“L’idea di Industry 4.0 si è evoluta e sofisticata e dove prima c’era solo una collezione di nuove tecnologie abilitanti dai nomi molto “cool” ma disgiunte tra loro, oggi abbiamo un approccio olistico che copre l’intero ciclo di vita del prodotto e una tecnologia con uno scopo”, sottolinea Giuseppe Biffi di Siemens.
Quali soluzioni e strategie sono attualmente necessarie per realizzare una fabbrica intelligente, ovvero flessibile, connessa, sostenibile ed economicamente redditizia? La parola ad alcuni esperti.
di Mario Galli
Ciò che ebbe inizio alla Fiera di Hannover del 2011 come un progetto per l’industria tedesca è oggi una filosofia diffusa nel mondo. Quali sono stati i principali sviluppi tecnologici in questi dieci anni di Industry 4.0? Quali soluzioni e strategie sono attualmente necessarie per realizzare una fabbrica intelligente, ovvero flessibile, connessa, sostenibile ed economicamente redditizia? La parola agli esperti di ABB, Bosch, EFA Automazione, Mitsubishi Electric, Schneider Electric, Siemens, Stratus Technologies.
PAROLA D’ORDINE “OTTIMIZZARE”
Industria 4.0 e digitalizzazione sono concetti molto ampi, che spaziano dall’Additive Manufacturing a un comune PLC o SCADA. In questo contesto, il business Motion di ABB si focalizza sull’accoppiata motore-drive con un’applicazione finale connessa e incentrata sulla manutenzione predittiva. A tale scopo è necessario che ogni componente della catena cinematica sia digitalizzata, non solo gli azionamenti che contengono già una parte significativa di elettronica, ma anche apparecchiature strettamente meccaniche come motori, pompe e i relativi cuscinetti. Applicando appositi strumenti, come il nostro ABB Ability Smart Sensor, è possibile raccogliere dati in modo automatico e programmato, inviarli in Cloud ed elaborarli con algoritmi avanzati per avere stime e indicazioni sull’utilizzo e sulle pratiche di manutenzione più idonee, grazie a un servizio di Condition Monitoring pensato per monitorare lo stato di salute di tutta la catena cinematica e valutare il funzionamento in tempo reale, la vita utile/residua dei componenti e il tipo di interventi necessari o comunque opportuni. L’operatore acquisisce così una conoscenza approfondita del sistema, con una visione a 360 gradi di ciò che sta accadendo al di là del singolo componente. Grazie a questa visione olistica e puntuale al tempo stesso, le aziende possono ottimizzare non solo la manutenzione, ma anche le scorte dei componenti a magazzino e la pianificazione di tutte le attività operative. A questo scopo ABB ha creato la piattaforma ABB Ability, che comprende prodotti e servizi fruibili sia con personale interno alle aziende, sia con contratti di esternalizzazione alla stessa ABB, a produttori di componenti o a soggetti terzi. (Stefano Colombo www.new.abb.com)
Stefano Colombo, Digital Product Specialist di ABB Motion.
CONCENTRARSI SU SOLUZIONI END-TO-END
Bosch ha riconosciuto fin da subito il potenziale dell’Industry 4.0, divenendone uno dei padri fondatori. Negli ultimi dieci anni, Bosch ha registrato un fatturato di oltre quattro miliardi di euro e, solo nel 2020, ha realizzato vendite per oltre 700 milioni di euro con le soluzioni connesse, in grado di incrementare la produttività fino al 25%. Ora l’obiettivo è far sì che la produzione connessa si ottimizzi automaticamente, rendendo sempre più economico produrre prodotti personalizzati anche in lotti di singoli pezzi.
