Passando dalla manutenzione reattiva a quella predittiva, un produttore di microscopi ad altissima risoluzione migliora notevolmente i tempi medi di riparazione

Poche aziende possono affermare di avere avuto un ruolo nelle scoperte che hanno cambiato il mondo. ZEISS è una di queste. Fondata in Germania 160 anni fa, la società impiega più di 30.000 persone nel mondo e fornisce tecnologia nei campi dell'ottica e dell'optoelettronica.

Quando i fondatori hanno scoperto un modo ripetibile per produrre apparecchi ottici ad alta risoluzione, ZEISS è diventata la prima azienda a produrre microscopi commerciali con standard di qualità uniformi. Oggi la sua divisione ZEISS Microscopy propone un portfolio di microscopi tra i più forniti al mondo. Gli strumenti ZEISS hanno supportato la ricerca di oltre 20 Premi Nobel nei campi della medicina, della chimica e della fisica.

Le interruzioni di servizio possono costare milioni

I ricercatori e i laboratori le cui ricerche necessitano del supporto di strumenti che ovunque valgono tra i 500.000 e il milione e mezzo di dollari non possono permettersi interruzioni di servizio. Secondo il Dr. Christian Schwindling, Product Owner di ZEISS Predictive Service, "i clienti non avevamo modo di prevedere quando i microscopi avrebbero rischiato un periodo di inattività, bloccando il flusso del lavoro".

Le conseguenze di un periodo di inattività delle apparecchiature sono significative sia per i ricercatori sia per i laboratori. Per i ricercatori, i ritardi dovuti alle apparecchiature possono ripercuotersi sul completamento dei progetti; negli scenari peggiori, possono costringere gli scienziati a invalidare l'esecuzione dei test o altri lavori in corso.

Gli strumenti ZEISS sono sempre più utilizzati dai centri di imaging. Questo tipo di ambienti viene utilizzato da strutture come università e aziende biomedicali per raggruppare i loro microscopi d'alta gamma in un unico centro. L'affitto di queste apparecchiature ad altri dipartimenti e laboratori, per un accesso condiviso, consente a questi centri di ripartire i costi della ricerca.

Quando le apparecchiature non funzionano, il centro di imaging non può riscuotere i canoni. I ricercatori possono metterci settimane per ottenere l'accesso alle apparecchiature critiche. "È fondamentale che questi centri e questi ricercatori possano assicurare prestazioni ottimali alle nostre apparecchiature, e questo per diverse ragioni. Una delle più importanti è che può volerci molto tempo per rientrare nella tabella di marcia di un progetto di ricerca dopo il ripristino delle apparecchiature", spiega il Dr. Schwindling.

Perché è difficile assicurare disponibilità e tempi di attività.

Questi strumenti erano diventati talmente preziosi che ZEISS ha fornito a lungo ai clienti un servizio di assistenza specializzata professionale, inviando sul posto i propri tecnici ogni volta che si verificava un periodo di inattività. Per ZEISS, tuttavia, inviare un tecnico dell'assistenza sul posto solo per copiare qualche dato da utilizzare a fini diagnostici era dispendioso. Con più di 800 tecnici dell'assistenza in tutto il mondo, il Service dell'azienda stava erodendo margini di profitto. Man mano che ZEISS vedeva crescere la propria attività legata ai microscopi, poi, questi costi sono andati alle stelle.

Questo servizio ha colpito favorevolmente i nostri clienti, che hanno davvero apprezzato il fatto di poter rilevare e correggere proattivamente qualsiasi problema prima che produca conseguenze spiacevoli

~ Dr. Christian Schwindling, Product Owner, ZEISS Predictive Service

Avvio di un percorso di trasformazione digitale

Con l'obiettivo di migliorare la soddisfazione dei clienti, ZEISS ha ideato ZEISS Predictive Service. Questo programma di monitoraggio remoto delle condizioni è stato progettato per diagnosticare più rapidamente qualsiasi problema alle apparecchiature e aumentare così i tempi di attività del sistema. I vantaggi previsti erano una diagnosi avanzata, un'assistenza più rapida e tempi di attività migliorati. Senza dimenticare, aspetto più importante, un aumento della soddisfazione dei clienti e una maggiore conoscenza del comportamento delle apparecchiature sul campo.

