Il termine Smart Manufacturing indica un nuovo paradigma di produzione che si è affacciato nel mondo manifatturiero con l’avvento dell’Industria 4.0.
Un paradigma che si incentra sul ruolo delle tecnologie digitali come fattori abilitanti per promuovere flessibilità ed efficienza trasversalmente a tutta l’azienda, dal livello operativo, di fabbrica, a quello gestionale. Il tutto grazie all’unione di mondi tradizionalmente separati – quelli dell’Operation e dell’Information Technology (OT e IT) – e gestiti attraverso tecnologie e competenze diverse: da questa coesione è nato un sistema che permette di efficientare processi, prodotti e persone.
Raggiungere l’obiettivo Smart Manufacturing richiede un percorso a step, che punta a portare la digitalizzazione all’interno delle linee produttive – mediante tecnologie in grado di raccogliere e analizzare i dati provenienti dalle macchine – e procede con l’efficientamento di tutti i processi interni, il quale apre la strada anche a nuove e interessanti opportunità di business basate sui dati.
Quali sono le tecnologie che abilitano la Smart Manufacturing?
Tra le tecnologie abilitanti la Smart Manufacturing si annoverano alcune di importanza capitale per le manifatture, come indicato dal Piano Industria 4.0, perché ne rivoluzionano i paradigmi produttivi. Si tratta di:
- Industrial Internet of Things (IIoT);
- Cloud Computing;
- Big Data Analytics;
- Digital Twin;
- Additive e Predictive Manufacturing;
- Realtà Aumentata (AR).
Queste tecnologie vengono concepite non più come isolate, ma ben inserite all’interno di un sistema integrato, capace di rendere connessa, digitale e intelligente la fabbrica (Smart Factory).
Approfondiamo allora come cambia la produzione con la Smart Manufacturing.
1. Smart Manufacturing e produzione industriale: il valore dei dati in real time
Tra i primi passi da compiere per implementare una Smart Factory, la raccolta e l’analisi puntuale dei dati prodotti e provenienti dagli impianti sono essenziali per delineare correttamente la strategia di business. Per questo è fondamentale ottenere informazioni in tempo reale ed essere in grado di archiviarle, così da abilitare vantaggi chiave come:
- il rilevamento tempestivo di anomalie nelle prestazioni di un macchinario che potrebbero indicare un malfunzionamento. Questo consente di intervenire prontamente, riducendo i rischi di downtime;
- l’implementazione di un piano di manutenzione predittiva, che taglia costi e complessità degli interventi di manutenzione;
- il monitoraggio del consumo energetico, che permette di valutare strategie di efficientamento volte sia alla riduzione delle spese che a una maggiore sostenibilità dei processi.
2. Smart Manufacturing e produzione industriale: puntare alla mass customization
Le tecnologie della Smart Manufacturing permettono, inoltre, di rispondere alla crescente domanda di personalizzazione dei prodotti. Una tendenza che ha prima visto le aziende passare dal paradigma della produzione di massa – grandi lotti di prodotti standardizzati – alla produzione in piccoli lotti personalizzati, fino a giungere a quella che viene chiamata mass customization, vale a dire la produzione in serie di beni personalizzati.
Questo richiede non solo l’ottimizzazione dei macchinari utilizzati nei processi, ma anche del layout della fabbrica stessa: le postazioni di lavoro e le linee devono infatti potersi facilmente riconfigurare, in risposta alle esigenze di produzione. Grazie a strumenti di programmazione sempre più intelligenti e intuitivi e alle tecnologie di automazione – come la robotica mobile – è possibile adattare la produzione alle specifiche dei singoli prodotti.
3. Smart Manufacturing e produzione industriale: come ridurre il time to market
In mercati sempre più instabili, ridurre il time-to-market dei nuovi prodotti è una leva di competitività essenziale per le aziende manifatturiere. Grazie a soluzioni di progettazione digitale, le aziende possono sviluppare dei prototipi virtuali e realizzare unicamente il prototipo che risponde alle necessità individuate.
La manifattura additiva (Additive Manufacturing) ha semplificato il processo di prototipazione e grazie agli strumenti di simulazione è possibile valutare come, nel mondo digitale, un certo prodotto o macchinario si comporterà all’interno di un ecosistema. L’integrazione di queste tecnologie permette di ridurre il tempo e i costi associati alla progettazione e allo sviluppo di nuovi prodotti.
4. Smart Manufacturing e produzione industriale: la sostenibilità del ciclo di vita dei prodotti
La connessione tra il prodotto digitale e quello fisico può continuare per tutto il ciclo di vita del prodotto grazie ai Digital Twin o gemelli digitali, ovvero modelli che simulano il comportamento e le caratteristiche in una copia virtuale.
Grazie ai dati, i Digital Twin evolvono insieme al prodotto fisico e permettono di ottimizzare tutto il suo ciclo di vita. Ad esempio, è possibile valutare virtualmente certi miglioramenti al prodotto, per aumentarne le performance e l’efficienza in meno tempo e con minor impatto sul budget aziendale.
Il gemello digitale può contenere informazioni importanti anche su come gestire la fase finale del lifecycle del prodotto, ad esempio relative a quali componenti possono trovare una seconda vita secondo le logiche del remanufacturing e dell’economia circolare.
Il futuro della produzione è dunque nella Smart Manufacturing. Le aziende manifatturiere che investono in questo approccio avranno un vantaggio competitivo cruciale nell’attuale contesto di mercato, con ricadute positive a livello di efficienza, produttività e resilienza dell’intera catena del valore.
