IoT: Da un grande potere, una grande responsabilità

Buongiorno a tutti e bentornati a “Trasformazione digitale - Come il Digitale trasforma il Fisico” sono Francesca Frattini e oggi con me c'è Davide De Cesaris lo Ying e lo Yang che unisce l'anima tecnica e l'anima commerciale della nostra azienda.

Siamo qui per un'introduzione sui temi legati all'Internet of Things (IOT) a supporto dell'industria manifatturiera.

Francesca Frattini: Buongiorno Davide, benvenuto qui con noi per spiegaci perché è importante affrontare il tema dell'Internet of Things nell'industria manifatturiera.

Davide De Cesaris: Ciao Francesca Buongiorno a tutti innanzitutto e grazie per avermi invitato qui oggi a Milano è una bellissima giornata; quindi, devo dire una bellissima giornata per parlare di IOT.

Davide De Cesaris: Vorrei partire citando una recente indagine di McKinsey che stima come oltre il 50% delle aziende manifatturiere ritengano che le iniziative di trasformazione digitale guidate e supportate dal digitale siano importanti o addirittura essenziali per attuare la strategia aziendale verso il futuro.

L’Internet of Things è una componente fondamentale di questa digitalizzazione all'interno dello stabilimento, quindi all'interno della produzione, in quanto offre alle aziende la possibilità di connettere gli asset produttivi per monitorare in modo efficiente e puntuale le prestazioni all'interno della fabbrica.

Le aziende, quindi, possono non solo raccogliere i dati grazie all’IIOT, ma anche impiegare questi dati per fare analisi avanzate e capire meglio come gli stabilimenti stiano producendo.

Per dirla in modo molto semplice, l’IOT permette

• di ottimizzare le operazioni
• aumentare le prestazioni
• favorire anche il miglioramento continuo all'interno delle aziende manifatturiere

Davide De Cesaris: All'interno di un'azienda e della produzione ogni investimento richiede fondamentalmente una giustificazione che deve arrivare attraverso una misurazione dei criteri che stiamo considerando. Per i sistemi IOT la giustificazione dell'investimento sta nel valore dell’impatto che hanno all'interno dell'efficienza produttiva.

Lo misuriamo attraverso il miglioramento dell’OEE che sta per “Overall Equipment Effectiveness” cioè l'efficacia complessiva delle apparecchiature.

Attraverso l’OEE possiamo analizzare le potenzialità che abbiamo in termini di miglioramento; quindi un miglioramento all'interno dell’OEE determina risparmi, maggiori revenue e quindi profitti, determina un maggiore througput, quindi una maggiore capacità di produrre di più con le stesse risorse e questo mi sembra estremamente interessante.

Diciamo che l’OEE si traduce in termini pratici attraverso tre componenti principali

• parliamo della disponibilità
• parliamo delle prestazioni
• parliamo della qualità

La disponibilità va a identificare fondamentalmente la percentuale di tempo operativo effettivo rispetto al tempo di funzionamento pianificato per le apparecchiature di produzione. È un criterio importante, perché determina un aumento dei tempi di attività e ovviamente anche un incremento del valore di produzione. L’IOT in questo caso riduce le interruzioni cosiddette non pianificate, consentendo alle aziende manifatturiere di monitorare le apparecchiature legate alla produzione e mantenerle sempre operative, o quanto più operative possibili. Il 100% di disponibilità significa che le apparecchiature produttive stanno funzionando al massimo del pianificato rispetto alla produzione, il vantaggio che offre l’IOT all'interno del monitoraggio e della capacità di aumentare la disponibilità e l'identificazione dei problemi prima che questi si verifichino. In questo modo possiamo coordinare eventuali interventi di manutenzione, cosiddetti non pianificati.

Francesca Frattini: In questo vedo un bel tema di manutenzione predittiva o sbaglio?

Davide De Cesaris: È esattamente così. La manutenzione predittiva che è una delle buzzword all'interno del panorama dell’IOT è sicuramente uno dei casi d'uso più importanti perché l'analisi dei dati cronologici delle prestazioni delle apparecchiature permette di creare fondamentalmente dei cosiddetti modelli predittivi sfruttando tecnologie avanzate come l'intelligenza artificiale, il machine learning, l'autoapprendimento delle macchine per poter identificare eventuali guasti prima che questi accadano.

