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Industrial IoT: il suo enorme potenziale, il ruolo abilitante, le tecnologie a suo supporto

Industrial internet (IoT)

Industrial IoT: il suo enorme potenziale, il ruolo abilitante, le tecnologie a suo supporto

16 apr, 2020

La parola chiave di questo periodo storico è: connessione. Nei contesti industriali “connettere” vuole dire moltiplicare le opportunità di miglioramento continuo, altro mantra di questi settori.

Cos’è l'Industrial IoT

Che si tratti di grande o piccola azienda, oggi è fondamentale sfruttare almeno gli stessi vantaggi a cui hanno accesso i propri concorrenti (anche se è sicuramente consigliabile farlo prima e meglio).

Di questi tempi, sotto il grande ombrello della trasformazione digitale possiamo trovare tantissimi e variegati strumenti utili ad acquisire un vantaggio competitivo.

Molti di questi passano per una tecnologia che ne è l’abilitatrice,  cioè fondamentale adottarla per poter poi sfruttarne delle altre: si tratta dell’Industrial IoT, ovvero l’”Internet of Things.

Essa è pensata per le esigenze “pesanti” delle applicazioni industriali, che sono: 

  • connettività certificata e robusta;

  • massima continuità di servizio;

  • garanzie di sicurezza sul lavoro in caso di default;

  • hardware robusto e duraturo;

  • garanzia di protezione dei dati.

L’IIoT è la tecnica a basso costo di rendere disponibili localmente e in remoto quantità importanti di dati in tempo reale o quasi.

I dati provengono, potenzialmente, da tutti i macchinari, anche non nuovissimi, che in questo modo acquistano intelligenza “potenziale”. 

Ossia mettendo in relazione questi dati con con quelli di altri macchinari e dispositivi che lavorano in serie o a supporto, si possono scoprire cause radice di problemi, si possono prevenire eventi e di conseguenza evitarli o gestirli, ecc.

 

Le altre tecnologie abilitanti fondamentali per implementare IIoT

Per far questo al meglio, l’IIoT deve potere contare su altre tecnologie abilitanti, in particolare il cloud computing e la cybersecurity.

La prima per la capacità di calcolo rapidamente disponibile e virtualmente infinita, la seconda per garantire che questi benefici possano essere adottati in ambienti industriali in totale sicurezza.

 

Perché l’IIoT mette le ali al miglioramento continuo

Industrial IoT - ARTES 4.0

Grazie all’IIoT è possibile monitorare il funzionamento di qualsiasi tipo di macchinario o dispositivo. Ciò rende possibile comprendere relazioni causa/effetto multivariabili che difficilmente senza questo tipo di strumenti si riuscirebbe a comprendere.

Quasi tutti gli output nei processi industriali sono funzione di molti input, dalle decine alle centinaia, a volte migliaia: caratteristiche della materia prima, a volte variabili da fornitore a fornitore, condizioni ambientali, esprimibili secondo molti diversi parametri, esperienza e competenza, o anche livello di stanchezza dell’operatore, gradi di libertà che l’operatore ha per controllare un certo processo, ecc. 

Per quanto tutti vorrebbero avere chiaro come la variazione di un input ha effetto sull’output, in queste situazioni così complesse questo era spesso un obiettivo impossibile da porsi.

E invece con l’IIoT si aprono nuovi scenari e  diventa tutto più chiaro.

 Da qui la grande opportunità di miglioramenti ulteriori di processi che si pensavano già ottimizzati.

 

Il primo passo è misurare

Con l’IIoT è piuttosto semplice, anche senza un MES, ottenere in tempo reale un report dettagliato dell’OEE, con le cause delle perdite di produttività, e anche le sue variazioni che sono spesso l’informazione più importante.

Come? Le tecnologie IIoT prelevano dati con una frequenza anche altissima, ma in ogni caso adeguata al processo che si vuole monitorare. 

I dati prelevati vengono scelti tra quelli disponibili e che, in modo diretto o indiretto, sono in grado di dare informazioni importanti sulla produzione, sulle eventuali perdite di efficienza, rallentamenti, produzione non conforme, tempi di setup e fermi macchina, per esempio.

Nella selezione delle informazioni rilevanti sta il cuore di un’implementazione IIoT: come scegliere i dati rilevanti, la frequenza del loro campionamento, rispetto al processo e agli obiettivi che ci si prefigge, è frutto della collaborazione tra l’esperto del processo e l’esperto di digitalizzazione.

