Automazione industriale: parliamo di un argomento molto vasto, che sta diventando una priorità per molte aziende manifatturiere.
Ma cosa si intende per automazione industriale?
Si tratta, in breve, dell’uso di tecnologie e di sistemi che rendono più efficiente e performante la produzione di beni e servizi.
Cerchiamo di capire perché è importante fare automazione partendo dalla produzione: sviluppare un’attività produttiva significa oggi, infatti, iniziare a parlare di automazione della produzione e di trasformazione digitale della fabbrica.
Andiamo a vedere di cosa si tratta.
Cosa si intende con automazione industriale?
Le aziende manifatturiere – di tutte le dimensioni e di tutti i settori produttivi – si trovano ad affrontare problemi di organizzazione e controllo che rendono complessa la gestione dei processi e la lavorazione dei prodotti.
È così anche nella tua azienda?
Entra in gioco allora l’automazione industriale, che possiamo definire lo strumento per rendere un’azienda più efficiente e competitiva, in termini di costi, di tempi di produzione, di qualità dei prodotti.
Si tratta dunque di tecnologia che permette alle aziende manifatturiere di realizzare una transizione verso una produzione intelligente (o 4.0), cioè orientata a sistemi di gestione integrata e flessibile delle risorse per raggiungere livelli di eccellenza competitiva.
Per questo l’automazione si collega spontaneamente alla gestione della produzione.
Vediamo come e perché.
L’automazione industriale parte dalla produzione
Perché questa affermazione?
Perché la produzione è il cuore dell’azienda e rappresenta l’elemento strategico su cui investire per ottimizzare le risorse e raggiungere un alto livello di competitività.
L’automazione industriale, detta anche 4.0, applica le tecnologie digitali – cioè le tecnologie di gestione dei materiali e dei processi produttivi – in tutta l’organizzazione della fabbrica a beneficio dell’intera azienda.
Cosa significa?
Significa che quelle tecnologie riescono a integrare e interconnettere tra loro le diverse aree aziendali e a condividere informazioni e dati sulla produzione (e su tutte le altre attività).
Automazione rigida vs automazione flessibile: cosa sono?
Entriamo nel dettaglio e parliamo di due tipi di automazione industriale realizzabili in fabbrica per migliorare la produttività e l’efficienza organizzativa.
Prima di tutto definiamoli.
Si applica laddove ci sono sequenze produttive rigide, con compiti ripetitivi e frequenti. In questo caso l’innovazione interessa sistemi e processi interconnessi tra loro: macchine, celle di produzione composte da più macchine, software di gestione, Reti di Calcolo Industriali (RCI), sensori di processo.
Questo tipo di automazione si trova spesso nei sistemi chiusi e controllati, che producono prodotti poco complessi e poco personalizzati.
Questo tipo di automazione riesce a modificare e ad adattare il tipo di produzione in base alle nuove esigenze produttive, potenziando la flessibilità della fabbrica.
Solitamente si usano robot industriali che riescono a operare in modo rapido e preciso, oppure sistemi di monitoraggio e controllo e macchine intelligenti.
Si applica nei contesti produttivi in cui è necessario realizzare prodotti complessi, personalizzati, adattabili alle mutevoli condizioni della domanda.
Differenze tra automazione rigida e automazione flessibile
Cosa cambia tra l’una e l’altra tipologia di automazione?
In generale, l’automazione flessibile offre alla fabbrica un’organizzazione più efficiente e una maggiore capacità di adattamento alle varie situazioni che richiedono riprogrammazioni.
L’implementazione di queste tecnologie richiede comunque sempre una conoscenza specifica delle esigenze produttive, dei processi in atto e delle tendenze di mercato, per identificare le soluzioni più adatte e personalizzabili per ogni azienda.
Altra differenza – non meno importante – sta nel costo di implementazione.
L’automazione rigida, infatti, pur offrendo un impatto più forte sul processo produttivo, richiede spese molto elevate per il suo funzionamento e la sua manutenzione.
Al contrario, l’automazione flessibile richiede meno investimenti iniziali e può essere implementata gradualmente, in base alle esigenze dell’azienda.
In ogni caso, l’introduzione di queste tecnologie dovrebbe essere vista come un investimento a lungo termine, in grado di aumentare l’efficienza produttiva dell’azienda, migliorare la sua competitività sul mercato e la sua capacità di diventare “adattiva” rispetto alla domanda.
Sistemi di automazione industriale: le applicazioni
Dal punto di vista pratico, cosa serve per fare automazione? Quali sono le applicazioni? Quali tipi di sistemi esistono?
