Con IoTCore di FLEX e l’intelligenza distribuita parliamo tutte le lingue della fabbrica

Comunicazione è la parola chiave della fabbrica digitale. C’è poi un momento in cui sistemi informativi e tecnologia si uniscono dando vita alla soluzione IOTCore di Tecnest, capace di interconnettere macchine e sistemi di fabbrica sotto al segno di un linguaggio universale.

Quando parliamo di fabbrica organica parliamo di una produzione non solo digitale, ma soprattutto dove i decision maker agiscono e decidono sulla base di dati raccolti ed elaborati.
Le macchine di produzione, come gli altri sistemi presenti in fabbrica, rappresentano la base di tali decisioni. È grazie alla lettura dei dati delle macchine produttive che è possibile conoscere l’andamento di ogni singola linea e correggere la rotta.
Ma cosa accade quando in produzione le macchine e i sistemi sono tanti e utilizzano protocolli comunicativi differenti?

 La soluzione IoTCore di Tecnest

Con lo scopo di rendere ancora più efficienti le imprese manifatturiere Tecnest ha studiato e implementato il framework IoTCore: si tratta di una soluzione di connettività industriale, capace di tradurre tutti i linguaggi macchina in un “esperanto” della fabbrica letto poi dal MES per la consuntivazione e la visualizzazione efficace dei dati.

Il sistema può essere multipiattaforma e può essere installato su PLC, server, Window e Linux allo scopo di costruire un ecosistema di interconnessioni basate sul framework e sulla potenza del calcolo distribuito con l’Edge computer, che è centralizzato su un server e installato con virtual machine su altri computer disponibili – in caso di adattamento della memoria, HDIUK e porte di rete.
L’intelligenza è quindi distribuita sul campo: il traffico di rete ed il carico di lavoro dei dispositivi viene ottimizzato.

Il risultato? La possibilità di costruire una propria “infrastruttura” 4.0 efficiente ed affidabile a seconda del layout degli impianti e delle esigenze dei clienti.

 Cosa possiamo conoscere

Vibrazioni, indicatori di consumo energetico, eventuali problematiche legate a malfunzionamenti: tutto ciò che è “dato” non solo lo raccogliamo ma riusciamo a trasformarlo in “informazione”.

È possibile infatti, per ogni articolo prodotto, conoscerne le variabili di processo, composte da centinaia di dati che raccontano qualcosa in più della produzione evidenziandone criticità e punti di forza in termini di efficienza.

 I vantaggi

• La messa in esercizio è semplificata grazie alla modularità delle componenti ed all’utilizzo di ambienti di programmazione e configurazione visuale di tipo grafico, no-code e low-code
• Una scelta oculata dei dispositivi e delle connessioni permette di separare anche su più livelli la rete aziendale dalla rete di campo secondo le migliori strategie di cybersecurity
• Adottando dispositivi intelligenti di “Edge Computing” si può distribuire sull’impianto tutta la potenza di calcolo necessaria per trattare i dati vicino ai punti dove questi sono prodotti
• IoTCore permette delle analitiche in ottica “Big Data” sui dati raccolti utilizzando strumenti standard come InfluxDB e Grafana
• IoTCore permette anche analitiche e visualizzazioni “real-time” (grazie alle componenti disponibili da Beckhoff®) ed elaborazioni e simulazioni complesse realizzabili tramite un modulo MATLAB/Simulink® integrabile sulla piattaforma TwinCAT
• L’installazione nel framework IoTCore di Driver SW che supportano nativamente i protocolli proprietari adottati da diverse macchine CNC permette di risparmiare i costi di attivazione su queste macchine per ulteriori opzioni e protocolli di comunicazione
• Il traffico di rete ed il carico di lavoro dei dispositivi viene ottimizzato e tutte le informazioni rilevanti sono trasmesse in modo affidabile e sicuro

Dal Friuli-Venezia Giulia pionieri della digitalizzazione: il progetto di Comefri S.p.A. con Tecnest compie 20 anni e guarda al futuro

Un progetto cominciato nel 2003, con l’introduzione di una prima pietra miliare per ottimizzare i processi di schedulazione della produzione che è poi cresciuto nel tempo, insieme alla realtà produttiva, sotto al segno della continua ricerca del miglior livello di servizio per il proprio cliente finale.

Comefri S.p.a., azienda friulana con sedi ad Artegna e Magnano in Riviera, ma attiva anche all’estero in Turchia, Cina, Germania, USA, Francia e U.K., leader europeo nella realizzazione di ventilatori industriali è in regione è una pioniera della Digital Transformation.

Una produzione che nei soli due stabilimenti friulani impegna circa 120 mila ore/lavoro anno.