Se ben implementato, il progetto porterà in dote tantissimi spunti di miglioramento: sarà molto chiaro comprendere gli eventi, le loro cause e di conseguenza come rimuoverle o mitigarne gli effetti negativi.

 

Gli obiettivi da porsi per i primi progetti

Premesso che è quasi impossibile prevedere tutti i benefici che possano derivare dall’implementazione di soluzioni IIoT nei vari contesti possibili, pensando a un percorso verosimile in un contesto manifatturiero, è sempre costante il primo passo da cui partire: una misurazione dettagliata dell’OEE in tutti i suoi componenti, e caratterizzazione delle cause delle varie perdite di efficienza (fermi, rallentamenti o minor qualità).

 

I benefici più probabili

Quel che succede, qualche tempo a valle delle prime misurazioni, è che si ha accesso diretto e immediato alle cause radice, mentre senza questa analisi e misura non sarebbero state facilmente disponibili. 

Formando adeguatamente le persone che leggono questi nuovi dati, saranno proprio queste a portare vari tipi di miglioramento.

Di seguito ne vediamo alcuni.

 

Risoluzione rapida dei problemi

Avere tutti i dettagli di una determinata situazione mette in condizione di trovare rapidamente la soluzione a un problema nel momento in cui si presenta.

L’aspetto critico è proprio quello di dare il giusto set di dati, tra i tanti disponibili con l’IIoT, a chi è preposto a risolvere il problema.

Industrial IoT - ARTES 4.0

 

Riduzione tempi fermi

Che siano per setup, cambio prodotto, o riparazione, avere maggiori informazioni relativamente a quali sono le situazioni a maggior rischio, le combinazioni di parametri migliori, o quelle da evitare, aiuta a svolgere più rapidamente le operazioni che costringono a tenere ferma la macchina.

Dopo un po’ di tempo, se si sviluppano modelli predittivi, si riesce anche a ridurre o pianificare per momenti ideali gli interventi manutentivi.

 

Riduzione costi di manutenzione

Il tempo è denaro, quindi minori tempi di manutenzione equivalgono a minori costi.

A volte anche perché anticipando il problema, la sua soluzione può essere programmata e non gestita in emergenza, situazione che tipicamente fa aumentare i costi.

 

Grandi risparmi, in generale

Digitalizzare un impianto industriale esistente con i bassi costi dell’ IIoT è una soluzione estremamente “cost efficient” rispetto a quella di rinnovare un impianto di produzione.

 

Il diavolo è nei dettagli

Tutto bello, tutto chiaro, solo opportunità?

Quasi: ci sono degli aspetti di dettaglio, nel connettere macchinari diversi, che a volte complicano l’implementazione e allungano i tempi di questi progetti, con frustrazione di chi si attende dei risultati di produttività guadagnata.

Per fortuna esiste della tecnologia software che semplifica l’attivazione del layer IIoT, consentendo di interconnettere macchine diverse tra loro in modo semplificato.

In particolare alcuni soci di ARTES 4.0, mettono a disposizione librerie pronte all’uso, per connettere facilmente macchinari che parlano lingue diverse. In questo modo è più facile digitalizzare intere catene produttive sostenendo spese contenute.

Questo tipo di accortezze fa sì che un progetto Industria 4.0 abbia il successo che merita, e anche il rapporto costo/risultato che soddisfi e lo trasformi nell’apri-pista di un percorso di abilitazione che parte dal primo, fondamentale passo: la disponibilità dei dati.

Scritto da

Lorna Vatta
Lorna Vatta

È la Direttrice Esecutiva di ARTES 4.0. Arriva ad ARTES 4.0 come naturale evoluzione del suo percorso: laureata in ingegneria gestionale al Politecnico di Milano, per 15 anni lavora in una multinazionale americana della meccanica avanzata, sempre sui fronti di sviluppo prodotti e business. In questo periodi vive e lavora anche in USA e UK, dove frequenta anche un MBA di UMIST e Manchester Business School. Completata l’acquisizione e l’integrazione di una media azienda italiana nel gruppo, diventa Chief Strategy & Technology Officer di Fabio Perini SpA, leader mondiale della meccatronica per la trasformazione e l'imballaggio di prodotti tissue. Nel 2013 lascia la “old economy” e, da consulente indipendente e Business Angel, lavora con PMI e startup digitali e altamente innovative, principalmente nel business development per Clienti industriali che affrontano la digitalizzazione dei processi. Sono gli anni in cui nasce l’Industria 4.0, e da subito Lorna punta sulla combinazione di competenze industriali e digitali, che oggi mette a disposizione del progetto Centro di Competenza ARTES 4.0.

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