GLI ELEMENTI FONDAMENTALI DELLA FABBRICA DIGITALE
La fabbrica digitale consiste nel mappare e tenere sotto controllo tutti i processi operativi, riducendo le attività a basso valore aggiunto eseguite tipicamente dall’uomo, automatizzare il passaggio delle informazioni, fornire un supporto avanzato alle decisioni relative a tutti i processi di business: progettazione dei prodotti e dei processi; programmazione e controllo della produzione in tempo reale.
Per raggiungere questi obiettivi ci sono degli elementi fondamentali che concorrono alla realizzazione della fabbrica digitale.
Interconnessione e intelligenza dei macchinari.
È necessario che i macchinari rendano disponibili più dati possibile, da trasmettere ai sistemi gestionali di più alto livello che devono essere dotati di funzioni specifiche di analisi e di ottimizzazione dei processi produttivi.
La macchina stessa dovrebbe avere una propria capacità di calcolo che la renda maggiormente autonoma nelle decisioni (ad esempio prevenendo i potenziali guasti), comunicare all’operatore le informazioni giuste al momento giusto (ad esempio fornendo le informazioni per il ripristino veloce della macchina in caso di arresto inatteso) e tale da consentirgli di dialogare in modo intelligente con il resto della fabbrica.
Il collegamento dei differenti macchinari, nuovi e usati, presenti in una fabbrica, al fine di inviare e ricevere informazioni e dati, può presentare però delle serie difficoltà tecniche oggettive:
spesso i macchinari utilizzano delle elettroniche di controllo proprietarie (quali, ad esempio, i CNC dei differenti costruttori), non progettate per comunicare con l’esterno. Le difficoltà aumentano se si tratta di macchinari con molti anni di vita.
Nonostante le difficoltà, l’interconnessione dei macchinari è la base fondamentale di partenza per la realizzazione di una fabbrica digitale.
Solo l’esperienza di chi ha lavorato da sempre nella realizzazione dei macchinari consente di sviluppare negli anni le conoscenze tecniche necessarie per superare tali difficoltà.
MARES S.r.l. è una società nata come spin-off di uno dei maggiori produttori italiani di macchine utensili ed è formata da tecnici che, da oltre trent’anni, sviluppano macchinari. Le profonde conoscenze dei controlli numerici e dei PLC gli ha consentito di sviluppare autonomamente dei software di interconnessione estremamente completi ed efficienti che non sono disponibili neppure a chi ha prodotto l’hardware elettronico utilizzato sulla macchina.
Integrabilità di tutti gli strumenti software aziendali.
I processi aziendali concorrono tutti nella realizzazione del valore prodotto. Immaginare una fabbrica digitale che non integra tutti i processi è un errore. È importante quindi garantire lo scambio bidirezionale delle informazioni tra i differenti strumenti software utilizzati per il controllo dei differenti processi: Sistemi ERP (Enterprise Resource Planning); strumenti di controllo della progettazione CAD, CAM, PLM (Product Life-cycle Management); eccetera.
Si tratta di strumenti software eterogenei fra di loro che però, nella fabbrica digitale, devono dialogare insieme.
La realizzazione della fabbrica digitale impone quindi che gli strumenti dedicati alla gestione operativa, come MARES, siano dei “sistemi aperti” in grado di dialogare con chiunque tramite l’utilizzo di standard informatici moderni.
È altrettanto importante la scelta del partner giusto, in grado di realizzare la fabbrica digitale con le giuste soluzioni tecniche e le necessarie competenze.
La piattaforma MARES utilizza un “sistema aperto” di archiviazione dati e ha sviluppato dei software specifici di dialogo con altri sistemi gestionali
Nell’ambito del consorzio 3DSAM, con SkillPower, si avvale della collaborazione di esperti in ambito PLM e di integrazione dei sistemi gestionali ERP.
Sicurezza dei dati
La protezione dei sistemi informatici è un ulteriore elemento fondamentale nello sviluppo della tecnologia della fabbrica digitale.