 L'inizio del progetto

«Quando il progetto con FLEX-APS è partito – oramai 20 anni fa – eravamo consapevoli del fatto che fosse necessario evolvere e migliorare sotto il profilo dell’organizzazione produttiva interna. Il progetto ha poi preso forma insieme a Tecnest», racconta Dario Petrei, Planning Manager di Comefri. «Una partnership tutta territoriale, che oggi è ampiamente maggiorenne e che sta crescendo tra non poche mutazioni di mercato».

«Nel 2003 la quantità di codici e ordini di produzione era tale da non poter essere più gestita manualmente in maniera affidabile. Schedulare la produzione, grazie all’uso di un applicativo software, per noi ha significato avere un’idea ben chiara di quando e su quali risorse si sarebbe poi realizzata la produzione» prosegue Petrei. «Questo, a cascata, ha naturalmente apportato migliorie a tutto ciò che gravita attorno alla produzione – ma anche alle attività di magazzino, di spedizione, etc. –, compresa la possibilità di reimpiegare personale altamente specializzato in altre mansioni che avevano maggiormente a che fare con la capacità di prender decisioni, al miglioramento continuo, più che a gestire manualmente un processo.

 

«Si pensi, ad esempio, i capi reparto sono passati da 8 a 5. Anche in ambito planning ci sono state delle evoluzioni. Da 5 ora siamo in due ed un ex preposto è diventato il nostro responsabile della programmazione».

 Pandemia e mutazioni di mercato

Le mutazioni di mercato degli anni successivi hanno poi posto l’azienda davanti a nuove sfide per poter mantenere il suo vantaggio competitivo principale: l’affidabilità.

Affidabilità che ha significato anche fare un passo avanti nel progetto – complici anche le difficoltà dettate dalla pandemia – introducendo la possibilità di pianificare in maniera simulata gli scenari produttivi.

Grazie ad una gestione digitale delle attività di scheduling, anche durante il lockdown Comefri ha potuto gestire la pianificazione da remoto. La pandemia ha cambiato però la richiesta di mercato e quindi anche la proposta di prodotto di Comefri: se una volta il lavoro avveniva solo con il prodotto già presente a magazzino (con 1 o 2 settimane di spedizione), ora la produzione è unicamente a commessa e just in time.

«Ci siamo trovati a ridurre il prodotto finito a magazzino nell’ordine dell’80% trasformandolo in area produttiva e gestire quindi ordini “a ondate”» racconta Petrei. «Volevamo un metodo scientifico per rispondere in maniera rapida e certa a tali carichi potendo aver la possibilità di vedere l’impatto che l’arrivo di ordini simultanei, anche di grosse dimensioni, avrebbe potuto avere sull’organizzazione della produzione. Simulare gli scenari ci aiuta a capire dove potranno verificarsi le criticità e quindi ad anticiparle ancora prima dell’ingresso dell’ordine».

 

«Oggi siamo in grado di rispondere con puntualità a consegne su orizzonti dalle 2 alle 3 settimane. In poche parole: schedulare e pianificare significa programmare nelle condizioni ottimali, nel rispetto di vincoli e tempistiche, ogni ordine, reagendo a improvvisi cambiamenti in real-time e garantendo sempre una data di consegna precisa al cliente finale. Con il progetto ancora in evoluzione stiamo lavorando alle ottimizzazioni delle matrici di attrezzaggio con un risparmio di tempo già verificato di circa il 20% sui setup della macchina».

 

«Il rapporto con i consulenti è stato portante nel progetto per guidarci ed orientarci nelle scelte future» conclude. «Nella pianificazione è ancora fondamentale l’esperienza umana sui processi. È questa che viene amplificata delle potenzialità del software e molto lavoro è stato fatto proprio attorno a questo asset».

 

La strada è tracciata per Comefri, la digitalizzazione non si deve fermare ed il progetto, condotto dall’Ing. Stefano Musina di Tecnest assieme ad Alessandro Tulisi, è tutt’oggi in evoluzione.

«Il futuro? L’evoluzione dei sistemi informativi è naturalmente quella del web e del cloud. Con IOT e AI verrà fatto un ulteriore passo avanti per tutto l’universo logistico e produttivo», afferma Bruno Andreussi, IT Manager del gruppo. «Bisogna schiacciare il piede sull’acceleratore dal punto di vista informatico per non mettere in crisi l’intero sistema. Adeguarsi ed essere proattivi. Essere parte del cambiamento e non subirlo».

Logistica Efficiente | La soluzione FLEX di Tecnest applicata al processo di bulking in ambito cosmetico

• 09-05-2023

Su Logistica Efficiente parliamo dell'importanza di una schedulazione ottimizzata per la produzione del bulk in ambito cosmetico e di come FLEX-APS incontri le soluzioni alle criticità di processo.