Quindi riconosciamo delle anomalie, riconosciamo dei pattern cosiddetti “di funzionamento” o comunque una certa capacità di previsione che determinati problemi possano verificarsi e inviamo degli avvisi, degli allarmi o in generale delle informazioni agli utenti in tempo reale sulle condizioni, in modo tale che i tecnici e gli operatori possano risolvere questi guasti prima che si verifichino.

Francesca Frattini: Ottimo. Questo è senz'altro un tema di fondamentale importanza; scusami ti ho interrotto mentre stavi parlando dei tre vantaggi legati all’OEE. Hai parlato di disponibilità poi accennavi alle prestazioni e alla qualità. Partiamo dai vantaggi in termini di prestazioni.

Davide De Cesaris: Le prestazioni vengono misurate in base alla velocità di esecuzione, a quanto siamo rapidi nell'esecuzione della produzione che è stata pianificata. Quindi si usa la velocità di esecuzione come percentuale del tempo del ciclo ideale, definiamola in questi termini, è una misura particolarmente importante perché favorisce la massima produzione durante il funzionamento delle apparecchiature. In pratica, se noi abbiamo le apparecchiature che stanno funzionando al 100% della loro disponibilità, dobbiamo anche garantire che siano in grado di funzionare alla massima velocità prevista per quel tipo di apparecchiature. L'analisi IOT in questo caso permette di identificare preventivamente le situazioni che possono determinare dei leggeri ritardi all'interno della produzione. Non stiamo parlando di interruzioni non pianificate, come nel caso della disponibilità, ma stiamo parlando di quando i macchinari stanno funzionando, ma non alla velocità secondo la loro capacità. Ad esempio, parliamo di problemi relativi alla mancanza di materiali, e a come possiamo affrontare in modo preventivo questo tipo di problematiche, prima che queste incidano realmente sulla produttività.

Il monitoraggio, l’IOT permette di capire in modo molto rapido se le apparecchiature non stiano funzionando alla velocità prevista per acquisire una maggior visibilità sulla produzione. Una maggiore visibilità significa avere dei dati in tempo reale, e l'analisi di questi dati per identificare le cosiddette cause radice, le “root cause”, per identificare che cosa abbia veramente causato in principio quella perdita di efficienza.

Davide De Cesaris: L'ultimo punto elencato tra i principali vantaggi dell’uso del monitoraggio OEE è il tema della qualità. E’ sempre più importante per garantire il vantaggio competitivo che hanno le aziende manifatturiere italiane, soprattutto all'interno del panorama europeo e internazionale, assicurare che le unità prodotte siano al massimo della qualità che vogliamo garantire al consumatore.

Migliorare la percentuale di successi, cioè la capacità di produrre senza scarti o comunque riducendo il più possibile le rilavorazioni o gli scarti di produzione, è il risultato di un processo gestito attraverso l’IOT, che consente di monitorare i dispositivi che misurano in modo automatico eventuali problemi che possono presentarsi all'interno della produzione e rilevare in modo rapido i casi non conformi alle specifiche.

L’analisi di questi dati e il monitoraggio servono a identificare eventuali deviazioni rispetto ai parametri di qualità ottimali. Aiutano a individuare all’origine i trend negativi che si vanno ad identificare, quando la produzione è ancora conforme, ma con un andamento che vediamo che può portare a derive e possiamo quindi andare ad agire e intraprendere le misure correttive per rimanere all'interno delle tolleranze previste.

In ultimo, ma non meno importante, l'analisi IOT diciamo che chiude il cerchio; infatti, è detta tecnologia “Closed Loop”, perché permette di restituire ai progettisti e a tutti coloro che operano nell’ingegneria e in tutto quello che sta a monte della produzione le informazioni effettive. Queste informazioni effettive permettono quindi di correggere eventuali errori di progettazione sia in termini di prodotto sia in termini di processo produttivo, e quindi di un'ottimizzazione dei processi in termini che portino a un aumento della qualità effettiva.