Il Service avrebbe potuto sfruttare l'Internet of Things (IoT) per raccogliere sul campo dati provenienti dagli strumenti di ZEISS ed elaborarli nel cloud rendendoli immediatamente disponibili alle sedi centrali. Ciò avrebbe permesso all'azienda una diagnosi rapida degli strumenti senza l'invio di tecnici, spianando la strada all'assistenza predittiva e trasformando il Service in una leva fondamentale per accrescere i margini sui prodotti di alta gamma.

Lancio di un progetto pilota per clienti selezionati

ZEISS ha deciso di testare il suo servizio di monitoraggio remoto delle condizioni per i clienti con Axio Scan.Z1, un sistema di scansione a scorrimento automatico per gli esami patologici che funziona generalmente 7 giorni su 7, 24 ore su 24. Per abilitare l'assistenza predittiva, l'azienda si è avvalsa di Machine Cloud Service di Axeda (divenuta parte di PTC). Come innovatore nel mercato della tecnologia IoT, Axeda fornisce tecnologie che permettono alle aziende di stabilire una connettività sicura, di monitorare in remoto e di gestire una vasta gamma di macchine, sensori e dispositivi. Inoltre, offre un insieme di applicazioni per la gestione delle macchine connesse, grazie al quale le aziende possono monitorare i prodotti in remoto, curarne la manutenzione e persino fornire aggiornamenti software in diretta.

Una volta implementata la tecnologia Axeda, ZEISS ha iniziato a ricevere su Axio Scan i dati provenienti dai sensori ed è passata alla fase successiva: il lancio di un progetto pilota con clienti selezionati di Germania, Austria e Svizzera. A distanza di cinque anni, l'85% dei clienti appartenenti al settore biofarmaceutico e al mondo accademico era connesso alla piattaforma Axeda. "Questo servizio ha colpito favorevolmente i nostri clienti, che hanno davvero apprezzato il fatto di poter rilevare e correggere proattivamente qualsiasi problema prima che produca conseguenze spiacevoli", spiega il Dr. Schwindling.

Uno dei nostri obiettivi chiave è migliorare l'efficienza del Service aumentando al tempo stesso il numero di contratti. Se possiamo fornire ai nostri clienti un'assistenza ottimale in tempi ultrarapidi, i nostri contratti di fascia alta saranno più interessanti per loro.

~ Dr. Christian Schwindling, Product Owner, ZEISS Predictive Service

Transizione di successo a ThingWorx in quattro mesi

Sulla base del successo del progetto pilota, ZEISS ha pianificato l'implementazione dell'assistenza predittiva in tutto il mondo ed esteso il supporto ad altri prodotti. Dopo l'acquisizione di Alexa e il lancio della piattaforma IIoT ThingWorx da parte di PTC, ZEISS si è trovata di fronte a una scelta: passare a ThingWorx e sviluppare la tecnologia IoT internamente o ripartire da zero con un nuovo fornitore.

ZEISS sapeva che il modello di connettività semplice utilizzato per Axeda avrebbe funzionato allo stesso modo con ThingWorx, ma per prendere una decisione pienamente consapevole, ha deciso di procedere con una valutazione tecnica completa e una prova di fattibilità.

La valutazione tecnica ha preso in considerazione numerose funzionalità, tra cui opzioni di connettività, strumenti di sviluppo di applicazioni e analisi. ThingWorx è risultata la migliore. L'ottima reputazione del prodotto ha ulteriormente rafforzato la decisione.

La scelta è stata seguita da una prova di fattibilità in California. Un agente personalizzato basato sull'SDK di ThingWorx ha raccolto i dati dei microscopi ZEISS a raggi X, ha elaborato i file di log e li ha inviati a ThingWorx Platform. Ciò ha permesso all'azienda di misurare in remoto le fonti di raggi X.

