Digitalizzazione con standard aperti: la ricetta per la massima tranquillità
Pubblicato il 02 settembre 2024 a Operational Excellence
Possiamo trasformare le mie previsioni in realtà? Saremo in grado di rispettare le scadenze? Ho abbastanza informazioni per avere certezze? Come sta andando la fabbrica in termini di QCDE (vale a dire qualità, costi, tempi di consegna e impatto ambientale), rispetto ai nostri obiettivi e alla concorrenza?
Queste sono alcune preoccupazioni che tengono svegli i dirigenti di fabbrica; preoccupazioni che possono essere risolte grazie alla digitalizzazione. In un ambiente di produzione digitalizzato, i dirigenti di fabbrica non devono preoccuparsi delle incognite, dei rischi e delle possibilità che questi si verifichino. La digitalizzazione elimina le incertezze e consente l'ottimizzazione basata sulle prestazioni. Fornisce informazioni utili per aiutare i responsabili di fabbrica a migliorare la qualità, ridurre i costi, accorciare i tempi di consegna e limitare l'impatto ambientale. Il responsabile di una fabbrica digitalizzata non dovrà svegliarsi preoccupato nel cuore della notte, ma se così fosse, basterà una rapida occhiata al cellulare per appurare che tutto funziona a dovere.
Tuttavia, passare da uno stato di insonnia indotto dall'ansia a un sonno tranquillo non è facile. La digitalizzazione, infatti, può essere piuttosto noiosa. Raramente i responsabili dei progetti possono permettersi di lavorare su un foglio bianco; la maggior parte del tempo lavorano con una moltitudine di tecnologie obsolete, cercando di digitalizzare le linee di produzione che incorporano macchine che non hanno mai registrato dati e che sono state costruite prima ancora che esistessero i protocolli di comunicazione dati. Tutto ciò si traduce in una sfida importante per l'integrazione di OT e IT.
Queste sono alcune preoccupazioni che tengono svegli i dirigenti di fabbrica; preoccupazioni che possono essere risolte grazie alla digitalizzazione. In un ambiente di produzione digitalizzato, i dirigenti di fabbrica non devono preoccuparsi delle incognite, dei rischi e delle possibilità che questi si verifichino. La digitalizzazione elimina le incertezze e consente l'ottimizzazione basata sulle prestazioni. Fornisce informazioni utili per aiutare i responsabili di fabbrica a migliorare la qualità, ridurre i costi, accorciare i tempi di consegna e limitare l'impatto ambientale. Il responsabile di una fabbrica digitalizzata non dovrà svegliarsi preoccupato nel cuore della notte, ma se così fosse, basterà una rapida occhiata al cellulare per appurare che tutto funziona a dovere.
Tuttavia, passare da uno stato di insonnia indotto dall'ansia a un sonno tranquillo non è facile. La digitalizzazione, infatti, può essere piuttosto noiosa. Raramente i responsabili dei progetti possono permettersi di lavorare su un foglio bianco; la maggior parte del tempo lavorano con una moltitudine di tecnologie obsolete, cercando di digitalizzare le linee di produzione che incorporano macchine che non hanno mai registrato dati e che sono state costruite prima ancora che esistessero i protocolli di comunicazione dati. Tutto ciò si traduce in una sfida importante per l'integrazione di OT e IT.
Obiettivo: l'80%
Il mio consiglio è di accettare che non sarà mai possibile digitalizzare ogni metro quadrato della tua fabbrica (a meno di non essere abbastanza fortunati da digitalizzare una struttura nuova di zecca). Farlo sarebbe troppo costoso e complesso. La maggior parte delle fabbriche costruite negli ultimi cinque anni può ragionevolmente prevedere di riuscire a digitalizzare almeno l'80% del proprio flusso di lavoro, e la chiave è nella standardizzazione. Ciò significa standardizzare il tipo di dati generati e raccolti, i metadati utilizzati per la documentazione e le modalità di scambio e comunicazione dati.
È possibile utilizzare standard non aperti, ma in ultima analisi ciò limiterà la capacità di sfruttare appieno le opportunità di ottimizzazione delle prestazioni offerte dalla digitalizzazione e di comunicare oltre le mura della fabbrica, motivo per cui sosteniamo un approccio alla digitalizzazione basato su standard aperti.
Per la raccolta in tempo reale dei dati di macchine e processi, la standardizzazione verrà ottenuta tramite un linguaggio di modellazione comune come PackML. Una digitalizzazione di successo richiede anche un protocollo di comunicazione standardizzato che consenta alle macchine di comunicare tra loro e con altri componenti dell'Industry 4.0. OPC UA, un protocollo che ha origine dal dominio IT, sta acquisendo sempre più popolarità nel settore dell'automazione industriale e OMRON fa parte di un comitato direttivo guidato dal settore dell'automazione che sta estendendo tale protocollo ai dispositivi industriali a livello di campo, denominati UPC UA FX.
L'analogia che uso spesso è con la lingua inglese, la lingua universale del mondo del business. Se parli inglese, puoi fare affari con la maggior parte delle persone. Lo stesso principio si applica a OPC UA FX in un contesto industriale.
Questo standard aperto supporta l'interoperabilità completa all'interno di una fabbrica. Non solo consente alle macchine di comunicare tra loro in termini di dati, ma anche con i sistemi IT, come ERP e MES, nonché con i sistemi di analisi dei dati in esecuzione su un cloud locale o virtuale.
