Impianti connessi, produzione connessa – Efficienza grazie all'interconnessione intelligente

Con i vertiginosi progressi nel campo dell'Intelligenza Artificiale (IA) degli ultimi anni, la visione della "Fabbrica Autonoma" compie un grande passo in avanti. Le interfacce per il collegamento dei singoli sistemi sia all'interno di un complesso produttivo che con il mondo esterno sono già presenti. Grazie all'impiego dell'IA, le possibilità esistenti possono essere notevolmente ampliate, mettendo in relazione tra loro i più diversi processi produttivi in modo altamente efficiente.
 

Nonostante i numerosi nuovi impulsi, gli obiettivi fondamentali legati alla realizzazione della Fabbrica Autonoma non sono cambiati. Si tratta ancora di combinare un'alta qualità con la massima efficienza dei costi, per poter produrre in modo il più possibile competitivo. In questo contesto, si continua a cercare nuove strade per aumentare l'efficienza dei processi di produzione, incrementando l'output o riducendo l'onere produttivo – sempre più spesso anche al di fuori della fabbrica stessa.
 

Il cambiamento sta avvenendo attualmente a un ritmo accelerato. La parola d'ordine è "Hands off": la funzione dell'operatore si limita ormai solo al monitoraggio dei processi produttivi. L'uso di software intelligenti per un monitoraggio mirato estende l'autarchia del sistema di un ulteriore passo fondamentale. I sistemi vengono così messi in condizione di rilevare e segnalare con precisione i problemi in modo autonomo ("Eyes off") e, infine, vengono ulteriormente sviluppati affinché possano correggere autonomamente gli errori rilevati ("Mind off"). In questo processo, l'uomo può determinare fino a che punto il sistema può e deve risolvere autonomamente ogni situazione problematica.

L'impatto che il collegamento ottimale delle interfacce ha sull'efficacia globale degli impianti (OEE - Overall Equipment Effectiveness) è considerevole. Esse coinvolgono una serie di parametri i cui dati vengono registrati ed elaborati all'interno del processo produttivo. Nel caso delle macchine per la lavorazione dei metalli, questi includono dati precisi relativi alle materie prime fornite (come composizione, spessore, larghezza, condizioni della superficie), l'assegnazione di numeri di serie (ad esempio tramite marcatura laser) e altri parametri di processo riguardanti l'impianto stesso (come potenza laser, pressione del gas o velocità di taglio), fino alla registrazione di informazioni relative alla gestione del magazzino e alla spedizione. Proprio nel settore manifatturiero, i dati ottenuti e la loro interconnessione intelligente possono accelerare significativamente il processo di lavorazione e ridurre le potenziali perdite di tempo.

Le aree in cui è possibile ottenere vantaggi grazie a un'interconnessione intelligente della produzione possono essere definite come segue:

1. Aumento della produttività Nelle sale presse, anche solo un aumento del numero di colpi di pochi cicli al minuto può comportare incrementi prestazionali in termini percentuali molto elevati. Strumenti di simulazione o di configurazione come DigiSim o lo Smart Assist di ANDRITZ Schuler supportano la realizzazione di potenziali aumenti del numero di colpi. La stabilità del processo può essere ulteriormente incrementata attraverso l'uso di sistemi di monitoraggio con telecamere.

2. Ottimizzazione della disponibilità Oltre all'aumento diretto delle prestazioni, l'incremento della disponibilità è una delle leve principali per ottimizzare l'OEE. In questo ambito, oltre alla registrazione (automatica) e alla valutazione dei tempi di fermo, dovrebbero essere inclusi anche i processi correlati, come il cambio dei coil e degli stampi, nonché informazioni aggiuntive fornite dall'operatore.

3. Riduzione degli scarti Per minimizzare gli scarti di produzione in modo ampiamente automatico, è necessario identificare e localizzare le relative variabili d'influenza ed eliminarne le possibili cause. In questo senso, un controllo qualità automatizzato basato su telecamere – sia inline che offline – può fornire un supporto prezioso, così come strumenti che rilevano deviazioni o fluttuazioni del processo.

4. Aumento della sostenibilità In combinazione con una pianificazione lungimirante delle risorse e un utilizzo ottimale dei materiali, le misure sostenibili consentono anche di ridurre i costi. Strumenti come l'Energy Monitor di ANDRITZ Schuler registrano il fabbisogno energetico nell'ambito della produzione, fornendo così la base dati necessaria, ad esempio, per il Passaporto Digitale del Prodotto (DPP) introdotto dall'UE, come prova per rappresentare la propria economia circolare.
    

Contemporaneamente, negli ultimi anni si è osservato un cambio di paradigma nell'analisi dei dati. L'evoluzione sta portando dalla valutazione dei dati generata dall'utente verso una valutazione in tempo reale ("Agentic AI") fino alla completa integrazione di sistemi supportati dall'IA. Se si porta alle estreme conseguenze la visione di una Fabbrica Autonoma in questo scenario, emerge una partnership ancora più intensa tra fornitori e clienti. Le nuove piattaforme non serviranno solo a compratori e venditori per lo scambio nell'ambito delle attività principali di business, ma creeranno opportunità di collaborazione completamente nuove che oggi non possiamo nemmeno immaginare.