È importante non solo proteggersi dagli attacchi esterni ma anche dalla perdita accidentale dei dati. I dati raccolti costituiscono un patrimonio aziendale che deve essere protetto adeguatamente.
Le soluzioni da utilizzare per il controllo operativo della fabbrica devono essere già progettate con i requisiti necessari e il partner giusto deve proporre delle soluzioni che utilizzino le più moderne tecnologie e non dei semplici software sviluppati da oltre vent’anni.
La piattaforma MARES utilizza delle tecniche di “persistenza” e di ridondanza dei dati in grado di assicurare contro la perdita dei dati accidentali.
Nell’ambito del consorzio 3DSAM, con OCSolutions, si avvale della collaborazione di esperti di infrastrutture informatiche e cyber-security.
Interfaccia operatore semplice ed intuitiva
È importante che l’interfaccia del sistema gestionale di fabbrica sia semplice ed intuitiva. Non è scontano però avere una soluzione che presenti la stessa interfaccia grafica su tutte le macchine e direttamente sul pannello operatore della macchina. Questo consente di ridurre i tempi di apprendimento ed evita errori di interpretazione.
L’interfaccia gestionale deve consentire la piena operatività su tutte le funzioni previste dal sistema gestionale di fabbrica, controllando gli accessi non autorizzati.
Infine, l’interfaccia gestionale presente direttamente sulla macchina deve consentire di comunicare direttamente con l’operatore, tramite messaggi a video, o tramite e-mail con gli altri utenti interessati, in funzione del tipo di comunicazione da inviare.
I vecchi software MES in commercio tipicamente utilizzano dei terminali video posti in prossimità delle macchine e costringono l’operatore a inutili e rischiose disattenzioni. Inoltre, non consentono di accedere a tutte le funzionalità gestionali e l’operatore è costretto a recarsi in ufficio.
La piattaforma MARES utilizza un’interfaccia gestionale identica per tutte le macchine (indipendentemente dal costruttore o dall’elettronica di controllo impiegata) e garantisce la piena operatività direttamente sulle macchine.
La stessa interfaccia gestionale è utilizzata anche per le applicazioni di ufficio.
Soluzioni tecniche complete, modulari e scalabili
Per la propria fabbrica digitale è fondamentale scegliere una soluzione gestionale estremamente completa e moderna in termini di funzionalità. Che contempli funzioni avanzate di controllo della produzione; di pianificazione e schedulazione con controllo in tempo reale dell’avanzamento; con funzioni di controllo del flusso logistico; con capacità di analisi previsionale; con la piena integrazione con i macchinari.
È importante valutare delle soluzioni gestionali che hanno funzionalità che creano un vero valore aggiunto, piuttosto che un prodotto apparentemente completo ma con funzionalità tipiche di altri ambiti (ad esempio dei sistemi gestionali ERP). È da prediligere quindi una specializzazione delle soluzioni gestionali operative piuttosto che i software “tuttologi”, che fanno “un po’ di tutto”.
I vecchi software MES, ad esempio, essendo nati parecchi anni fa quando la diffusione dei sistemi ERP non era elevata, integrano spesso delle funzioni di controllo del magazzino o di fatturazione, che oggi sono funzionalità tipiche dei sistemi gestionali ERP. D’altra parte, spesso non contemplano funzioni di controllo del flusso logistico integrato in tempo reale con lo stato di avanzamento rilevato direttamente dai macchinari.
Com’è pensabile che possa arrivare il “materiale giusto, al momento giusto, nel posto giusto”?
La creazione della fabbrica digitale è un processo di cambiamento dell’azienda che comporta investimenti economici e di formazione del personale, e che può essere diluito nel tempo. Non è necessario realizzare “tutto subito”.
Le soluzioni tecniche devono quindi garantire la corretta modularità e scalabilità raggiungendo subito dei risultati economici con investimenti minimi.