Nell'era della trasformazione digitale, le organizzazioni industriali hanno il compito di migliorare i servizi offerti ai clienti a una velocità senza precedenti. In molti casi, però, è più facile a dirsi che a farsi. Fattori di inibizione, come le procedure cartacee, pongono limiti al cambiamento di mentalità necessario per adottare un "nuovo passo".

Pensate a questo dato: il 78% dei produttori utilizza documenti cartacei obsoleti e inefficaci, riducendo la standardizzazione e la qualità.

Inoltre i prodotti industriali sono sempre più complessi, con un conseguente effetto a cascata sulla catena del valore. Ad esempio, i tecnici addetti a fornire assistenza all'ingente quantità di macchine degli OEM in uso nel mondo reale devono fronteggiare un aumento degli ostacoli logistici e operativi.

Queste sfide sono di primaria importanza per Howden, un'azienda che da oltre 150 anni fornisce soluzioni di progettazione in contesti globali per la gestione industriale dell'aria e del gas. Data la sua longevità, l'azienda possiede migliaia di prodotti legacy ancora in uso in operazioni strategiche per i clienti.

Il mantra di Howden, "gira tutto intorno a voi", allude all'impegno del gigante industriale verso la centralità del cliente, un'attenzione costante che ha garantito la prosperità dell'azienda per generazioni. Di fronte alle sfide suddette, Howden ha capito che nella nuova era la fidelizzazione dei clienti deriva dalla capacità di avvalersi della trasformazione digitale e di sfruttare le tecnologie innovative per rispondere a esigenze in costante evoluzione.

A livello di organizzazione, Howden si è impegnata in questo cambiamento di cultura con il programma "Data-Driven Advantage" incentrato sulla fidelizzazione dei clienti verso i suoi prodotti. I presupposti digitali di questo programma iniziano con la digitalizzazione della documentazione cartacea. Attraverso questo processo di unificazione dei dati e la creazione di un thread digitale all'interno dell'azienda, Howden sta creando digital twin rivolti al cliente per fornire le informazioni giuste al momento opportuno tramite la realtà aumentata.

"Il programma Data-Driven Advantage prevede il monitoraggio delle macchine utilizzate e la creazione di esperienze di realtà aumentata al fine di migliorare l'assistenza clienti, garantire una formazione efficace e ridurre i periodi di inattività. Mentre Howden continua il suo percorso di trasformazione, ci auguriamo di consolidare il nostro rapporto con questa azienda" afferma Matthew Sheridan, Senior Director of Field Execution in PTC, il cui team ha lavorato a stretto contatto con Howden per attuare la strategia Data-Driven Advantage.

Demo virtuali per applicazioni industriali reali

Con PTC come partner, Howden utilizza le tecnologie emergenti, tra cui l'Industrial IoT e la realtà aumentata, nell'ambito di questo programma e ne dimostra il potenziale in demo coinvolgenti. L'obiettivo di Howden è utilizzare la tecnologia del digital twin per ridurre i rischi aziendali per i clienti, migliorando il tempo di funzionamento dei prodotti implementati ed evitando di spendere milioni per periodi di inattività non pianificati.

Questa dimostrazione, presentata per la prima volta in occasione della Hannover Messe 2019, illustra uno dei compressori a diaframma di Howden. Trasportare macchine più alte di tre metri per un evento è stato impegnativo dal punto di vista logistico e molto meno coinvolgente di un'esperienza di realtà aumentata. La demo di realtà aumentata mostra le diverse funzioni e i casi di utilizzo rilevanti per un lavoratore che interagisce realmente con la macchina. Questi diversi scenari di digital twin sono rappresentati in modo semplice nella realtà aumentata attraverso questi punti di vista comuni nelle organizzazioni industriali.

• Formazione: i metodi di formazione tradizionali per i lavoratori in prima linea sono inefficaci e fuori contesto, rendendo difficile conservare le conoscenze acquisite. Howden è in grado di fornire ai suoi tecnici più giovani e inesperti e al personale dei clienti informazioni strategiche su procedure e prodotti attraverso piattaforme per l'apprendimento immediato più immersive e scalabili.
• Sicurezza: gli ambienti industriali possono essere pericolosi e le avvertenze preventive in loco possono garantire conformità alle organizzazioni e tranquillità ai lavoratori.
• Gestione: la possibilità di vedere al di sotto dell'involucro esterno delle macchine Howden offre all'operatore o al tecnico un contesto più ampio delle condizioni operative e dei potenziali problemi correlati.
• Assistenza: la complessità dei prodotti sta mettendo alla prova i servizi di assistenza. Howden sta mitigando questo problema con istruzioni di assistenza passo passo contestuali.