"I nostri colleghi in California hanno testato ThingWorx e ne sono rimasti molto soddisfatti", conferma il Dr. Schwindling.

Il vantaggio di Microsoft Azure

L'altro principale componente tecnologico era Microsoft Azure. ZEISS era cliente di Microsoft da lungo tempo e utilizzava l'ambiente cloud di Azure. Con Azure, ZEISS ha potuto accedere rapidamente ai servizi di una piattaforma avanzata e configurare l'infrastruttura di cui aveva bisogno in ore, anziché mesi. Inoltre, la profonda integrazione tra PTC e Microsoft ha consentito a ZEISS di espandere facilmente e sfruttare una ricca gamma di funzionalità.

Combinati insieme, ThingWorx e il cloud di Azure hanno fornito a ZEISS strumenti di sviluppo IoT all'avanguardia con scalabilità e sicurezza di livello Enterprise, consentendole di creare, gestire e distribuire applicazioni su scala globale.

ZEISS ha constatato con soddisfazione che quattro mesi sono stati sufficienti per completare la transizione. L'azienda ha raggiunto questo traguardo sfruttando la conoscenza di Axeda da parte di PTC e collaborando con doubleSlash Net-Business GmbH, un integratore di sistemi PTC ThingWorx con sede a Monaco di Baviera che aiuta i clienti a sviluppare competenze nell'ambito dei prodotti intelligenti e connessi.

"Abbiamo scelto doubleSlash come partner d'integrazione perché aveva esperienza sia con Axeda che con ThingWorx. Ci ha guidato lungo tutto il progetto in modo strutturato e ci ha permesso di connetterci a 450 sistemi in un solo anno, il che è davvero impressionante", ha commentato il Dr. Schwindling.

Misurazione dei vantaggi dell'ottimazione del Service

Da quando ha sviluppato la sua nuova soluzione, ZEISS ha riscontrato vantaggi sia quantitativi che qualitativi. A livello aggregato, la società ha migliorato la percentuale di risoluzione al primo intervento del 7% in 13 mesi e, in un anno, ha ridotto significativamente il tempo medio di risoluzione dei problemi in remoto.

Il servizio di monitoraggio predittivo remoto e le routine automatiche hanno consentito a ZEISS di ridurre il periodo di inattività dovuto alla calibrazione da un giorno a una o due ore. "Possiamo vedere quando i nostri sistemi di raggi X devono essere calibrati e mandare un tecnico per avviare una routine di calibrazione. Più avanti, invieremo ai nostri tecnici dell'assistenza una notifica perché contattino il cliente, il quale potrà avviare l'auto-calibrazione", spiega il Dr. Schwindling.

Un futuro luminoso

ZEISS è entusiasta delle possibilità associate al servizio di monitoraggio predittivo. L'azienda desidera creare dashboard che consentano di monitorare le tendenze associate ai suoi strumenti e di prevedere errori dei componenti. In questo modo, potrà correggere gli errori inviando un tecnico dell'assistenza o, sempre più frequentemente, risolverli in remoto.

"Anche se testiamo i componenti prima di spedire le nostre apparecchiature ai clienti, è impossibile testare tutti i componenti combinati tra loro come se fossero utilizzati in un laboratorio. Grazie al nostro nuovo Service, ora è possibile raccogliere i parametri delle prestazioni per identificare tendenze. Ciò ci permette di introdurre allarmi di soglia per avvertire i clienti che un certo componente probabilmente smetterà di funzionare presto e che occorre prendere adeguate precauzioni", dice il Dr. Schwindling.

ZEISS prevede di fornire ai propri clienti, tramite Azure, informazioni dettagliate sulle prestazioni dei loro sistemi. L'azienda sta per presentare un portale dedicato ai clienti e chiamato "Digital Customer Companion", cui i clienti possono accedere per trovare tutti i dettagli sulle apparecchiature ZEISS utilizzate, inclusi lo stato e l'utilizzo.