Quanto è intelligente la tua linea di confezionamento? | Omron, Italia

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Quanto è intelligente la tua linea di confezionamento?

Dan Rossek, Regional Marketing Manager, Omron UK

L’introduzione di Industria 4.0 nelle linee di confezionamento può offrire numerosi vantaggi, da una migliore gestione dei dati a una maggiore efficienza. Mentre i benefici possono essere chiari, tuttavia, la sostituzione di un’intera linea di produzione può risultare impraticabile per aziende che operano già con margini ridotti. Benché sia la transizione a linee al passo con i tempi, flessibili e intelligenti, a offrire i massimi vantaggi, anche piccoli cambiamenti delle infrastrutture esistenti possono dare un notevole impulso all’efficienza.

È tutta una questione di dati

L’adozione di linee di confezionamento intelligenti permette di migliorare la tracciabilità, i tempi di attività e la qualità, riducendo allo stesso tempo i costi di esercizio e il costo totale di proprietà. La maggior parte dei vantaggi deriva dalla disponibilità di una piattaforma integrata per i componenti e il controllo, che consente scambi trasparenti di dati fra i dispositivi e il sistema di controllo. La possibilità di accedere a tali dati a livello di componente è uno dei fattori abilitanti essenziali per raccogliere i frutti dell’introduzione di un sistema Industria 4.0.

Anche quando è disponibile una certa quantità di dati, specie nel caso di attrezzature meno recenti si tratta di solito di indicazioni sostanzialmente binarie, di tipo on/off, che indicano se una macchina è in funzione o no, oppure se un sensore riesce o meno a rilevare qualcosa. Spesso non è disponibile alcuna informazione granulare in grado di indicare ad esempio se una macchina sta funzionando a un livello di capacità inferiore al massimo per la maggiore usura dei cuscinetti dei motori elettrici, o se un sensore ottico si sta progressivamente sporcando ma non ha smesso di funzionare.

L’acquisizione elettronica dei dati è pertanto un buon punto di partenza. Essa può richiedere la modifica dei processi operativi per garantire che i dati vengano registrati correttamente, e non semplicemente scarabocchiati in modo illeggibile su un modulo cartaceo. Viceversa, se le attrezzature acquisiscono già i dati è possibile che occorra collegare una macchina a un dominio IT di livello superiore o a un software di analisi. Ciò può comportare alcuni aggiornamenti tecnici di minore entità delle apparecchiature per l’aggiunta di sensori che acquisiscano i dati operativi, la conversione in formato digitale di informazioni analogiche esistenti o l’aggiunta di moduli di comunicazione dati che assicurino la raccolta e il controllo dei medesimi.

Una volta attivato il processo di raccolta dei dati di base è poi possibile iniziare ad analizzare gli stessi per appurare il livello di efficienza operativa della relativa linea; ciò consente spesso di identificare potenziali colli di bottiglia dei processi, sui quali è possibile intervenire per migliorare ulteriormente l’efficienza. La possibilità di monitorare le condizioni dei dispositivi consente inoltre di introdurre funzioni di supporto della manutenzione preventiva.

Supponiamo ad esempio che sia presente un problema di minore entità nell’etichettatrice di una linea. Gli operatori sanno che occorre regolarla di quando in quando affinché funzioni in modo scorrevole. L’intervento richiede pochi minuti, quindi non se ne tiene neppure più traccia, ma nel tempo il problema potrebbe avere un impatto significativo sull’efficienza della linea.

Un passo per volta

La possibilità di conoscere con precisione il livello di efficienza di una linea di confezionamento consente di concentrare gli investimenti sulle parti meno efficienti e di sviluppare di conseguenza una strategia di migrazione delle linee per giungere a una produzione intelligente e flessibile.

Oggi i mercati evolvono rapidamente, e i cicli di produzione tendono a essere più brevi e diversificati. Le linee configurate per un solo prodotto, o la cui riconfigurazione per altri prodotti richiede molto tempo, possono rivelarsi fonti considerevoli di inefficienza. La modifica delle attrezzature di una linea per consentirle di supportare tipi diversi di prodotti, o per automatizzare le transizioni fra i medesimi, può offrire notevoli vantaggi, in quando consente di mantenere in esercizio più a lungo le linee esistenti e di ridurre il tempo perduto durante le transizioni in questione.

Parlare la stessa lingua

Che si tratti di potenziare parti di una linea esistente o di crearne una nuova, è essenziale che le macchine comunichino utilizzando protocolli standard e set di dati comuni. È probabile che anche le nuove linee includano componenti di produttori differenti, quindi è essenziale fare sì che tutti parlino la stessa lingua.

OPC UA è ad esempio uno standard di comunicazioni aperto, sicuro e ampiamente utilizzato per le applicazioni Industria 4.0. OPC UA è uno sviluppo multi-piattaforma di OLE per il controllo dei processi OPC (OLE for Process Control), definito inizialmente, nel 1995, da un certo numero di soggetti attivi nel campo dell’automazione unitamente a Microsoft. Prendendo le mosse dal successo di OPC, OPC UA offre una soluzione indipendente dalla piattaforma che include anche la gestione dei dati basata su modelli.

Oltre a comunicare fra loro, le attrezzature delle linee devono anche fornire interfacce standardizzate per gli operatori. Standard quali PackML definiscono una serie di modi e stati a garanzia di HMI con la stessa interfaccia, fornendo inoltre un metodo comune per il trasferimento dei dati di rilievo fra le macchine.

Processi decisionali più intelligenti

La possibilità di disporre di dati in un formato comune e facilmente comprensibile consente a operatori e supervisori di produzione di prendere decisioni meglio ponderate sulle condizioni delle linee di confezionamento, individuando e risolvendo con maggiore rapidità gli eventuali problemi. Riveste tuttavia un’importanza anche maggiore la capacità dei sistemi intelligenti di identificare i potenziali problemi ancor prima che si verifichino, consentendo di programmare una manutenzione preventiva atta a garantire la continuità operativa delle linee.