In dieci anni, il panorama industriale ha subito una profonda trasformazione verso quella che sarà la fabbrica del futuro, passando dai primi software per la connettività nelle operazioni di produzione all’utilizzo dell’intelligenza artificiale per una produzione a “zero difetti”. Bosch non è soltanto un fornitore leader, ma anche un utente leader: i nostri stabilimenti contano oltre 120.000 macchine e più di 250.000 dispositivi dotati di connettività, come i sistemi di telecamera integrata e i robot. Grazie alle soluzioni Industry 4.0, connesse e basate su IA e algoritmi intelligenti, i sistemi e le macchine diventano flessibili come uno smartphone e assicurano una produzione più efficiente e rispettosa dell’ambiente. Ad oggi, però, sono ancora troppo poche le aziende che si stanno attrezzando per l’Industry 4.0. Per sfruttare al meglio il potenziale offerto dalle nuove tecnologie, è necessario mettere fine alle soluzioni isolate e concentrarsi su soluzioni end-to-end. Inoltre, è importante disporre di un’architettura aperta per essere compatibili e user-friendly sia all’interno degli stabilimenti stessi sia nei confronti di clienti e fornitori. Infine, bisogna assicurare flessibilità. Solo così si potrà davvero dare vita alla fabbrica del futuro. (Fabio Giuliani www.bosch.it)
Fabio Giuliani, General Manager di Bosch Italia.
PARTIRE BENE DALLE FONDAMENTA
A distanza di 10 anni da quel lontano 2011, anno in cui la cancelliera Merkel ha introdotto il progetto Industrie 4.0, vi è stata una crescita esponenziale delle tecnologie Telcom, unitamente al consolidamento del Cloud e delle piattaforme software offerte dai Big player che consentono di implementare architetture flessibili, scalabili ed economicamente sostenibili. Purtroppo, ed è opinione comune tra i grandi player del settore dell’automazione, vi è ancora un enorme gap tra le aspettative dei fornitori di tecnologie e il loro reale utilizzo da parte delle piccole e medie aziende.
Mentre le grandi aziende hanno da tempo lanciato programmi d’innovazione digitale per trarre il massimo beneficio dai propri asset produttivi, le piccole e medie aziende - che in Italia rappresentano la maggioranza - non hanno ancora percepito che si tratta di un processo irreversibile che determinerà o meno la loro sopravvivenza nell’arco dei prossimi anni: in molti casi si limitano alla realizzazione di progetti fine a se stessi e finalizzati all’ottenimento dei benefici fiscali che tutti i Governi mondiali stanno mettendo in campo per supportare le proprie industrie. In sintesi, si tratta di un processo di crescita culturale sul quale noi, così come la maggior parte dei fornitori di tecnologie, siamo impegnati quotidianamente.
Entrando nel merito del progetto Industrie 4.0, la nostra strategia consiste nel fornire alle piccole e medie aziende tutti gli strumenti e le tecnologie che, attraverso un approccio Bottom Up (dal basso), consentano ai macchinari (nuovi ed esistenti) di interagire tra di loro, generando i dati necessari per la realizzazione di un progetto di digitalizzazione che, partendo dalla raccolta dei dati, dalla loro trasformazione in informazioni diano un contributo concreto alla realizzazione di un modello Industrie 4.0.
Noi pensiamo che la fabbrica digitale può dirsi realmente compiuta, flessibile e intelligente solo se il dato generato dalle macchine è affidabile, consistente, sicuro. Partire bene dalle fondamenta è il requisito essenziale per la riuscita di un progetto digitale, potenzialmente scalabile all’infinito. Grazie alle nostre soluzioni, è possibile estrarre in modo semplice, economico e sicuro i dati anche dalle macchine di vecchia generazione - il cosiddetto “brownfield” - il che consente di implementare soluzioni digitali anche con macchinari e impianti che, magari, dispongono di controlli legacy o comunicano con protocolli obsoleti. (Franco Andrighetti www.efa.it)
Franco Andrighetti, Founder e Managing Director di EFA Automazione.
