I sistemi di automazione industriale 4.0, gli impianti 4.0, la meccanica, il packaging, l’alimentare e quant’altro 4.0 hanno una cosa in comune, quella che Fabrizio Scovenna, presidente di Anie Automazione, chiama la “soluzione per la crescita e la sostenibilità economica, la trasformazione dell’organizzazione del lavoro attraverso l’automazione e la digitalizzazione”. L’automazione degli impianti, negli ultimi anni, ha assunto un ruolo sempre più centrale nelle dinamiche della produzione, grazie all’utilizzo di tecnologie connesse, che hanno consentito una maggiore flessibilità e un generale efficientamento produttivo.
La connettività digitale è il pilastro dell’Industria 4.0, le fabbriche interconnesse sono indispensabili per la competitività sul mercato. Manager, Chief Operating Officer e imprese orientati a realizzare sistemi di automazione degli impianti devono puntare gli investimenti su tecnologie che abilitino la connettività e la raccolta di dati in tempo reale da macchinari, PLC, server, dispositivi mobili, IoT, operatori e applicazioni di interfaccia uomo-macchina.
L’impianto 4.0 è data-driven
Quando si parla di efficienza produttiva con l’impianto 4.0 si parla essenzialmente di flessibilità di miglioramento qualitativo e riduzione dei costi di produzione. La Factory 4.0 è quel luogo dove la raccolta, l’analisi e la visibilità – semplice, immediata e personalizzata – dei dati consentono al management di attivare procedure standard per intervenire in tempo reale su anomalie, cali produttivi e fermi-macchina e in definitiva di aumentare i margini operativi. In questo senso l’andamento altalenante della domanda di prodotti ha un impatto importante su improvvisi picchi produttivi. La produzione 4.0 data-driven consente di rispondere non solo ai picchi, ma anche alle, sempre più frequenti, richieste di customizzazione della domanda. Questo significa aumentare la flessibilità del sistema impresa con una gestione digitale della supply chain e della produzione.
Sistemi di automazione industriale per migliorare la sostenibilità dell’impianto
Uno dei più importanti fattori per cui investire nell’impianto 4.0 è la riduzione del consumo di energia. Una gestione ottimizzata delle risorse energetiche consente un controllo in real-time dei consumi e una maggiore stabilità della rete. L’impianto 4.0 di automazione industriale aumenta la sostenibilità dell’impresa diminuendone l’impatto ambientale: un tema importante da affrontare e da comunicare.
Infine, ma non da ultimo, una soluzione 4.0 di automazione degli impianti basata sulla conoscenza e visibilità dei dati è un impianto molto più sicuro. La sicurezza è uno dei prerequisiti dell’innovazione, la conformità alle normative preserva gli operatori, mentre i sistemi di controllo digitali automatizzano le procedure garantendo la continuità operativa e il time-to-market.
Vantaggi dell’automazione industriale per l’Industria 4.0
L’automazione e la digitalizzazione consentono di riscrivere i processi della fabbrica del futuro secondo logiche che seguono le direttrici dell’innovazione e dell’efficienza. Tra i vantaggi di questo paradigma tecnologico troviamo alcuni fattori di enorme valore per le imprese:
- Aumento della produttività e riduzione dello spreco
Il funzionamento continuo consente di operare all’interno dello stabilimento con maggiore velocità e precisione. Ciò aumenta notevolmente i volumi di produzione ottimizzando tempi, risorse e riducendo a zero le ‘deviazioni’ di processo.
- Generazione di nuovo valore
Come avviene nei modelli di business process automation adottati in ufficio, anche in fabbrica l’automazione si occupa di sostituire le attività manuali ripetitive, noiose e a basso valore aggiunto. Riduce il rischio errore, migliorando così l’output e la qualità dei prodotti finali.
- Ottimizzazione dei costi
L’automazione consente di comprendere con chiarezza e puntualità dove e come intervenire sulle sacche di inefficienza per reingegnerizzare processi o pianificare attività di manutenzione delle macchine prima che queste causino interruzioni, evitando tempi di fermo non pianificati e riparazioni.
- Decisioni basate sui dati
Le tecnologie dell’Indystry 4.0 raccolgono i dati di produzione sul campo e in tempo reale. I cruscotti di BI che sintetizzano i dati di business consentono di prendere decisioni più consapevoli e strategiche direttamente dalle linee per migliorare l’efficienza e ridurre gli sprechi.
