Il concetto di Smart Manufacturing va ben oltre l’integrazione di sensori e piattaforme analitiche all’interno delle linee di produzione industriale. Lo Smart Manufacturing esprime infatti un nuovo paradigma, una rivoluzione che riguarda sì la fabbrica, ma anche i processi logistici e distributivi e coinvolge tutte le fasi del product lifecycle, dal design fino all’arrivo nelle case dei consumatori.
La centralità delle tecnologie e dei dati
Lo Smart Manufacturing si basa su alcune tecnologie abilitanti, senza le quali il concetto stesso di manifattura smart perderebbe di efficacia, e si manifesta nell’interconnessione di macchinari, sistemi e piattaforme. Ma soprattutto si traduce nella digitalizzazione di tutto l’ecosistema produttivo, con contestuale introduzione di un approccio data-driven, che coinvolge ogni elemento: i macchinari e chi li gestisce, la logistica, la supply chain nel suo insieme e anche il consumatore finale, cui si rivolge la produzione agile, veloce e personalizzata, che è uno dei grandi obiettivi dello Smart Manufacturing.
Senza il giusto supporto di tecnologie abilitanti, il modello produttivo smart non potrebbe essere realizzato. Come si diceva precedentemente, il paradigma 4.0 è fondato sulla centralità del dato e pone quindi una serie di importanti sfide tecnologiche, legate alla produzione, all’acquisizione e soprattutto all’elaborazione dei dati, elemento centrale dal quale dipende l’agilità, la produttività e l’efficienza del modello smart.
Smart Manufacturing: quali sono le tecnologie abilitanti
Parlando di tecnologie abilitanti vicine al mondo IT, non si può che partire con l’Industrial Internet of Things (IIoT). Con questa espressione ci si riferisce a quei sensori, strumenti e altri dispositivi che, in un contesto di smart factory, ma anche di smart supply chain, rappresentano la fondamentale fonte di Big Data in ambito manifatturiero. Dati che ovviamente necessitano di trasmissione ed elaborazione: ecco perché il Cloud e l’Edge Computing, che nella fattispecie non sono alternativi bensì complementari, sono altri pillar del modello 4.0. In particolare, quando si parla di Cloud Manufacturing ci si riferisce all’ampio spettro di applicazioni del Cloud Computing in un contesto di produzione 4.0, dalla gestione delle macchine di fabbrica all’elaborazione analitica, ma senza dimenticare lo storage dei dati.
Tutto ciò spiana la strada a un’altra tecnologia abilitante nel modello 4.0: gli Industrial Analytics. Ottenere benefici pratici dalla generazione e acquisizione dei dati è possibile solo ed esclusivamente se si è in grado di trattarli, elaborarli e arricchirli con dati provenienti da una moltitudine di fonti: dai sensori IIoT e dai gateway industriali, innanzitutto, ma anche dai gestionali dell’azienda (ERP), dal CRM, o direttamente dal prodotto (se smart), dai social media con i crawler web e via dicendo.
In questo ambito, l’apporto delle tecnologie di Intelligenza Artificiale è determinante, perché può abilitare quell’approccio predittivo che consente alle aziende di ottimizzare la produzione, la manutenzione dei macchinari e anche anticipare le esigenze del mercato e dei clienti, raggiungendo l’obiettivo della produzione personalizzata.
Non è un caso che la manutenzione predittiva, uno degli elementi cardine dello Smart Manufacturing sia strettamente connessa con gli algoritmi di machine learning e con la loro capacità di elaborare un modello che, in funzione dei dati provenienti dai macchinari, sia in grado di comprendere con anticipo quando questi necessitino di attività di manutenzione. I benefici, soprattutto sui tempi di fermo macchina, sono evidenti.
In fine, ci sono le tecnologie abilitanti che rientrano nel mondo OT, cioè Operational Technology. Fanno parte di questa categoria le tecnologie di Advanced Automation, nel quale rientrano sistemi avanzati di produzione automatizzata e la Computer Vision, che ha molto successo nell’ambito del controllo qualità. Inoltre, si può senza dubbio citare le soluzioni di Advanced HMI (Human Machine Interface), cioè tutte le modalità innovative che, nel contesto della produttività smart, permettono lo scambio di informazioni tra operatori e macchine. Si tratta senza dubbio di un ambito molto vasto e, soprattutto, in continuo divenire: si va da interfacce ormai consolidate come i classici display touch, fino a soluzioni estremamente avanzate che si avvalgono di dispositivi di visione per la realtà aumentata, così da creare forte sinergia tra tutti gli elementi della factory, compresi operatori e sistemi meccanici. È interessante notare, infine, che anche tecnologie come i chatbot, solitamente associate ad altri ambiti aziendali o all’universo consumer, possono essere parte integrante del sistema di Smart Manufacturing, permettendo una più rapida ed efficiente gestione delle risorse disponibili.
