La Smart Factory è arrivata: ecco le principali funzionalità IIoT per produttori moderni

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Riepilogo: L'IIoT è forse il termine oggi più in voga nel settore dell'automazione e le tecnologie ad esso correlate hanno il potere di cambiare radicalmente il modo in cui operano gli stabilimenti. È pertanto essenziale comprendere i termini utilizzati, riconoscere come vengono implementate già oggi le tecnologie IIoT nelle smart factory e preparare la propria azienda per le esigenze future.   Il seguente descrive le tre funzionalità IIoT fondamentali in una smart factory: monitoraggio remoto, manutenzione predittiva e ottimizzazione dei processi. 

Cos'è una smart factory?

Le smart factory, ovvero le fabbriche intelligenti, rappresentano una parte importante dell'Internet of Things (IoT).  Il termine IoT si riferisce alle tecnologie che collegano gli oggetti, tra cui elettronica di consumo e componenti industriali, a Internet.  Il termine Industrial Internet of Things (or IIoT) invece si riferisce specificatamente all'impatto di questa innovazione sulle applicazioni industriali.

L'insieme delle tecnologie IoT/IIoT creano le "smart network", o reti intelligenti.  Ad esempio, le tecnologie integrate in una casa intelligente connettono i suoi abitanti a pressoché qualsiasi cosa presente nella casa, dalla porta del garage al frigorifero, e consentono di accedervi tramite uno smart phone.  

Allo stesso modo, una smart factory fornisce ai responsabili di uno stabilimento accesso remoto alle macchine connesse via wireless, oltre che a un'ingente mole di dati sul funzionamento delle stesse, automatizzando la comunicazione tra i macchinari e i sistemi. La disponibilità dei dati rappresenta uno dei tratti distintivi dell'IIoT in quanto permette alle aziende di sfruttare i dati in modo più costruttivo, ad esempio per la manutenzione predittiva delle macchine.   

Principali funzionalità delle smart factory

Le funzionalità IIoT fondamentali utilizzate in una smart factory sono tre: monitoraggio remoto, manutenzione predittiva e ottimizzazione dei processi.   Di seguito sono riportati esempi pratici di ciascuna di queste funzionalità nelle smart factory.

Monitoraggio remoto

Una maggiore visibilità sullo stato operativo dei componenti delle macchine (sia storica che in tempo reale) permette ai responsabili degli impianti di monitorare ed effettuare a distanza le operazioni di diagnostica delle macchine rapidamente, identificando e risolvendo i problemi prima che questi compromettano la disponibilità delle macchine e la produttività. 

Ad esempio, le torrette luminose dotate di comunicazione wireless permettono agli operatori di monitorare a distanza le macchine evitando la posa di cavi e i costi ad essa associati. Gli indicatori segnalano lo stato della macchina sia visivamente che inviando aggiornamenti tramite una rete wireless sicura a un dispositivo remoto, attivando una reazione o una risposta da parte dell'operatore presso una stazione di lavoro distante dalla macchina.

I dati registrati da questi dispositivi possono essere inoltre utilizzati per i calcoli OEE (Overall Equipment Effectiveness).  Non solo gli operatori possono rispondere rapidamente agli avvisi non appena vengono generati ma sono anche in grado di consultare i dati storici per verificare i tempi di funzionamento della macchina, i volumi di produzione, i pezzi scartati e altri parametri chiave.

Manutenzione predittiva

Le funzioni analitiche predittive consentono una pianificazione più accurata della manutenzione della macchina, per ridurre i tempi di fermo, aumentare il tempo medio tra due guasti (MTBF) e ridurre i costi di interventi di manutenzione preventiva non necessari e dei ricambi a magazzino.

Con la manutenzione predittiva, è possibile basare le decisioni non su congetture ma sui dati storici e in tempo reale della macchina stessa.  Ad esempio, sensori wireless di vibrazioni e temperatura, quali il modello QM42VT di Banner, possono rilevare un mancato allineamento, parti allentate o la presenza di usura sulla macchina.  Il sensore wireless trasmette quindi i dati al modulo di controllo wireless che li rende immediatamente disponibili (tramite messaggi testuali o e-mail) per analisi a lungo termine.   

Il monitoraggio dei componenti delle macchine in tempo reale per rilevare aumenti di vibrazioni e temperatura permette di individuare i problemi prima che si aggravino, causando ulteriori danni e tempi di fermo imprevisti.  Con il tempo, i dati storici formano un prezioso registro che può essere utilizzato per prendere decisioni con cognizione di causa sulla manutenzione nella linea di produzione.  

Ottimizzazione dei processi

L'interconnettività ottenibile con le tecnologie IIoT permette la comunicazione tra macchine, componenti e persone.   L'interconnettività consente l'ottimizzazione di processi basata sui dati, aumentando efficienza e produttività. 

Ad esempio, un sistema di notifica wireless può essere utilizzato per avvisare responsabili e tecnici che sulla linea è richiesta la loro presenza, riducendo la necessità di spostamento sia dei tecnici, che altrimenti dovrebbero costantemente controllare ciascuna linea, che degli operatori, evitando loro di lasciare le postazioni di lavoro per richiedere assistenza. 

Un sistema di questo tipo potrebbe essere configurato in modo che premendo un pulsante o un interruttore, l'operatore avvisi il responsabile o il tecnico che è necessaria la sua presenza sulla linea di produzione. Una torretta luminosa collegata alle uscite del gateway segnalerebbe quale linea di produzione richiede attenzione e i colori assegnati indicherebbero la necessità di un tecnico (giallo) o di un responsabile (rosso).  

Utilizzando una rete wireless di dispositivi collegati per ottimizzare le comunicazioni, i responsabili, i tecnici e gli operatori possono utilizzare il loro tempo in modo più efficiente e produttivo. Allo stesso modo, è possibile utilizzare una soluzione wireless in applicazioni  pick-to-light e di richiesta di pezzi . 

Conclusione

In generale, le funzionalità offerte dall'IIoT fanno della tecnologia non semplicemente un investimento a breve termine o una soluzione a problemi immediati, ma la risposta alle esigenze di miglioramento continuo, permettendo alle aziende di risolvere nuovi problemi man mano che questi si presentano, capitalizzando il valore dell'investimento nel tempo. 


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