- Maggiore sicurezza dell’ambiente di lavoro
Grazie all’automazione i lavoratori possono evitare compiti pericolosi o ad alto rischio. Integrare sistemi di robotica automatizzati negli ambienti industriali migliora la sicurezza evitando di esporre il personale a rischi inutili.
Sicurezza dei sistemi di automazione industriale
La sicurezza nell’ambiente industriale è un tema cruciale. Esistono vari protocolli di sicurezza in vigore all’interno di uno stabilimento ad alta automazione, il che implica il rispetto di normative e standard imposti a livello internazionale. La sicurezza dei sistemi di automazione si declina in due forme complementari tra loro:
- Riduzione del rischio
L’automazione industriale mette al sicuro gli operatori riducendo l’esposizione a mansioni ad alto rischio e minimizza l’errore umano in fase di produzione. I sistemi automatizzati consentono anche il monitoraggio remoto, permettendo interventi rapidi in caso di emergenza. Questo approccio ‘real time’ aiuta a ridurre gli impatti sulla sicurezza, creando un ambiente di lavoro più stabile e controllato. La progettazione ergonomica dei macchinari, le barriere per delimitare aree pericolose e i rigidi protocolli d’interazione uomo-macchina sono tutti fattori imprescindibili per la salvaguardia della sicurezza in fabbrica.
- Sicurezza informatica e protezione infrastrutture critiche:
La sicurezza informatica è l’altra faccia della medaglia. Nell’era dell’Industry 4.0 e della trasformazione digitale, la cybersecurity diventa parte integrante dell’automazione industriale. Gli attacchi informatici impongono a ogni azienda l’implementazione di soluzioni di sicurezza con solide misure di protezione contro le minacce. Servono tecnologie e buone pratiche per blindare i sistemi di controllo industriale e le infrastrutture critiche, come i sistemi MES, gli SCADA, le reti di controllo e tutti gli endpoint con relativi dispositivi connessi. La governance su questi apparati presuppone misure di resilienza e ridondanza per evitare interruzioni delle operations e la fuga dei dati, garantendone l’integrità.
Nell’impianto 4.0 è essenziale la collaborazione uomo-macchina
L’impianto 4.0 che abilita i sistemi di automazione industriale è un sistema complesso tecnico-organizzativo. Da una parte ci sono i macchinari, i sistemi di controllo, l’automatizzazione delle fasi produttivi, dall’altra c’è la gestione dei sistemi in funzione della mission e della vision aziendali. In sostanza, se è vero che con la digitalizzazione c’è una sorta di ‘autoregolazione’ del sistema di produzione, è anche vero che il ‘fattore umano’ rimane essenziale. Nella fabbrica intelligente coesistono robot, cobot (robot collaborativo), sistemi di controllo e di calcolo distribuito, PLC, MES, SCADA, ERP e PLM (Product Lifecycle Management), che convivono con operatori, tecnici e supervisori. La collaborazione uomo-macchina consente di dare vita alla automazione integrata che da una parte vede aumentare il ruolo e la specializzazione degli operatori dedicati a dare valore aggiunto alle operations, e dall’altra i sistemi automatizzati gestire le operazioni ripetitive, di sicurezza, movimentazione e produzione.
Tecnologie 4.0 per impianti 4.0: velocità e volumi di produzione
In conclusione, il Chief Operating Officer e il suo staff devono farsi promotori di un processo di rinnovamento che abiliti l’automazione industriale 4.0. Flessibilità, rapidità ed efficienza, richiedono l’interconnessione digitale dell’impianto e la comunicazione su più livelli, con scambio di dati tra sistemi eterogenei e fra protocolli diversi.
L’interoperabilità pervasiva consente la gestione della produzione e l’eventuale riconfigurazione per rispondere alle esigenze del mercato. L’approccio integrato permette la programmazione degli interventi di manutenzione con una visione d’insieme per minimizzare guasti e fermi-macchina. L’introduzione di tecnologie 4.0 aumenta la velocità e i volumi di produzione ma al contempo garantisce il monitoraggio delle prestazioni, delle attrezzature e delle risorse umane/ambientali.
Nella fabbrica intelligente, l’automazione degli impianti porta la disponibilità operativa ai massimi livelli evitando fermi non pianificati, sprechi e rischi. Per l’impresa 4.0 interconnessa i fornitori di tecnologie svolgono un ruolo fondamentale perché offrono soluzioni su misura e strategie di Digital Transformation.