Francesca Frattini: Questo consente di riportare i feedback anche alla fase di progettazione, e come abbiamo ascoltato in un altro dei nostri episodi del podcast, questo significa avere un impatto anche sulla sostenibilità, perché è in fase di progettazione che si definisce praticamente l’80% della sostenibilità di un prodotto. L’IOT quindi offre informazioni altamente rilevanti e cruciali per poi eventualmente riprogettare o ripensare un prodotto.

Davide De Cesaris: Assolutamente sì e aggiungo che l’IOT permette di farlo riducendo enormemente i tempi; quindi: è chiaro che possiamo sempre trasferire informazioni dalla produzione e alla progettazione, ma in questo modo lo facciamo in tempo reale.

Per l’azienda significa contare su una visibilità dei dati in tempo reale non solo in produzione, ma nell'intera organizzazione: Progettazione, Engineering Manufacturing – la parte di definizione dei processi produttivi, Vendite, Marketing, Service.

Francesca Frattini: Ottimo, Davide abbiamo parlato del motivo per cui l'Internet of Things è una tecnologia fondamentale per la trasformazione digitale nell'industria manifatturiera, abbiamo parlato di come si giustifica un investimento in questo tipo di tecnologia all'interno dell'azienda, abbiamo spiegato anche come si misura l’efficienza operativa. A questo punto, dopo tutto questo, come azienda manifatturiera convinta dall’IOT come intraprendo il mio percorso di trasformazione digitale?

Davide De Cesaris: Ottima domanda, Francesca. Si può iniziare da tutti i livelli in base alla maturità digitale dell'azienda, a seconda di quello che è lo stato attuale delle tecnologie che sono all'interno della produzione. Attraverso le piattaforme IoT andiamo a “pescare” i dati ovunque essi siano: direttamente dalle macchine (per il calcolo dell’OEE che abbiamo visto finora) o dai sistemi, se questi sono già presenti. Andiamo a prendere il dato dove questo risiede, una volta che riusciamo a recuperare il dato la prima fase è quella del monitoraggio, poi si passa all’analisi che permette attraverso soluzioni puntuali di essere specifici e focalizzati. L’IOT permette di essere un faro guida che ci dice quali siano le principali cause di inefficienza all'interno della produzione e sulla base di quello possiamo intraprendere le azioni correttive, andare a trovare la soluzione più specifica per risolvere i singoli problemi. Per esempio, se ci accorgiamo che il problema riguarda la disponibilità delle macchine andremo ad adottare soluzioni di manutenzione predittiva o analoghe, se ci accorgiamo che il problema è di setup delle macchine possiamo adottare soluzioni che mirano a portare informazioni digitali agli operatori per compiere meglio e in tempi più rapidi il proprio lavoro. Se ci sono delle derive in termini di qualità possiamo andare ad affrontare il tema da un punto di vista di controllo di processo e comunque di cosiddetta qualità predittiva, con soluzioni di qualità predittiva. Partire dal monitoraggio dell’OEE ci permette di capire dove possiamo andare ad aggredire nel più breve tempo possibile le nostre inefficienze, i nostri sprechi in un'ottica Lean e quindi essere assolutamente chirurgici per arrivare a un risultato nel più breve tempo possibile. Ci tengo a precisare che un piccolissimo incremento in termini di OEE può portare a miglioramenti di centinaia di migliaia o se non milioni di euro in termini di riduzione dei costi, miglioramento dell'efficienza, o di sostenibilità, come detto in un altro podcast. Migliorare l'efficienza significa anche utilizzare in modo migliore le risorse che abbiamo in termini energetici produttivi all'interno delle nostre aziende manifatturiere, direi un bel vantaggio a 360 °.

Ecco perché diciamo che: Da un grande potere derivano grandi responsabilità.

Francesca Frattini: Davide, su questo chiudiamo, grazie mille per la citazione che sicuramente apprezzeranno anche i nostri ascoltatori. Grazie Davide, e grazie a tutti voi che ci avete seguito, vi invito a visitare il link in descrizione per trovare ulteriore materiale sui temi che abbiamo approfondito oggi con Davide e a visitare il nostro sito www.ptc.com