È possibile utilizzare standard non aperti, ma in ultima analisi ciò limiterà la capacità di sfruttare appieno le opportunità di ottimizzazione delle prestazioni offerte dalla digitalizzazione e di comunicare oltre le mura della fabbrica, motivo per cui sosteniamo un approccio alla digitalizzazione basato su standard aperti.
Per la raccolta in tempo reale dei dati di macchine e processi, la standardizzazione verrà ottenuta tramite un linguaggio di modellazione comune come PackML. Una digitalizzazione di successo richiede anche un protocollo di comunicazione standardizzato che consenta alle macchine di comunicare tra loro e con altri componenti dell'Industry 4.0. OPC UA, un protocollo che ha origine dal dominio IT, sta acquisendo sempre più popolarità nel settore dell'automazione industriale e OMRON fa parte di un comitato direttivo guidato dal settore dell'automazione che sta estendendo tale protocollo ai dispositivi industriali a livello di campo, denominati UPC UA FX.
L'analogia che uso spesso è con la lingua inglese, la lingua universale del mondo del business. Se parli inglese, puoi fare affari con la maggior parte delle persone. Lo stesso principio si applica a OPC UA FX in un contesto industriale.
Questo standard aperto supporta l'interoperabilità completa all'interno di una fabbrica. Non solo consente alle macchine di comunicare tra loro in termini di dati, ma anche con i sistemi IT, come ERP e MES, nonché con i sistemi di analisi dei dati in esecuzione su un cloud locale o virtuale.
Apertura di opportunità per il futuro
Ma il suo vero potenziale risiede nella capacità di supportare la condivisione reciproca delle informazioni e la comunicazione tra più siti e nella rete di fornitura. Con la digitalizzazione basata su standard aperti, i produttori possono confrontare più stabilimenti per ottenere ulteriori miglioramenti e duplicare i metodi di lavoro tra i siti di produzione. Possono anche utilizzare i dati dei processi dei fornitori per informare i loro programmi di produzione, indicando ad esempio il periodo di tempo in cui verrà consegnato un particolare pezzo.
La digitalizzazione con standard aperto è fondamentale anche per ricavare valore dai DPP (Digital Product Passports, vale a dire Passaporti digitali di prodotto). Oltre a essere un requisito legale a partire dal 2027 per determinati settori, i DPP, che forniscono una registrazione digitale di composizione, origine e ciclo di vita di un prodotto, sono uno strumento utile per l'Industry 4,0. Nella produzione di batterie per veicoli elettrici, ad esempio, i DPP potrebbero essere utilizzati per migliorare la qualità e ridurre gli sprechi. La combinazione di componenti della stessa qualità ha consentito la realizzazione di una batteria migliore. Questo non sempre accade, tuttavia, a causa della variazione che si verifica entro le tolleranze impostate. Utilizzando i dati DPP comunicati tramite OPC UA, i magazzini potrebbero scegliere singoli componenti con caratteristiche simili, riducendo così il rischio che le batterie non superino i test di fabbrica e debbano essere rottamate.
La digitalizzazione con standard aperto è fondamentale anche per ricavare valore dai DPP (Digital Product Passports, vale a dire Passaporti digitali di prodotto). Oltre a essere un requisito legale a partire dal 2027 per determinati settori, i DPP, che forniscono una registrazione digitale di composizione, origine e ciclo di vita di un prodotto, sono uno strumento utile per l'Industry 4,0. Nella produzione di batterie per veicoli elettrici, ad esempio, i DPP potrebbero essere utilizzati per migliorare la qualità e ridurre gli sprechi. La combinazione di componenti della stessa qualità ha consentito la realizzazione di una batteria migliore. Questo non sempre accade, tuttavia, a causa della variazione che si verifica entro le tolleranze impostate. Utilizzando i dati DPP comunicati tramite OPC UA, i magazzini potrebbero scegliere singoli componenti con caratteristiche simili, riducendo così il rischio che le batterie non superino i test di fabbrica e debbano essere rottamate.
Una delle domande che mi vengono spesso poste sulla digitalizzazione basata su standard aperti riguarda la sua possibilità di "retrofit". Desidero proporre un'altra analogia a tema linguistico, questa volta con Google Traduttore. OMRON ha sviluppato un controllore di dati periferico che traduce i dati provenienti da macchine meno recenti nella lingua e nei tipi di dati più recenti. Si tratta effettivamente di una scatola gateway che può essere utilizzata per rendere le macchine meno recenti standard aperti.
La digitalizzazione sta acquisendo slancio con la crescente consapevolezza dei vantaggi reali generati dagli insight basati sui dati. Tuttavia, la standardizzazione, in termini di tipologia di dati raccolti e modalità di comunicazione, rappresenta una sfida importante per le fabbriche che desiderano digitalizzare l'automazione industriale. Adottando un approccio basato su standard aperti, i produttori possono promuovere una digitalizzazione di successo, consentendo ai responsabili di fabbrica di dormire sonni tranquilli.
La digitalizzazione sta acquisendo slancio con la crescente consapevolezza dei vantaggi reali generati dagli insight basati sui dati. Tuttavia, la standardizzazione, in termini di tipologia di dati raccolti e modalità di comunicazione, rappresenta una sfida importante per le fabbriche che desiderano digitalizzare l'automazione industriale. Adottando un approccio basato su standard aperti, i produttori possono promuovere una digitalizzazione di successo, consentendo ai responsabili di fabbrica di dormire sonni tranquilli.