FABBRICA SMART, UN PASSO ALLA VOLTA
A 10 anni dalla sua introduzione, possiamo dire che oggi la “visione” portata dal concetto di Industry 4.0 è chiara, anche se la sua reale applicazione non è ancora così diffusa come ci si aspetterebbe.
La fabbrica digitalizzata è frutto di un percorso fatto di step, di miglioramenti e di ritorno degli investimenti. Parliamo dell’approccio SMKL (Smart Manufacturing Kaizen Level), cioè dell’applicazione della filosofia Kaizen (rivolta al miglioramento continuo) alla digitalizzazione. Una visione chiara e programmata di come raggiungere l’obiettivo della fabbrica “smart” un passo alla volta, valutando il ritorno dell’investimento di ogni singola azione.
Anche la tecnologia a supporto dello Smart Manufacturing è cambiata. Per le reti di comunicazione oggi parliamo di TSN (Time Sensitive Network), una tecnologia che permette di far transitare informazioni con diverse priorità e diversi protocolli sulla stessa rete industriale con larghezze di banda sempre maggiori. L’Intelligenza Artificiale, con tutte le sue declinazioni, è oggi applicata in molteplici prodotti di automazione per fornire informazioni avanzate e di manutenzione predittiva. Ma non solo, può essere utilizzata anche nei tool di Edge Computing per fornire feedback in tempo reale e adattare il processo alle derive dallo standard definito dall’analisi dei Big Data, ulteriore campo di applicazione dell’IA. La realtà aumentata e virtuale, l’utilizzo di protocolli informatici a livello di macchina per la condivisione delle informazioni locali o in Cloud, e molto altro, sono solo alcuni esempi di come la tecnologia sia cambiata nell’ultimo decennio e un assaggio di quello che potrà accadere nei prossimi anni. Mitsubishi Electric è da sempre pronta ad investire per essere all’avanguardia, come ha fatto nei suoi primi 100 anni di storia. (Giovanni Mandelli www.it.mitsubishielectric.com)
Giovanni Mandelli, Product Manager PLC & HMI di Mitsubishi Electric.
DIGITALIZZAZIONE E AUTOMAZIONE UNIVERSALE
La visione di un’industria in cui tecnologie operative e digitali sono sempre più integrate, creando un ambiente di fabbrica che comunica e si connette con tutti i processi e sistemi aziendali, ha guidato l’evoluzione della nostra proposta negli ultimi anni. Il punto di svolta c’è stato a metà dello scorso decennio, quando abbiamo lanciato EcoStruxure: piattaforma aperta, integrata, basata su IIoT su cui abbiamo sviluppato un’offerta completamente connessa, “dal componente al Cloud”.
In 10 anni di Industria 4.0 citerei come fattori tecnologici chiave l’arrivo sul mercato di soluzioni per gestire e rendere utilizzabili pienamente i Big Data, frutto della connettività, arricchite recentemente anche da AI e Machine Learning; la trasformazione dell’interfaccia uomo-macchina per una maggiore intuitività, facilità di interazione, proattività, situational awareness; più di recente, la remotizzazione e l’integrazione di servizi digitali e innovativi nell’offerta di macchine e impianti.
Oggi, vediamo un nuovo step necessario: passare all’automazione universale, abbattendo definitivamente i silos creati dai sistemi proprietari. Sganciare l’hardware dal software così che applicazioni, librerie, servizi, sistemi possano operare su qualsiasi tipo di macchina “sottostante - adottando lo standard IEC 61499 per liberare livelli di efficienza, produttività e innovazione, a nostro avviso, senza precedenti. Inoltre, c’è la sostenibilità, che fino a poco tempo fa era un trend ma oggi è direzione strategica per le aziende, che possono affrontarla in modo concreto. Digitalizzazione e automazione universale sono elementi chiave per la trasformazione sostenibile dell’industria italiana, a favore della sua competitività. (Marco Gamba www.se.com)
Marco Gamba, Strategy & Innovation Industry Leader di Schneider Electric.
