La smart factory, la fabbrica intelligente, è un modello ormai affermato anche in Italia. La sua diffusione è in parte conseguenza della naturale evoluzione delle tecnologie produttive, che ha ridotto le barriere all’ingresso per l’adozione di sistemi più performanti. Dall’altro è il risultato di politiche di incentivazione e agevolazione che, a partire dal Piano Industria 4.0 fino alle missioni del nuovo PNRR, ha inteso rendere più conveniente l’approccio della fabbrica intelligente.
Il risultato è che l’idea di un’organizzazione della produzione più agile e dinamica si rivela vincente. Qualche dato? Secondo Deloitte
- migliora del 20% l’impiego delle risorse;
- aumenta del 30% la qualità dei prodotti;
- riduce del 30% i costi;
- efficienta del 10% la sicurezza e la sostenibilità dei processi.
Smart Factory: definizione ed esempi
Una smart factory, o fabbrica intelligente, è un ambiente di produzione altamente digitalizzato e connesso che utilizza tecnologie avanzate per automatizzare e ottimizzare i processi produttivi. Questo tipo di fabbrica integra dispositivi IoT, sistemi di automazione, machine learning e intelligenza artificiale per raccogliere e analizzare dati in tempo reale, migliorando così l'efficienza operativa e la qualità dei prodotti. Ad esempio, un'azienda manifatturiera può utilizzare sensori IoT per monitorare la performance delle macchine e algoritmi di predictive maintenance per prevenire guasti, riducendo così i tempi di inattività. Un altro esempio è una fabbrica del settore alimentare che utilizza sistemi di visione artificiale per il controllo qualità dei prodotti in linea, garantendo standard elevati e riducendo gli scarti. Le smart factory rappresentano il futuro della produzione industriale, offrendo vantaggi significativi in termini di efficienza, flessibilità e competitività.
Fulcro della smart factory è dunque una massiccia digitalizzazione dei processi e, più ancora, la stretta integrazione tra i macchinari del plant floor, che a loro volta vengono saldamente collegati ai livelli di gestione e controllo superiori. Non è un caso che, da un sondaggio dell’Osservatorio Transizione 4.0, risulta come il 38% delle aziende intervistate vedano nell’IIoT e nella cosiddetta datificazione dei processi le tecnologie più promettenti per il manifatturiero.
Il concetto base, da questo punto di vista, è l’interconnessione: la fabbrica è al centro di un sistema coeso, all’interno del quale le informazioni vengono trasmesse in tempi ridotti e altrettanto velocemente vengono tradotte in azioni efficaci. È così per la gestione proattiva della manutenzione dei macchinari, come pure per l’automazione di processi di approvvigionamento e distribuzione, e in altri casi ancora.
Fare la differenza: Integrazione hardware / software
Questo livello di connessione viene raggiunto lavorando su fronti principali:
- l’integrazione di risorse hardware e software;
- l’aggregazione di dati e processi in sistemi software centralizzati.
Nel primo caso il risultato viene reso possibile dall’applicazione di soluzioni di Industrial Internet of Things. Dall’installazione di sensori sui macchinari al collegamento in network degli stessi, l’interconnessione degli asset del piano produttivo consente ai livelli decisionali di ricevere input preziosi e, quindi, di trasmettere output coerenti al livello operativo.
Nel secondo caso invece la costruzione di sistemi centralizzati è un presupposto per la digital supply chain. La digitalizzazione e la piena integrazione a livello di filiera crea un ecosistema aperto nel quale è più semplice la comunicazione tra gli shareholder e molte operazioni diventano più semplici. Così, secondo Gartner, entro il 2026 il 50% delle grandi imprese opererà in ecosistemi digitali collaborativi, all’interno dei quali condividerà dati, risorse e innovazioni.
Fare la differenza: Data flow
Per realizzare questo modello di smart factory, che offre benefici innegabili quanto a ottimizzazione di costi e massimizzazione dei ricavi, occorre lavorare in primis sulla gestione dei flussi di dati.
L’integrazione tra i macchinari, per esempio, genera massici data flow e richiede un’attività di elaborazione non semplice. Per produrre valore, allora, i dati dei macchinari devono essere valutati in tempi ridotti e sulla base di parametri chiari.
Il delicato lavoro di data management viene assolto meglio da tecnologie avanzate di analytics, specialmente se potenziate dall’intervento del machine learning e dell’AI. Queste tecnologie permettono infatti di lavorare sui dati in tempo reale e con estrema efficienza.
D’altro canto, la gestione dei big data richiede anche la definizione di protocolli di comunicazione adeguati e aggiornati tra macchinari e software, tali da garantire rapidità e sicurezza. Uno dei rischi connessi all’applicazione inesatta di logiche di smart factory è in effetti legato alla cybersecurity, nel momento in cui dati preziosi per il funzionamento della fabbrica possono venire esposti fuori dal network aziendale.
Fare la differenza: Integrazione applicativi
Oltre il livello dell’integrazione macchinari c’è poi quello dell’integrazione degli applicativi di gestione. Il piano della produzione, in una smart factory, è profondamente integrato con le altre funzioni, interne all’azienda ed esterne.
Ciò vuol dire che la gestione della produzione è direttamente collegata al livello amministrativo-contabile, a quello della progettazione e del planning, ed ancora si trova in comunicazione costante con le piattaforme di supply chain.
Molti macchinari intelligenti trasmettono così input direttamente ai loro produttori, che li analizzano per abilitare forme di manutenzione predittiva più efficaci e meno intrusive rispetto al lavoro in fabbrica.
Ancora, i dati rilevati dal plant floor possono essere utilizzati per attivare pratiche di gestione agile dei rifornimenti. Queste consentono, per esempio, di automatizzare gli approvvigionamenti al raggiungimento di determinati livelli soglia degli stock, oppure di organizzare i cicli produttivi in funzione della disponibilità di materie prime e semilavorati.
Conclusioni
Le soluzioni di integrazione sopra descritte fanno realmente la differenza nelle smart factory. La centralizzazione di dati e processi in un sistema aperto agevola la comunicazione in due direzioni: quella verticale, tra i diversi livelli gestionali, e quella orizzontale, all’interno della supply chain. Ciò garantisce quell’agilità necessaria a produrre di più e meglio, innalzando la qualità della produzione e del servizio al cliente.
Al centro di questi sistemi ci sono allora soluzioni di gestione evolute, che garantiscono potenza di calcolo e scalabilità delle risorse, visibilità completa su ogni dettaglio della produzione e possibilità di intervento in tempo reale sui processi di fabbrica.
Soluzioni del genere, per esempio gli ERP TeamSystem per l’Industry 4.0, vanno poi collegate adeguatamente al plant floor, attraverso la definizione di processi di integrazione macchinari sicuri ed efficienti, quindi alle altre piattaforme di gestione in uso.
Si tratta di un lavoro complesso e delicato, che richiede l’intervento di operatori qualificati, in grado di analizzare la situazione e ingegnerizzare nel modo migliore i processi di smart factory da adottare.