Ci sono oggi sistemi di automazione industriale applicati alla produzione che consentono di migliorare la qualità, l’efficienza delle linee e la competitività dei prodotti. In particolare, si possono raggruppare in tre aree principali:
sono tutte le soluzioni che permettono di controllare, pianificare e monitorare gli aspetti organizzativi e produttivi della fabbrica:
- software gestionale
- software per la pianificazione della produzione
- software per il controllo della qualità
sono tutte le tecnologie che permettono di migliorare l’efficienza e la produttività dei processi produttivi introducendo nuovi modelli di comunicazione e di automazione:
- software per l’integrazione tra i sistemi di fabbrica
- software per il controllo in tempo reale e interattivo dei processi
- software per la connettività all’interno della fabbrica (ad esempio software-macchine)
- software per l’integrazione della gestione produttiva con la gestione delle altre funzioni aziendali (come, ad esempio, i magazzini e le scorte)
sono tutte le soluzioni che consentono di ridurre i costi della produzione, attraverso l’automazione e l’ottimizzazione dei processi produttivi:
- software per la riduzione dei tempi di set-up e ramp-up
- software per il controllo dei consumi energetici
- software per la manutenzione preventiva degli impianti
- software per l’incremento della sicurezza e della qualità del lavoro
Attività industriali: quali si ottimizzano e dove si recupera efficienza produttiva
L’utilizzo dei sistemi che abbiamo citato consente di rendere la produzione più efficiente, soprattutto quando l’approccio all’automazione coinvolge tutta la linea di fabbrica (spesso in ottica di trasformazione 4.0).
In questo caso, infatti, la tecnologia mira a recuperare efficienza produttiva in quelle procedure maggiormente critiche o improduttive.
Automatizzare e rendere la fabbrica digitale significa passare da un’organizzazione della produzione basata sulla sequenza di operazioni manuali e rigide a una organizzazione basata sul processo produttivo interconnesso e flessibile.
In pratica, si passa da un modello produttivo rigido in cui magari gli impianti e le macchine sono connessi tra loro (e comunicano) ma non lo sono con gli operatori e con il mercato, a un’automazione flessibile in cui gli impianti e le macchine sono connessi tra loro (e comunicano), interagiscono con gli operatori, si pianificano e si riprogrammano con l’utilizzo di tecnologie digitali.
- si riducono i costi (o meglio, si evitano alti costi di riprogrammazione e modifica dei processi produttivi)
- aumenta la disponibilità e la condivisione delle informazioni strategiche
- migliora il coinvolgimento dei lavoratori (grazie all’uso di interfacce per l’operatore ergonomiche e intuitive)
- aumenta la competitività nel mercato globale
Automazione industriale: applicazioni pratiche alla fabbrica
Abbiamo detto che l’automazione industriale riguarda la produzione di beni o servizi mediante l’impiego di tecnologie di interconnessione, dispositivi automatici o sistemi informatici di pianificazione e controllo dei processi industriali.
Di cosa parliamo quindi?
Di tecnologie, strumenti, software e applicazioni digitali.
Vediamo quali sono alcune tra le tecnologie applicate ai materiali e ai processi produttivi più diffuse.
- Innanzitutto, le macchine a controllo numerico (CNC).
Sono diffusissime e permettono di eseguire lavorazioni precise e ripetitive su materiali quali legno, metallo, plastica, ecc. Queste macchine sono spesso dotate di sensori che inviano istantaneamente al sistema di fabbrica dati e informazioni sull’attività in corso e su eventuali fermi o anomalie di processo. - Altrettanto importanti sono i robot industriali, che possono sostituire l’uomo in molte fasi produttive, garantendo una maggiore flessibilità, efficienza e sicurezza.
- Inoltre, la digitalizzazione dei processi avviene utilizzando sistemi e strumenti di monitoraggio per il controllo automatico dell’avanzamento degli ordini di produzione e per la raccolta dei dati fondamentali per pianificare, misurare, gestire e monitorare la produzione. Sono, in pratica, i software MES (Manufacturing Excution System).
- Infine, le tecnologie di realtà aumentata e virtuale consentono di visualizzare e simulare il funzionamento di macchinari e impianti, facilitando la progettazione, l’addestramento del personale e l’analisi dei dati.
Software gestione industriale: perché è importante?
Tra tutte le tecnologie citate sopra, vogliamo approfondire l’importanza del software di gestione dalla produzione. Parliamo quindi di tecnologie che riguardano sia le attività produttive che le attività organizzative e di monitoraggio.
Il sistema per la pianificazione e il controllo delle attività produttive è il software MES.
Perché è importante?
Si tratta di uno strumento tra i più importanti per le aziende, perché consente di monitorare tutti i processi di produzione in modo integrato e in tempo reale.
Grazie al MES, è possibile avere una visione completa di tutte le fasi della produzione: dall’acquisto della materia prima, all’avvio della commessa, all’avanzamento della linea produttiva, fino alla consegna del prodotto finito.
Non da meno poi il fatto che il software MES permette di gestire il flusso di lavoro, di monitorare i tempi di produzione e di ottimizzare l’utilizzo delle risorse.
È, insomma, uno strumento imprescindibile per le aziende che vogliono automatizzare la produzione industriale.
- riduzione dei costi di produzione
- aumento dell’efficienza produttiva (di risorse e processi)
- monitoraggio dei KPI di efficienza
- trasformazione 4.0 della fabbrica
- aumento della qualità dei prodotti e riduzione degli scarti
Conclusione – Automazione industriale: da dove iniziare
La produzione è una delle aree più strategiche per un’azienda.
È lì infatti che si realizzano i prodotti e si forniscono servizi al mercato, è lì che si misurano gli indicatori di efficienza e si controllano i costi.
Le tecnologie di automazione industriale oggi disponibili permettono di raggiungere questo obiettivo in modo semplice, flessibile e con un impatto limitato sulle risorse umane ma molto importante per la competitività dell’azienda.
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