INDUSTRY 4.0: CALEFFI DIVENTA UNA SMART FACTORY
Ovunque si sente ormai parlare di Industry 4.0. E Caleffi sta al passo. Qui raccontiamo come.
“La quarta rivoluzione industriale è la presa di consapevolezza della possibilità di utilizzare le tecnologie digitali per migliorare i processi”, queste le parole di Marco Taisch, Professor of Advanced & Sustainable Manufacturing and Operations Management del Politecnico di Milano e Scientific Chairman del World Manufacturing Forum 2016.
Qui raccontiamo il nostro percorso per diventare Smart Factory a tutti gli effetti.
Ma solo dopo una breve introduzione su quanto sta accadendo.
In un paio di secoli l’uomo ha attraversato 3 rivoluzioni industriali:
- la prima dovuta all’introduzione di macchinari a vapore e a carbone;
- la seconda dovuta alla diffusione dell’energia elettrica e del petrolio, e all’introduzione del concetto di standardizzazione del lavoro;
- la terza, la più recente, ricollegabile all’introduzione di tecnologie PLC (elettroniche programmabili) e dei computer nella gestione delle fabbriche e del ciclo di vita del prodotto.
È in questi anni che è iniziata la quarta epoca alla base della quale troviamo internet, nel suo senso più ampio, e la trasformazione digitale più pervasiva. La quarta rivoluzione industriale, quindi, consiste nella capacità delle aziende di interconnettere e far collaborare dati, macchine intelligenti e persone in modo fluido ed efficiente, non solo all’interno delle aziende stesse bensì lungo tutta la catena del valore (coinvolgendo quindi la filiera nella sua interezza). Alla base di tutto c’è il concetto di Cyber Physical System (CPS) risultato dell’incontro tra sensorizzazione dell’impianto e dei suoi singoli elementi (IoT) e la capacità di crearne un modello virtuale (Digital twin) che permetta di monitorare, capirne e simularne il comportamento al variare degli scenari con l’obbiettivo di arrivare al controllo automatico e ad adattamenti in real-time.
L’Italia, seconda manifattura d’Europa e tra le prime dieci del mondo, sta muovendosi lentamente, affrontando un’agenda governativa complessa che però sta portando i suoi primi frutti: le norme relative agli investimenti delle imprese sono state assorbite dalla legge finanziaria e sono già operative nella maggior parte dei casi (super e iperammortamento sull’acquisto di macchinari e sulla digitalizzazione, per esempio).
In questo panorama, le aziende non possono rimanere in attesa: devono implementare fattivamente il concetto di Smart Factory, ovvero una fabbrica attraversata da flussi di dati provenienti da diverse fonti e poi integrati che permettano di sincronizzare i processi ordini clienti con gli approvvigionamenti dei fornitori incrociando l’Internet delle Cose (sensorizzazione in primis) e il Cloud Computing con tutte le sue possibilità on demand, multiplatform e multidevice.
In altre parole, negli ambienti produttivi macchine fisiche interconnesse tramite sensori, attuatori e una connessione di rete saranno in grado di produrre informazioni in base alle quali verranno elaborati possibili scenari di scelta e suggerito il più adatto. In questo modo si arriverà ad un modello produttivo secondo il quale verrà prodotto solo quanto effettivamente ordinato dal mercato, integrando risorse umane e artificiali in un sistema flessibile e adattabile.
E Caleffi? Caleffi ha l’obbiettivo di arrivare a questi traguardi un passo alla volta in modo incrementale.
Nel 2013 è stato elaborato ed approvato un progetto generale di ammodernamento delle Operations nelle sue parti fondamentali: gestionale (pianificazione e programmazione della produzione), tecnico (progettazione ed ottimizzazione dei processi di produzione), operativo (ammodernamento dei processi produttivi, con nuove macchine ed impianti, e contestuale investimento sulla formazione del personale). Per ciascuno di questi ambiti sono stati rilasciati specifici progetti esecutivi che, coinvolgendo le oltre 500 persone delle Operations, stanno proiettando CALEFFI nell’era Industry 4.0.
