemi automatizzati di movimentazione magazzino.

Il Cliente ha chiesto aiuto ad Automate Srl per intervenire su AGV a guida laser con l’obiettivo di ridurne i costi di manutenzione ma senza poter agire sul layout degli spazi del magazzino.

L’intervento non si è limitato quindi all’adeguamento tecnologico delle macchine ma si è esteso alla ottimizzazione delle procedure di movimentazione con l’obiettivo di aumentare l’efficienza dei flussi.

Mentre con il refresh tecnologico si è potuto abbattere significativamente i costi di manutenzione avendo adeguato l’elettronica ed il software alle tecnologie di mercato, attraverso l’ottimizzazione dei flussi si è potuto aumentare i benefici grazie ad un utilizzo più lineare dei dispositivi così da abbattere in modo significativo criticità agli impianti meccanici ed elettrici.

Abbiamo quindi lavorato su differenti aspetti per riuscire a portare a termine il progetto di rinnovamento e ottimizzazione dei sistemi automatizzati del magazzino.

In particolare l’intervento si è basato su:

• Riconfigurazione dei tragitti;
• Ottimizzazione dei percorsi;
• Sostituzione (per ogni AVG) dell’elettronica di controllo del collegamento (reti alle quali sono collegati i segnali dello stato delle porte) e dell’interfaccia (sistemi per interfacciare tramite messaggi ottici gli AGV e le porte di accesso ai vari locali);
• Riprogettazione architettura IT per la gestione degli AGV e della mappa del traffico;
• Sostituzione del sistema di navigazione con prodotti standard;
• Modifica meccanica dell’interasse delle forche al fine di poter movimentare specifiche Unità Di Carico (UDC);
• Sviluppo software AGV e relativo sistema NDC di navigazione.

Pur mantenendo lo stesso layout e le stesse macchine, il cliente ha ottenuto un sistema aggiornato da un punto di vista tecnologico, di più facile ed economica manutenzione, ma soprattutto un sistema di movimentazione ad alta efficienza energetica e meccanica in grado quindi di assicurare costi di esercizio ottimizzati.

Per ottenere risultati di qualità nel rispetto delle proprie esigenze, la soluzione è sempre affidarsi a veri professionisti che possano dare una visione a 360° degli interventi che è possibile effettuare. Contatta Automate adesso.

Revamping: meglio adeguare l’esistente o implementare nuove soluzioni?

L’adeguamento di macchine ed impianti, meglio conosciuto come revamping, ha sempre avuto come principale obiettivo la salvaguardia degli investimenti fatti grazie ad interventi per aumentarne la resistenza nel tempo, allungandone il ciclo di vita.

Senza stravolgere l’intera produzione è possibile trasformare gli strumenti che le aziende possiedono già, per aumentare significativamente la loro capacità produttiva, facendo crescere ricavi e margini.

È sicuramente un approccio a costi contenuti in grado di implementare efficientamento, e spesso è anche un modo per ottenere in tempi brevi risultati importanti.

Adeguare impianti funzionanti integrandoli alle tecnologie del momento consente un immediato risparmio nei costi di manutenzione. Con l’introduzione di sensori in grado di raccogliere nuovi dati o semplicemente aumentare la quantità e la frequenza dei dati raccolti, si guadagna una maggiore capacità di analizzare cosa succede durante i cicli di produzione e/o di movimentazione di materiale. Tutto questo offre l’opportunità di agire per migliorare prestazioni, ridurre fermi-macchina, apportare migliorie meccaniche in grado di limitare l’usura di alcune componenti e quindi ottenere ulteriori benefici economici.

Il refresh tecnologico rappresentato dal revamping non è una mera sostituzione di componenti esistenti, ma richiede l’adeguamento e/o lo sviluppo di software in grado di far ottenere il massimo in termini prestazionali nonché un’elevata capacità di reverse engineering oltre che del software e dell’architettura elettrica/elettronica della macchina o dell’impianto anche e soprattutto dei processi ad esso legati.

Agire a livello software non solo è necessario ma permette di apportare ulteriori migliorie in grado di aumentare la velocità di esecuzione degli algoritmi e quindi la velocità con cui una macchina, un impianto, un’intera linea è in grado di lavorare.

Ma il revamping è sempre la soluzione più corretta? Quali sono gli scenari in cui è più conveniente implementare nuove soluzioni?

Ovviamente il rapporto costi/benefici è la prima valutazione da fare nella scelta, a patto che i numeri su cui ci basiamo siano reali e verificati. Bisogna però considerare in questo rapporto non solo i costi diretti alle attività di intervento, e quindi i benefici in termini di ottimizzazione dei costi e di aumento della capacità, ma anche l’impatto indiretto, che l’intervento per l’adeguamento tecnologico avrà su tutte le attività.

E’ importante quindi analizzare vari aspetti per supportare al meglio il processo decisionale, per esempio:

• Per quanto tempo la produzione può rimanere ferma per consentire gli interventi?
• Intervenendo su un impianto per renderlo più efficiente, ottengo benefici sull’intera linea o dovrò intervenire anche su altri impianti della stessa linea?
• Se l’adeguamento di un impianto richiede di agire anche su altre macchine, posso sempre adottare una logica di revamping per ognuna delle macchine su cui è bene intervenire ?
• Se devo intervenire sull’intera linea il rapporto costi/benefici di una soluzione di revamping sono sempre superiori rispetto ad approntare una linea nuova?

Insomma, non esiste una ricetta uguale per tutti gli scenari ma ogni situazione è specifica. È pertanto importante che in ogni intervento non ci si limiti a valutare l’impatto specifico ma lo si analizzi nell’ambito aziendale di più ampio respiro possibile.

Scegliendo i professionisti capaci di guidarti nelle scelte delle soluzioni per indirizzare le necessità attuali ma aperte ad adeguamenti ed evoluzioni per i bisogni futuri.