Digital Transformation: il dato nel ciclo di vita della macchina automatica

Lungo l’intero ciclo di vita di una macchina automatica, i dati assumono sempre più valore. La digitalizzazione consente, infatti, di integrare il controllo della macchina con i sistemi gestionali dell’azienda (Smart Control); di ottimizzare le prestazioni e il ciclo di vita delle macchine (Asset Performance) e di fornire agli operatori sempre più informazioni rendendoli indipendenti, proattivi e supervisori (Augmented Operator).

A cura del Gruppo Meccatronica di ANIE Automazione

L’evoluzione della tecnologia consente oggi di catturare in modo nuovo e su scala senza precedenti dati che possono essere trasformati e analizzati al fine di offrire informazioni decisionali e insight, accelerando i processi di innovazione.
Questo fenomeno è molto evidente se si guarda, ad esempio, all’evoluzione nell’ambito industriale della meccanica e della costruzione di macchine. Il passato è fatto di “viti e bulloni” e di competenze tradizionali di meccanica necessarie agli OEM; gradualmente con l’intervento sempre maggiore dell’elettronica si è passati a un concetto di progettazione meccatronica delle macchine che integra architetture di automazione e motion.
Fino a ieri, questo sembrava sufficiente: i vantaggi di produttività, flessibilità, riduzione dei costi di manutenzione ottenuta grazie all’integrazione soddisfacevano gli utenti finali. Oggi però siamo di fronte a un altro cambiamento, legato alla connettività e alla digitalizzazione che permettono di realizzare macchine “smart” che migliorano efficienza operativa grazie all’integrazione delle tecnologie digitali.
Macchine che hanno sistemi di controllo intelligenti, che permettono di realizzare una gestione efficace delle performance degli asset e che si usano in modi nuovi, che aumentano le capacità degli operatori, il valore strategico del loro lavoro.

I tre pilastri della trasformazione digitale
I caposaldi della trasformazione digitale nella costruzione di macchine sono tre.

• Smart Control: il controllo della macchina si integra con i sistemi di alto livello di gestione dell’azienda, i dati diventano strumenti per prendere decisioni migliori.
• Asset performance: si possono ottimizzare le prestazioni e il ciclo di vita di tutte le macchine; i dati contribuiscono al conseguimento dell’efficienza operativa complessiva (OEE).
• Augmented Operator: le macchine smart mettono a disposizione più informazioni per gli operatori, rendendoli più indipendenti, proattivi, supervisori delle performance della macchina.
  Tutti e tre hanno in comune il valore del dato, moltiplicato dall’integrazione delle tecnologie digitali con quelle operative. Il dato arricchisce e innova tutte le fasi del ciclo di vita della macchina e del lavoro dell’OEM stesso: dalla progettazione al commissioning, fino alla manutenzione e anche alla gestione del fine vita della macchina.
  Lo stesso dato diventa utile in più fasi del ciclo di vita e dal momento che la disponibilità dello stesso modifica così profondamente il modo di concepire, gestire, realizzare macchine e offrire servizi, è fondamentale garantirne la gradualità, l’usabilità, la consistenza, la sicurezza. Solo in questo modo, assicurandosi che l’informazione sia disponibile alle persone giuste nella forma corretta per loro, sia usabile – ad esempio tramite interfacce smart o portabili come smartphone o tablet – consistente quindi uniforme, sicuro quindi protetto in modo particolare attraverso gli opportuni accorgimenti di cybersecurity, da applicare sia a livello di componenti delle macchine, sia a livello di sistema.
  Con le smart machine, oggi gli OEM possono realizzare per i loro clienti macchine capaci di innovare il loro business e di fare ottenere risultati prima impensabili in termini di efficienza ed efficacia e risparmi.
  A livello di progettazione – una volta raccolte le specifiche dal cliente e tradotte queste specifiche in dati per orientare lo sviluppo delle funzionalità necessarie – l’OEM può creare un modello virtuale della linea attraverso strumenti di emulazione che consentono al cliente di dare una prima validazione del progetto proposto; si prosegue poi in modo collaborativo, con il costruttore impegnato a sviluppare gli aspetti hardware e software della linea e l’end user coinvolto in modo diretto nello sviluppo dell’interfaccia utente, utilizzando un insieme di dati provenienti da CAD, simulazione logica, HMI.
  La collaborazione tra OEM e utente finale supportata dai dati si riflette anche nella fase di commissioning e tuning, attraverso il confronto e la verifica delle funzionalità sulla base delle informazioni rese disponibili dalle procedure e dalla misura delle performance.
  Una volta arrivati alla consegna della macchina, la smart machine apre per gli OEM nuovi fronti di business: infatti, è possibile grazie a software e soluzioni innovative alimentate dai dati creare servizi digitali innovativi ad esempio per il monitoraggio, controllo, la gestione predittiva della manutenzione. Questi sistemi inoltre consentono di aggregare dati differenti – ad esempio dati di consumi energetici – rendendoli disponibili in altri processi.

Collaborazione OEM/end user dal design fino al fine vita
Una volta giunta a fine vita, la macchina o linea così realizzata inoltre “porta con sé” tutti i dati sulle sue caratteristiche di utilizzo, di smaltimento e riciclabilità, per i singoli componenti.
Questo risponde alle nuove tendenze ed esigenze di sostenibilità, che spingono a realizzare modelli sempre più vicini alla circolarità e alla riduzione del loro impatto ambientale.