Lo stabilimento di Fontaneto d’Agogna, nelle lavorazioni meccaniche, è stato letteralmente ridisegnato e predisposto per il salto evolutivo: con un progetto di riqualificazione di 10 mila metri quadri di superficie produttiva per un valore complessivo di 25 milioni di euro di investimento. Anzi, forse riqualificazione è un termine riduttivo: si tratta piuttosto di una vera e propria ristrutturazione del nucleo adibito alla lavorazione meccanica dell’azienda. Il tutto è partito da una semplicissima quanto fondamentale considerazione: la più giovane delle oltre 100 macchine operative aveva più di 10 anni di vita. Una situazione ancora performante, ma troppo ferma per i nostri standard e nei confronti di un mercato in rapida evoluzione per dinamiche, ma anche per bisogni. Non volevamo che le risorse produttive si rivelassero presto eccessivamente inutilizzate e, peggio, inutilizzabili. Un esempio? I lotti di prodotti considerati “commodities” si sono ridotti in volume (in seguito alla domanda del mercato) e sono incrementati prodotti più complessi quali ripartitori, defangatori, satelliti che hanno un impatto produttivo drammaticamente diverso - come per esempio banalmente le materie prime, completamente nuove su macchinari non capaci di gestirle.
Le riflessioni embrionali risalgono al 2012 quando la rivoluzione di un altro stabilimento produttivo, nello specifico quello dedicato allo stampaggio materie plastiche, ha permesso di acquisire un know-how progettuale e tecnico-tecnologico in termini di automazione spinta, del quale abbiamo fatto tesoro in ottica di evoluzione dello stabilimento centrale verso la Smart Factory. Abbiamo verificato di prima mano che non solo i macchinari, la loro disposizione, l’automazione del rifornimento alle macchine delle materie prime fossero elementi importanti – considerazione quasi ovvia -, ma anche la gestione di elementi ‘intorno’, quali le modalità di attrezzaggio e il fatto che gli operatori in reparto fossero informati in tempo reale di quanto stesse accadendo durante le fasi produttive.
Ma prima delle macchine, i sistemi: è stata introdotta la piattaforma di MRPII (Manufacturing Resource Planning), del valore di 1 milione di euro - un progetto nel progetto iniziato nel 2013 e andato live nel gennaio del 2015 – ed è stata integrata a sistemi di MES (Manufacturing Execution System) e APS (Advanced Planning and Scheduling), applicativi indispensabili per realizzare un’effettiva “fabbrica 4.0” (da considerare che i benefici fiscali si basano su requisiti inderogabili, tra i quali si trova l’esistenza di un sistema MES). Il MES è sostanzialmente una finestra su quanto è accaduto e sta accadendo in produzione in tempo pressoché reale, grazie alla raccolta e all’elaborazione di dati raccolti da persone e macchine in un ambiente completamente sensorizzato e informatizzato.
Una curiosità molto concreta dell’intero progetto riguarda un ambito tecnico/organizzativo che pare secondario e che invece è centrale per chi di produzione si occupa in prima persona: la gestione dell’utensileria. In un'azienda manifatturiera come la nostra, si tratta di un aspetto non indifferente: gli utensili necessari su ogni macchina / lavorazione possono variare notevolmente per numero e per tipologia. Per gestire questa importante criticità provando a migliorare in termini evolutivi, si è provveduto a realizzare una piena gestione dell’equipment in termini di magazzino ed utilizzo nei processi, con l’integrazione in un altro legacy aziendale, il PLM, in modo tale da gestire il Process Plan delle diverse nuove identità gestionali. Significa che sapendo quali utensili servono per ciascun codice materiale in produzione, sono create in concomitanza dell’ordine di produzione, liste di approvvigionamento mandate in automatico al magazzino. Insomma, per semplificare, all’apertura dell’ordine il codice prodotto, che porta con sé una serie di attributi, indica al sistema le materie prime da approvvigionare, gli strumenti utensili necessari, lo specifico programma di lavaggio nel caso fosse previsto, la gestione dello sfrido dedicata, il conteggio dei pezzi per ogni cassetta di raccolta, predisponendo e configurando automaticamente le macchine e gli impianti per la produzione specifica. Il processo è costantemente monitorato, consentendo di conoscere con ottima approssimazione la disponibilità di uno specifico lotto a magazzino e quindi di predisporre le spedizioni ai Clienti con una precisione ancora maggiore rispetto al passato. Tenendo conto dell’integrazione con il già più che efficiente Magazzino Verticale, il vantaggio per il Cliente crescerà esponenzialmente: avrà la sicurezza di ricevere l’ordine nei tempi richiesti, ovviando anche alla necessità di creare uno stock impegnativo presso di sé.
Insomma, Caleffi è in cammino e non ha intenzione di rallentare il passo. Torneremo ancora a parlare della nostra evoluzione in Smart Factory.
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