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Logistica Efficiente | La soluzione FLEX di Tecnest applicata al processo di bulking in ambito cosmetico

• 09-05-2023

Su Logistica Efficiente parliamo dell'importanza di una schedulazione ottimizzata per la produzione del bulk in ambito cosmetico e di come FLEX-APS incontri le soluzioni alle criticità di processo.

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Strategie di schedulazione del bulking: le mosse vincenti per ottimizzare i risultati nell’industria cosmetica

Pianificare al meglio i processi di bulking nell’industria cosmetica può essere particolarmente critico a causa delle numerose variabili in gioco. Schedulare quindi, con l’aiuto di un software APS (Advanced Planning & Scheduling) ogni fase del processo, dall’ordine di produzione, al confezionamento è quindi essenziale per ottimizzare il lavoro in fabbrica, evitando inconvenienti e rallentamenti sulla linea.

Gestione del colore, gestione texture e compatibilità delle materie prime rappresentano solo alcuni dei livelli di complessità da tenere in considerazione quando si parla di bulking. La produzione del bulk – cioè la fase dedita alla realizzazione delle miscele - rappresenta un momento chiave per la manifattura cosmetica, dal quale dipenderà poi il buon esito di tutta la produzione.

Come ottimizzare al massimo quindi tale procedimento?

Come sequenziare le diverse fasi, nel rispetto dei vincoli ed ottenere la miglior schedulazione possibile?
 

 Le principali criticità

La produzione del bulk rappresenta la prima istanza del processo produttivo cosmetico: la realizzazione delle miscele, siano essere sottoforma liquida o in polvere, è determinante per tutti gli step produttivi successivi. Un processo dove il fattore umano risulta ancora determinante sotto al profilo dell’esperienza, ma dove una schedulazione avanzata risulta pressoché indispensabile per gestire l’importante variabilità di tale processo.

 Come risolvere le criticità con un software APS?

1. Scala Colore: produrre in sequenza bulk con colori differenti richiede a monte una perfetta schedulazione delle diverse produzioni secondo vincoli prestabiliti che tengono in considerazione il tempo per la pulizia degli impianti, che assicura quindi la giusta qualità al prodotto.

Come lo gestiamo?  Grazie ad una schedulazione ottimizzata con FLEX-APS è possibile individuare la sequenza ottimale per garantire una logica esatta nella produzione dei diversi articoli (dal più chiaro al più scuro), mantenendo intatta la qualità nell’intera catena.

2. Matrici di attrezzaggio: il tempo risulta ancora una volta un valore determinante nella produzione del bulk. Gestire le matrici di attrezzaggio, che permettono di passare quindi dalla produzione di un bulk all’altro, significa sequenziare e schedulare in modo automatico, assegnando le operazioni alle diverse macchine nel modo ottimale e nel rispetto dei parametri di tempo indicati dalla matrice.

a) Matrice Gestione texture: grazie alla schedulazione avanzata assicurata da FLEX-APS è possibile pianificare seguendo anche più matrici contemporaneamente, come nel caso della produzione di bulk a diverse texture.

b) Matrice Compatibilità: è possibile ottimizzare la sequenza produttiva tenendo in considerazione anche i parametri di compatibilità delle diverse materie prime (es. prodotti con acqua e base alcolica).

c) Ottimizzazione dell’impianto su indice di comunanza di materie prime: è possibile sequenziare in modo ottimizzato anche la produzione di diversi bulk, basandosi su una matrice di comunanza di materie prime e approvvigionamento della linea. Sequenziare in modo ottimizzato la produzione di miscele che condividono un alto numero di materie prime impatta positivamente sui tempi produttivi e sui costi indiretti.

 Dal bulk al confezionamento

Al termine della prima fase, il bulk sarà pronto per il trasferimento verso gli impianti di confezionamento. Anche in questo momento della produzione la schedulazione gioca un ruolo importante in termini di:

• Gestione attrezzature: trasferire il bulk attraverso le tramogge verso il confezionamento richiede l’utilizzo della medesima logica in termini di scala colore, rendendo quindi necessario schedulare al meglio i trasferimenti per evitare un inquinamento dei colori che ne comprometterebbe la qualità
• Gestione tramogge in termini capacitivi: schedulare in ottica previsionale o simulativa la disponibilità degli impianti di trasferimento è essenziale per allineare la fase di bulking con il successivo confezionamento
• Gestione obsolescenza bulk: anche in questa fase il tempo è un fattore chiave. È importante sequenziare e pianificare al meglio il trasferimento del bulk verso i reparti di confezionamento – e quindi la loro disponibilità nel rispetto dei limiti dell’obsolescenza della materia prima impiegata.

Profilo dell'autore

 Ing. Antonio Dota, Team Leader & Senior Consultant Tecnest. 

Laureato in Ingegneria Gestionale è specializzato in nuove soluzioni informatiche in ambito APS (Advanced Planning & Scheduling) e

MES (Manufacturing Execution System).