L'innovazione nel settore manifatturiero osservata dagli esperti e da 3 prospettive diverse

giugno 27, 2017
Di recente, Infor e IndustryWeek hanno organizzato una tavola rotonda sulle questioni più importanti riguardanti l'innovazione nel settore manifatturiero. Hanno partecipato all'incontro professionisti attivi in ambito accademico, nello sviluppo di soluzioni e nella progettazione di sistemi, ognuno dei quali ha espresso le proprie opinioni, partendo da una prospettiva personale. I tre punti di vista si sono combinati per creare una visione multi-dimensionale dell'innovazione, del suo impatto potenziale e delle sfide e difficoltà connesse all'implementazione delle tecnologie innovative.

Apprendimento e ricerca basati sui dati Andrew Dugenske, del Georgia Institute of Technology, ha presentato una visione accademica dell'innovazione. Il Georgia Tech, che gode di ottima fama per i suoi programmi ingegneristici di prim'ordine, è stato inserito nella classifica del 2018 delle migliori università e centri di ricerca tecnologica elaborata dalla rivista americana US News & World Report, posizionandosi al 4° posto per quanto riguarda i programmi per studenti universitari e al 7° per i programmi per laureati. Dugenske è il direttore dei sistemi informatici presso il Georgia Tech ed è presidente di Factory Right, un programma di software per il settore manifatturiero che lui stesso ha sviluppato.

Quando gli è stato chiesto della sua esperienza con l'innovazione e le tecnologie dirompenti, Dugenske ha risposto che il Georgia Tech dispone di un ampio programma di collaborazione con le aziende manifatturiere.

"Le aziende si rivolgono a noi cercando consigli imparziali", ha raccontato. Il Georgia Tech collabora con società del calibro di Siemens, Boeing, Nortel, Panasonic, Steelcase e altre.

"Ogni azienda ha un obiettivo diverso ed è da qui che occorre partire sempre, definendo con esattezza quali sono i problemi", ha spiegato Dugenske. "A questo punto, possiamo formulare strategie che a volte implicano solo piccoli cambiamenti, a volte invece prevedono interventi drastici, da implementare gradualmente in più fasi."

"Le fasi legate ai prototipi e ai test sono essenziali nelle nostre collaborazioni con le aziende manifatturiere", ha affermato Dugenske.

Inoltre, ha aggiunto che "Internet of Things (IoT) è una delle tecnologie più dirompenti per il settore manifatturiero". Dugenske ha anche illustrato alcune statistiche sorprendenti provenienti da www.Industrial-IP.org. Tra queste, vale la pena sottolineare quanto segue:

  • Ci si aspetta che, entro il 2022, 50 miliardi di dispositivi saranno connessi a Internet.
  • Entro il 2022, il valore realizzato tramite Internet of Things potrebbe ammontare a 14.400 miliardi di dollari.
  • Nei prossimi 10 anni, il settore manifatturiero si giocherà il 27% del suo valore totale, ovvero 3.880 miliardi di dollari.
  • Grazie alla maggiore efficienza nell'impiego della forza lavoro garantita da IoT, le aziende potranno risparmiare 675 miliardi di dollari.
  • I dispositivi smart consentiranno risparmi pari a 729 miliardi di dollari grazie all'eliminazione degli sprechi.

Il Georgia Tech organizza ogni anno workshop dedicati a IoT per aiutare le aziende a capire come sfruttare al meglio questa tecnologia.

Applicare l'innovazione: monitoraggio degli asset basato sulle condizioni Il relatore successivo ha presentato alcuni esempi e casi d'uso relativi ad aziende che hanno trasformato idee innovative in applicazioni pratiche, ottenendo ottimi risultati a livello di bottom line.

Steve Beard, di Infor, si è concentrato sull'uso della tecnologia IoT per migliorare la gestione e la manutenzione degli asset produttivi. È possibile utilizzare un'ampia varietà di strategie per acquisire, trasmettere e analizzare i dati, trasformando le informazioni in azioni eseguite automaticamente. La telematica, i sistemi GPS/GIS e SCADA/PLC e i droni hanno tutti un ruolo importante.

La telematica può anche essere impiegata dalle aziende per gestire flotte di veicoli, per esempio furgoni o camion.

"Le aziende manifatturiere possono acquisire dati dai loro veicoli in grado di aiutarle a ridurre i costi e aumentare la produttività, per esempio grazie al monitoraggio dei veicoli, dell'efficienza energetica, dei tempi di percorrenza e delle distanze percorse", ha affermato.

Beard ha poi spiegato che il GPS (global positioning system) pubblica le coordinate X/Y, mentre il sistema SCADA/PLC (supervisory control and data acquisition / programmable logic controller) acquisisce una grande quantità di dati, dall'analisi delle vibrazioni alla velocità, dal consumo energetico alla tensione e ai tempi di percorrenza.