UN’OPPORTUNITÀ DI CRESCITA
Parlare oggi del 2011 è come parlare di un’altra era geologica. L’idea di Industry 4.0 si è evoluta e sofisticata e dove prima c’era solo una collezione di nuove tecnologie abilitanti dai nomi molto “cool” ma disgiunte tra loro, oggi abbiamo un approccio olistico che copre l’intero ciclo di vita del prodotto e una tecnologia con uno scopo.
I Governi hanno realizzato l’importanza del momento e hanno supportato la trasformazione digitale con strumenti di incentivazione via via più efficienti.
Le imprese - inizialmente allettate dagli incentivi - hanno finalmente capito che la Digital Transformation è un’opportunità di crescita e di competitività, e cercano un ecosistema tecnologico e un partner di eccellenza che li supportino.
Nuove tecnologie sono apparse sulla scena, quali l’Edge Computing ma soprattutto l’Intelligenza Artificiale che promette uno straordinario balzo evolutivo dell’automazione di fabbrica.
Infine, l’emergenza Covid-19 ha accelerato la trasformazione e dimostrato che le imprese che avevano già intrapreso questo percorso si sono trovate avvantaggiate durante il periodo di lockdown.
Una fabbrica intelligente oggi richiede certamente tecnologia allo stato dell’arte: IIoT, 5G, Cybersecurity come fondazioni su cui costruire soluzioni più sofisticate, che partono dal Digital Twin e arrivano all’Autonomous Factory.
La chiave del successo in questa Digital Transformation è il ruolo forte del management aziendale, l’unico in grado di guidare un miglioramento complessivo della performance dell’impresa che superi gli interessi “locali” dell’organizzazione, a favore di una visione più ampia e lungimirante. (Giuseppe Biffi www.new.siemens.com)
Giuseppe Biffi, Business Development Manager Digital Enterprise di Siemens.
EDGE COMPUTING, STRATEGIA VINCENTE
Protagonista indiscusso della trasformazione digitale è il dato, creato, analizzato e distribuito a tutti i livelli. In passato si pensava che i dati prodotti all’interno della fabbrica potessero essere spostati nel Cloud per effettuarne l’elaborazione e l’analisi. Con la proliferazione dei dati si è compreso che è più efficace condurre questa analisi all’Edge, nel punto più vicino all’origine del dato stesso: perché il trasporto del dato grezzo è proporzionalmente più costoso e perché i tempi di latenza non sono compatibili con l’esigenza crescente di decisioni in tempo reale.
L’Edge Computing è considerato da molti autorevoli esperti, tra cui Gartner e IDC, come la strategia vincente. L’Edge Computing consiste, infatti, nel portare capacità di computing vicino all’origine dei dati e permette alle applicazioni software di uscire dal Data Center e dal Cloud, i tradizionali ambienti IT. La sfida, tuttavia, è quella di realizzare un Edge Computing alla portata delle operation, quindi semplice da installare, gestire e manutenere, che offra protezione all’ambiente software, per garantire un funzionamento ininterrotto senza perdita di dati, e sia altamente automatizzato, per realizzare una reale convergenza IT/OT.
L’implementazione dell’Edge Computing pone inoltre le basi per adottare all’Edge applicazioni software innovative quali Analytics, manutenzione predittiva, Intelligenza Artificiale, che si complementano con quelle Cloud per realizzare ambienti produttivi agili, flessibili, orientati ai gusti del consumatore. (Giacomo Ghidini www.stratus.com) ©ÈUREKA!
Giacomo Ghidini, Country Manager di Stratus Technologies Italia.
“In dieci anni, il panorama industriale ha subito una profonda trasformazione verso quella che sarà la fabbrica del futuro, passando dai primi software per la connettività nelle operazioni di produzione all’utilizzo dell’intelligenza artificiale per una produzione a zero difetti”, sottolinea Fabio Giuliani di Bosch Italia.