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Produzione

IoE, big data e Industria 4.0

L'industria manifatturiera globale sta attraversando una grande trasformazione, segnata dall'adozione di tecnologie automatizzate, da una maggiore efficienza e da una migliore qualità del prodotto.

Nel complesso, l'industria si sta allontanando da provvedimenti reattivi, per spingersi verso quelli proattivi. Sfruttando la tecnologia moderna, i produttori possono agire in modo predittivo, garantendo l'ottimizzazione e l'efficacia delle attività operative per periodi di tempo più lunghi che mai.

Questo cambiamento di atteggiamento è principalmente guidato da due sviluppi tecnologici che, alimentati dai big data, promettono di rivoluzionare il modo con il quale viene realizzata la produzione: Industria 4.0 e Internet of Energy.

In che modo questi sviluppi tecnologici stanno cambiando il volto della produzione così come lo conosciamo? Ecco la spiegazione...

Internet of Energy

L'Internet of Energy (IoE), un sottoinsieme dell'Internet of Things, offre un ulteriore livello di intelligenza che può essere eseguito oltre ai processi regolari dei big data e dell'Industria 4.0. Il termine IoE si riferisce alla digitalizzazione degli asset energetici e delle infrastrutture. L'IoE acquisisce e analizza i dati trasmessi dalla rete intelligente, nonché l'apporto a livello di circuito dei dispositivi nelle diverse attività operative, creando un ciclo di feedback intelligente (creando un sistema di distribuzione più efficiente e più resiliente, pur consentendo una domanda-risposta priva di attriti ed enormemente redditizia e regimi di ottimizzazione del corrispettivo di potenza) e concedendo ai decision maker soluzioni nuove e granulari per garantire il buon stato e l'integrità di ciascun aspetto dei loro ambienti produttivi.

Per raggiungere questo livello di connettività, ciascun componente all'interno dell'attività operativa deve comunicare costantemente con l'intero sistema. Infine, è proprio la struttura di comunicazione che rende l'IoE ciò che è, con milioni di sensori che trasmettono dati in diretta a monte e a valle in una catena di terminali specifici per questo scopo, garantendo che le informazioni pertinenti siano analizzate e che a esse sia dato seguito in modo intelligente.

Infografica per mostrare la potenza dell'Internet of Energy.

Questa struttura può automatizzare moltissimi lavori umani e processi aziendali, al fine di raggiungere gli obiettivi in modo più rapido, più semplice, più intelligente e in totale trasparenza.

Monitorando l'apporto energetico e gli schemi di utilizzo a livello di sito, area, sistema e dispositivi, un produttore guidato dai dati viene reso consapevole di una serie di punti d'impatto precedentemente sconosciuti. Questi punti di impatto possono variare dall'uso eccessivo dei macchinari ad economizzatori difettosi, dagli sprechi energetici fuori orario o dall'eccessivo consumo di carichi fantasma al sovraccarico dei componenti del motore, dalle asincronicità di un sistema a una sequenza invisibile di errori delle attività, all'errore umano.

GE Power, produttore di circa il 30% dell'offerta elettrica mondiale, ha riferito di aver ridotto del 5% il tempo di inattività non pianificato, utilizzando la tecnologia IoE. GE Power ha inoltre registrato una riduzione del 75% dei falsi positivi e una diminuzione del 25% dei costi di manutenzione. Indipendentemente dalle dimensioni di un'azienda, questi numeri sono significativi e quadrano rapidamente.

Industria 4.0

L'Industria 4.0 è il prossimo passaggio logico nello sviluppo delle tecnologie produttive. In parole semplici, è il connubio tra tecnologia dell'informazione e attività produttive. Questo significa che l'automazione, la robotica avanzata e la comunicazione macchina-macchina si uniscono per aumentare la produttività e l'efficienza, riducendo in ultima analisi le spese generali e consolidando i risultati.

Ma l'Industria 4.0 va ben oltre la semplice automazione. I dispositivi di fabbrica che costituiscono la maggior parte dell'ecosistema Industria 4.0 non sono semplicemente connessi e comunicativi, sono "intelligenti". Le apparecchiature della quarta rivoluzione industriale utilizzano sensori wireless, incorporati oppure installati successivamente, per acquisire, analizzare e rispondere ai dati dell'ambiente che li circonda. È qui che nasce la sinergia tra i big data e l'Industria 4.0.

Secondo quanto stimato da un rapporto 2015 di Accenture sull'Internet of Things per l'industria, i big data e l'Industria 4.0 potrebbero incrementare fino a 14,2 miliardi di miliardi di dollari l'economia mondiale entro il 2030, grazie alla capacità di migliorare la produttività, ridurre i costi operativi e migliorare la qualità del prodotto.