I droni, da parte loro, possono posarsi ovunque e osservare qualsiasi cosa, girare video ed eseguire scansioni laser delle apparecchiature, rendendo inutili tanti controlli umani di routine noiosi, pericolosi e sporchi. Beard infine ha mostrato alcuni esempi di sensori in azione, realizzati partendo da concetti astratti di IoT che sono stati trasformati in benefici reali.

Telematica: Un cliente Infor, una delle più grandi aziende a proprietà privata degli Stati Uniti, che registra profitti annui superiori a 23 miliardi di dollari, sta integrando dati telematici nel suo sistema EAM (Enterprise Asset Management) da diversi anni. L'azienda fornisce oltre 600 milioni di casse di cibo e bevande e dispone di più di 90 magazzini in tutto il mondo, inoltre gestisce una flotta di 3.000 rimorchi solo negli Stati Uniti, oltre a quasi lo stesso numero di unità motrici.

L'azienda ha implementato il sistema EAM di Infor per creare una backbone transazionale in grado di gestire tutti i dati necessari per effettuare gli interventi di manutenzione sugli asset e sulla flotta, così da rispettare tutti i requisiti normativi. Fino a quel momento, i dati erano raccolti e archiviati in tanti sistemi diversi, compresi dati provenienti da dispositivi EOBR (electronic on board reporting). Questi dispositivi acquisiscono dati, tra gli altri, sulle distanze percorse, sul consumo di carburante, sulle miglia per gallone e sulle prestazioni di ogni unità.

Integrando questi dati con il sistema EAM, l'azienda è riuscita a migliorare la gestione delle prestazioni, ad aumentare la compliance e l'accuratezza delle valutazioni dei costi legati alla flotta e ad ottimizzare l'impiego del personale, oltre a prendere decisioni di acquisto del capitale fisso più informate e ponderate. Con il sistema EAM che funge da archivio centrale, è stata sviluppata una scheda di valutazione settimanale dedicata all'impiego della forza lavoro che ha offerto maggiore visibilità ai costi del personale in tutti i centri di distribuzione. Grazie a tutto questo, l'azienda è riuscita a risparmiare il 50% sui lavori previsti.

GPS: L'agricoltura del 21° secolo si muove verso la coltivazione di precisione, che sfrutta i progressi tecnologici per aumentare la produttività di ogni metro quadrato di terreno. La coltivazione di precisione aiuta a ridurre gli sprechi, a ottimizzare l'impiego della forza lavoro, ad aumentare i profitti, a tutelare l'ambiente e, aspetto ancora più importante, consente agli agricoltori di ottenere rendimenti maggiori da una risorsa limitata come la terra, per garantire il sostentamento di una popolazione mondiale in continua crescita.

Un cliente Infor, una delle più grandi aziende attive nel settore agricolo a livello mondiale, impiega oltre 5.000 dipendenti e coltiva, produce e spedisce carote in tutto il mondo. Per seminare, raccogliere, pulire, confezionare e consegnare questo prodotto attraverso la sua rete di partner, l'azienda si affida ad asset di ogni tipo, dai trattori alle mietitrici, dai sistemi di irrigazione ai veicoli per il trasporto. Se un asset si rompe, il prodotto non può essere raccolto, confezionato e consegnato ai clienti. La soluzione è stata includere nel sistema EAM il monitoraggio delle condizioni e delle prestazioni degli asset.

Effettuare la manutenzione di una molteplicità di veicoli era complesso, anche perché questi erano costantemente in uso e svolgevano funzioni indispensabili. La soluzione trovata però è stata piuttosto semplice: sono stati installati dei dispositivi GPS su ciascun veicolo fondamentale. Tali dispositivi non soltanto forniscono dati GPS per la tracciabilità dei veicoli, ma acquisiscono anche i dati relativi al loro utilizzo, per esempio le distanze percorse e i tempi di percorrenza. I dati acquisiti dai dispositivi GPS vengono trasmessi alla soluzione EAM di Infor tramite uno strumento di importazione basato su Excel. A quel punto, i dati sono utilizzati per generare ordini di lavoro perfettamente calibrati con le coordinate GPS, in modo tale che, quando i tecnici vengono mandati a eseguire gli interventi di manutenzione, sanno perfettamente dove si trovano i veicoli interessati.

SCADA: Un altro cliente di Infor è il terzo maggior impianto di trattamento delle acque reflue in Colorado, che serve 2 delle città più grandi dello stato. L'impianto, che riceve le acque di scolo da oltre 20 distretti, è in grado di trattare 50 milioni di galloni (circa 190 milioni di litri) al giorno. Il suo carico di lavoro attuale è circa ½ di questo volume. L'impianto dispone di circa 10.000 asset, inclusi motori, pompe, valvole di sfiato, caldaie, serbatoi, tubi lineari, infrastrutture e altro. Molti di questi asset hanno sistemi operativi autonomi che monitorano i loro tempi di funzionamento e le prestazioni. Software sono utilizzati per acquisire, elaborare, analizzare e archiviare in tempo reale dati operativi ed eventi quali velocità della pompa, temperatura e flusso per rilevare anomalie di funzionamento e collegamenti e per misurare il consumo di energia.