Questi diversi punti di vista industriali su digital twin e realtà aumentata possono garantire vantaggi significativi nei vari reparti e consentire applicazioni industriali nel mondo reale.

Digital twin per il Service

I digital twin rivolti al cliente sono un elemento chiave per Uptime, il programma di Howden per la manutenzione sul campo tramite connessione. Questa offerta di servizi utilizza i digital twin con le tecnologie sottostanti (ThingWorx, Vuforia ecc.) per fornire dati in tempo reale sulle prestazioni degli asset utilizzati.

In questo scenario, la previsione delle prestazioni delle apparecchiature e la risoluzione dei guasti, tradizionalmente impegnative, sono vittima dei modelli di manutenzione a guasto. Per implementare un vero modello di business "Product as a Service", migliorare la soddisfazione dei clienti e risolvere i problemi di complessità dei prodotti, Howden sta mettendo a disposizione dei suoi tecnici soluzioni di realtà aumentata. I tecnici addetti alla manutenzione possono ora accedere quasi immediatamente a istruzioni dettagliate di assistenza per un asset specifico. Il risultato è stato un drastico miglioramento delle percentuali di risoluzione al primo intervento e dei tempi medi di riparazione.

Howden sta anche risolvendo più velocemente i problemi dei clienti tramite il servizio remoto. Grazie all'integrazione del'IIoT nei loro prodotti distribuiti a livello globale, i tecnici o gli ingegneri sono in grado di risolvere problemi, applicare patch o aggiornare il software da remoto senza visitare fisicamente il sito in questione. Questi dati IIoT possono inoltre alimentare modelli predittivi e di simulazione che consentono alle organizzazioni di assistenza di effettuare ulteriori previsioni di guasti.

"Stiamo utilizzando la realtà aumentata come contenitore del digital twin, sovrapponendo processo e valori del digital twin nel modo più efficace, ovvero sovrapponendoli al prodotto fisico. La realtà aumentata estende il valore del nostro modello di dati IoT e digital twin e ridefinisce l'esperienza di proprietà e gestione delle attrezzature Howden del cliente".

Maria Wilson, leader globale del programma Data Driven Advantage

Un vero digital twin: definizione digitale + esperienza fisica

I due principali componenti interconnessi di un digital twin sono i suoi dati di definizione digitale e l'esperienza fisica. I dati di definizione potrebbero includere CAD, PLM e altri dati che comprendono caratteristiche e configurazioni esclusive dell'asset, mentre l'esperienza fisica comprende in genere IIoT e dati reali di telemetria acquisiti attraverso sensori sempre più diffusi. Entrambi gli aspetti devono essere ben presenti per creare a tutti gli effetti un'implementazione di digital twin che garantisca il massimo valore aziendale all'organizzazione.

Howden ha riconosciuto l'importanza dei dati di definizione ma ha incontrato un ostacolo: in molti dei suoi asset legacy in uso il CAD non esisteva oppure era inaccessibile o in formato cartaceo.

Per ovviare a questo collo di bottiglia dei dati, Howden ha creato un "insieme di dati teorici" come base di riferimento delle prestazioni per gli asset implementati, che comprendeva 150 anni di dati di progettazione dei prodotti. L'OEM può utilizzare questa base di riferimento relativa allo stato ottimale degli asset per effettuare misurazioni rispetto ai dati reali dell'IoT e prevedere i guasti con maggiore precisione.

Analogamente, per quanto riguarda l'esperienza fisica, gli input di alcuni sensori erano inaccessibili e tuttavia indispensabili per i modelli di manutenzione predittiva. Howden ha creato "sensori virtuali", sostanzialmente input aggregati di sensori e calcoli di progettazione, al fine di fornire in tempo reale dati di telemetria per ulteriori previsioni di guasti. Per quanto riguarda i moduli di simulazione in tempo reale, inclusa l'analisi strutturale e termica, questo input di dati è essenziale per elaborare previsioni.

Posizionamento per il successo futuro del digital twin

Questo digital twin completo fornisce il modello di riferimento su cui basare i casi di utilizzo innovativi (assistenza predittiva) e l'adozione di tecnologie all'avanguardia (intelligenza artificiale). Potrebbe includere il ricorso al Deep Learning nella visione computerizzata su realtà aumentata per riconoscere l'attrezzatura Howden implementata senza i numeri di serie o i modelli di manutenzione predittiva utilizzando il machine learning per prevedere con precisione quando una macchina subirà un guasto. 

Howden e altre simili aziende industriali lungimiranti cercheranno sempre più di elaborare strategie di digital twin per ottenere risultati a breve termine, adattarsi rapidamente ai cambiamenti e ai nuovi mercati e creare le basi per promuovere un cambiamento rivoluzionario all'interno dell'azienda e ottimizzare i vantaggi per i clienti.