Industria 4.0

Questi sono solo alcuni dei vantaggi che i produttori possono aspettarsi:

  • Aumento della competitività: I produttori in precedenza esternalizzavano determinate attività per ridurre i costi della manodopera e rimanere competitivi. L'Industria 4.0 non solo mantiene ridotti i costi della manodopera, ma i processi automatizzati richiedono meno operatori umani, migliorando al tempo stesso l'efficienza dei processi nel suo complesso. Il risultato finale è un'impresa più agile e competitiva.
  • Aumento della produttività: L'automazione 24 ore su 24 e le informazioni approfondite e granulari nell'intero processo produttivo garantiscono una maggiore produttività. I fattori di produzione, potenziati dagli algoritmi di apprendimento automatico, sono in grado di funzionare meglio, per un tempo più lungo, a costi inferiori e con minori interruzioni dovute al tempo di inattività.
  • Registrazione e archiviazione migliori: Un sottoprodotto dell'acquisizione e della catalogazione di vaste raccolte di dati consente ai produttori di accedere a tutte le informazioni necessarie per le attività interne, per la conformità normativa e per offrire trasparenza al consumatore.
  • Miglioramento delle strutture aziendali e gestione delle relazioni commerciali: I dati collaterali presentano anche una grande opportunità. I produttori possono vendere direttamente le informazioni alle società di ricerca e analisi di mercato che desiderano arricchire le serie di dati e rafforzare i loro risultati. In alternativa, possono sfruttare le informazioni reperite per rivedere gli accordi con i fornitori.

Con una produzione intelligente che permette sempre più alle strutture di apparecchiature generalizzate di servire funzioni iper-specializzate, la pressione verso responsabilità produttive in cima alla catena di approvvigionamento ha senso per tutte le parti. È un'opportunità che consente ai fornitori di aumentare la loro quota di mercato e il valore aggiunto, rimuovendo alcuni degli oneri di capitale di produttori di dimensioni più piccole e delle fasi successive, consentendo loro di concentrarsi sull'offerta principale.

Con i dati ora onnipresenti in tutta la catena di approvvigionamento, è stato aggiunto un ulteriore controllo. Questa è un'altra opportunità per chi fa affari, che può astutamente riconfezionare e vendere il proprio know-how sviluppato internamente per finalità esterne. Ad esempio, Walmart offre ai propri fornitori un aiuto per tenere traccia e limitare le emissioni di carbonio e il consumo energetico.

In parole semplici, le opportunità di monetizzazione stanno aumentando in modo esponenziale con i dati.

Industria 4.0 abilitata dall'IoE

Gli eccellenti risultati del moderno impianto di produzione, sia che si tratti di una maggiore automazione, di una manutenzione predittiva, di una maggiore efficienza o di una migliore qualità del prodotto, quasi sempre risalgono a un piccolo componente: il sensore.

Infografica - Icone che dimostrano l'Internet of energy.

Con questo componente tecnologico, i costruttori acquisiscono una visione dei processi operativi che potrebbero essere stati compresi in precedenza, ma che è difficile tenere sotto controllo finché non accade nulla di grave. Sfruttando la grande quantità di dati generati, i sensori wireless consentono di prendere decisioni in modo più intelligente e agile.

Questi sensori acquisiscono e trasmettono continuamente dati granulari, che in ultima analisi gettano luce sulla funzionalità del sistema più ampio e consentono ai decision maker di individuare opportunità di miglioramento. Sia che venga rilevata un'inattività della macchina o problemi quali perdite d'aria, i sensori consentono ai produttori di prevenire rapidamente i problemi e correggerli attraverso la manutenzione, le riparazioni o gli aggiornamenti, prima che si ripercuotano sulla produttività.

L'obiettivo finale, naturalmente, è la produzione ottimizzata. La combinazione dei vantaggi dell'Internet of Energy, dei big data e dell'Industria 4.0 garantisce maggior tempo di operatività. La manutenzione, programmata e non, può avvenire su base predittiva, garantendo l'esecuzione dei lavori di manutenzione solo quando è necessario e al momento della minima interruzione del funzionamento.

Analogamente, è possibile dire addio ai guasti e in fabbrica tutte le operazioni e i movimenti si svolgono in perfetta armonia. Gli asset, naturalmente, dovranno ancora essere disattivati per la manutenzione o lo smantellamento, ma la produzione non si fermerà mai.

Anche le prestazioni scadenti della macchina verranno eliminate in modo intelligente e metodico in modo da non ostacolare le operazioni in corso. Attraverso l'aumento dell'energia, le temperature di runtime elevate o altre anomalie, l'Internet of Energy tenderà a individuare gli asset dalle prestazioni ridotte e a occuparsene. Nessun malfunzionamento, non importa quanto piccolo, passerà inosservato.

In sostanza, unendo le forze dell'IoE, dei big data e dell'Industria 4.0 sarà possibile massimizzare il ROI e ottimizzare l'efficienza del processo produttivo. Si tratta di sistemi intelligenti e connessi che rispondono alle condizioni e agli sviluppi del mondo reale. L'introduzione della connettività, della sincronicità e dell'intelligenza di nuova generazione nelle attività produttive consente un miglioramento dei processi, risoluzioni più rapide dei problemi e l'ottenimento di prodotti di qualità superiore, con la conseguenza di un costo inferiore per l'avvio.

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