Questi dati sono poi inseriti nel sistema EAM di Infor. Quando un dato fuoriesce da una soglia predefinita per più di 7 giorni consecutivi, la soluzione EAM genera un avviso tramite e-mail contenente un link che consente a un supervisore di accedere immediatamente alle registrazioni dell'asset, controllare le rilevazioni e decidere se creare un ordine di lavoro. Grazie all'utilizzo di IoT in questo modo, non soltanto le pompe funzionano sempre con la massima efficienza, ma vengono ottimizzati anche i processi di manutenzione e si evitano sprechi di materiali e personale.

Trasformare prodotti e dati Il relatore successivo è stato Neil Gatenby, architetto addetto ai servizi alle aziende per Thales. Thales è un'azienda australiana leader a livello mondiale nei sistemi e nelle soluzioni mission critical ed è attiva in 5 settori: aerospaziale, spaziale, della difesa, della sicurezza e dei trasporti. È un gruppo che opera in tutto il mondo e che impiega 61.000 dipendenti, è presente in 56 paesi e registra profitti annui pari a 17,6 miliardi di dollari. L'anno scorso ha investito 3,75 miliardi di dollari in R&S.

Gatenby ha dichiarato che l'innovazione è una priorità per Thales, in particolare in settori come quello della difesa. "Quando ci sono delle vite umane in gioco, devi essere sicuro di fornire agli utilizzatori le applicazioni migliori e più avanzate disponibili, perché hanno bisogno di tutti i vantaggi che puoi offrire loro".

E questi vantaggi spesso hanno forma di dati. La sfida è come sfruttare questi dati in modo da fornire un vantaggio tattico senza causare rischi alla sicurezza. "Naturalmente, si presenta sempre il problema di come utilizzare sistemi tradizionali con le nuove tecnologie", ha aggiunto Gatenby.

Quando prendiamo in considerazione le nuove tecnologie e la trasformazione digitale, la chiave è allungare la vita della tecnologia esistente, adottando nel contempo nuove funzionalità. Occorre trovare un equilibrio. Gatenby ha proseguito spiegando che Thales ha dovuto scegliere un'area prioritaria per la prima fase del deployment. Ha deciso quindi di partire dai processi operativi, inclusi i miglioramenti aziendali, la formazione dei dipendenti e la gestione delle prestazioni.

Questo ha significato concentrarsi sul divario tra tecnologia informatica (IT) e tecnologia operativa (OT) per cercare di colmarlo. Gatenby l'ha definito "il luogo in cui il mondo virtuale dei sistemi IT incontra il mondo fisico dei dispositivi". Per Thales può riguardare i macchinari e le apparecchiature di uno stabilimento produttivo, una jeep corazzata dietro le linee nemiche o una piattaforma navale di supporto a una flotta. Gatenby ha fornito alcuni suggerimenti nati dalle sue esperienze durante questo recente deployment tecnologico.

Ecco come collegare i due mondi separati dell'IT e dell'OT tramite l'eccellenza operativa:

  • Gestire le persone; controllare macchinari e processi. Cercare sempre di generare valore.
  • Misurare i tassi di produttività, non il numero dei prodotti.
  • Aggregare i dati, ma disaggregarli anche per rispondere a esigenze specifiche.
  • Centralizzare e distribuire: l'obiettivo è ottenere coerenza olistica, evitando i silos.
  • Integrare e interoperare. Sfruttare visibilità e collaborazione.

Cosa ne pensa la tua azienda? Il webinar analizza alcune statistiche del settore, mostrando i risultati di un sondaggio condotto da KPMG coinvolgendo i CEO e intervistandoli sul futuro delle proprie aziende. Diverse domande hanno riguardato le opinioni sulla tecnologia dirompente e sui ritmi di cambiamento. I risultati hanno dimostrato che i CEO hanno alcuni timori su questo argomento.

  • Il 75% dei CEO ha dichiarato di temere che nuovi concorrenti possano deteriorare il modello di business.
  • Il 73% teme di non riuscire a tenersi al passo con la tecnologia.
  • Il 70% teme che la concorrenza possa sottrarre quote di mercato.
  • Il 65% esprime preoccupazione sulla rilevanza di prodotti e servizi tra 3 anni.

Dall'altra parte, i manager si sono rivelati più ottimisti. Il sondaggio di KPMG ha chiesto ai manager che si occupano principalmente di aspetti operativi le loro opinioni sulle innovazioni e sull'adozione di nuove tecnologie. Il sondaggio ha rilevato che:

  • Il 53% dei manager ha dichiarato di essere già al lavoro per introdurre la tecnologia dirompente nelle proprie aziende.
  • Il 52% si ritiene tecnologicamente aggiornato.
  • Il 48% giudica la tecnologia della propria azienda all'avanguardia.

Questa differenza di percezione indica chiaramente che i manager e i CEO hanno ancora molto lavoro da fare. E le comunicazioni relative a visione ed esecuzione devono essere prioritarie.

Cosa puoi fare per essere sicuro che la tua azienda incoraggi, promuova e si adegui al meglio alle innovazioni?

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