Smart Factory: produzione connessa e intralogistica intelligente
Un ambiente produttivo in cui le macchine comunicano tra loro, il fabbisogno di materiali viene rilevato automaticamente e i processi vengono adattati in modo flessibile: è proprio qui che entra in gioco la Smart Factory. Macchine, prodotti, sistemi IT e intralogistica si scambiano dati, creando le basi per processi più trasparenti e sempre più automatizzati. Questo non riguarda soltanto la produzione. Anche la logistica di produzione deve evolvere di pari passo. Materiali, componenti e unità di carico devono essere disponibili nel luogo giusto al momento giusto.
Che cos’è una Smart Factory?
Una Smart Factory è un ambiente produttivo connesso digitalmente, nel quale macchine, prodotti, persone e sistemi logistici si scambiano dati. Sensori, Industrial Internet of Things, intelligenza artificiale e gemelli digitali consentono di gestire i processi produttivi e i flussi di materiali in modo più trasparente, flessibile e parzialmente automatizzato.
Industry 4.0 descrive il processo complessivo di trasformazione digitale della creazione di valore industriale. La piattaforma Industry 4.0 evidenzia come caratteristiche chiave i sistemi di creazione del valore flessibili e connessi, nonché l’interoperabilità.
Come funziona una Smart Factory?
In una Smart Factory, macchine, ubicazioni di stoccaggio, contenitori, sistemi di trasporto e applicazioni IT sono interconnessi. I sensori monitorano, ad esempio, lo stato delle macchine, i livelli delle scorte o le posizioni. I dati vengono analizzati e utilizzati per i processi successivi.
Ciò consente a un sistema produttivo di riconoscere quando è necessario un materiale. Viene quindi attivato, ad esempio, un ordine di riapprovvigionamento; il materiale richiesto viene reso disponibile e poi trasportato alla linea di produzione.
Quali tecnologie vengono utilizzate in una Smart Factory?
Le tecnologie tipiche includono:
- Sensori e Industrial Internet of Things
- Codici a barre e RFID
- Intelligenza artificiale
- Gemelli digitali
- Sistemi ERP, MES e di gestione del magazzino
- Smart Labels
- Sistemi di trasporto autonomi
- Tecnologie di magazzino automatizzate
L’intelligenza artificiale può analizzare i dati di produzione e supportare attività quali pianificazione della produzione, assicurazione qualità, ottimizzazione dei processi e manutenzione predittiva. Fraunhofer identifica oggi esplicitamente l’IA e il machine learning come tecnologie chiave per le applicazioni industriali nella produzione e nella logistica.
Che cos’è un gemello digitale?
Un gemello digitale è la rappresentazione digitale di una macchina, di un prodotto o di un processo produttivo. Il modello virtuale è collegato ai dati provenienti dall’ambiente reale.
Ciò consente alle aziende di monitorare le condizioni, simulare modifiche o individuare tempestivamente le esigenze di manutenzione. Anche gli impianti esistenti possono essere integrati progressivamente nei sistemi produttivi digitalizzati mediante sensori e connessioni IoT.
Quali sono i vantaggi di una Smart Factory?
Il vantaggio principale non risiede soltanto nella digitalizzazione. Una Smart Factory è progettata per aiutare le aziende a reagire ai cambiamenti in modo più rapido e flessibile.
I possibili vantaggi includono:
- produzione flessibile di diverse varianti
- produzione più conveniente di piccoli lotti
- maggiore trasparenza su macchine e materiali
- meno regolazioni manuali
- Rilevamento precoce dei malfunzionamenti
- Ottimizzazione delle scorte di materiali
- Riduzione dei tempi di ricerca e trasporto
- Migliore pianificazione degli interventi di manutenzione
La piattaforma Industry 4.0 considera la disponibilità dei dati, la connettività e i sistemi flessibili di creazione del valore componenti centrali della trasformazione industriale.
Un aspetto cruciale viene spesso sottovalutato: una macchina produttiva flessibile serve a poco se i materiali necessari non sono disponibili in tempo.
Quale ruolo svolge l’intralogistica nella Smart Factory?
L’intralogistica collega magazzino, produzione, assemblaggio e spedizione. Con l’aumento della flessibilità produttiva crescono anche i requisiti dei flussi interni di materiali.
I materiali devono essere messi a disposizione in funzione del fabbisogno. Al tempo stesso, i livelli di scorta, i percorsi a piedi e lo spazio occupato lungo la linea di produzione devono essere ridotti al minimo.
BITO-Lagertechnik offre diverse soluzioni per le linee produttive e la logistica di produzione, nonché per ottimizzare il flusso interno dei materiali.
Approvvigionamento dei materiali in funzione del fabbisogno
Una possibilità per alimentare la produzione è il sistema Kanban. In questo sistema, il riapprovvigionamento è regolato dal consumo effettivo.
Le scaffalature a gravità supportano inoltre una messa a disposizione ordinata dei materiali. Le merci vengono rifornite da un lato e prelevate dal lato opposto. Ciò favorisce il principio FIFO e separa fisicamente il rifornimento dal prelievo.
Per l’approvvigionamento di componenti e parti C, ad esempio, le scaffalature a gravità possono essere abbinate a sistemi di contenitori idonei di BITO-Lagertechnik.
Digitalizzazione delle scaffalature esistenti
Una Smart Factory non richiede necessariamente tecnologie di magazzino completamente nuove.
Le scaffalature a gravità esistenti, ad esempio, possono essere aggiornate con display digitali e Smart Labels. I sistemi Pick-to-Light e Put-to-Light assistono gli operatori nelle attività di prelievo e stoccaggio. Le informazioni sullo stato dei materiali o sugli ordini sono disponibili direttamente presso la scaffalatura.
BITO Storage Systems offre soluzioni per digitalizzare le scaffalature a gravità con Pick-to-Light e Smart Labels. In questo modo è possibile aggiornare digitalmente i sistemi di scaffalature esistenti senza dover sostituire l’intero impianto.
Trasporto automatizzato dei materiali
I percorsi di trasporto ricorrenti tra magazzino e produzione possono essere automatizzati.
Ad esempio, il sistema di trasporto senza conducente LEO Locative di BITO-Lagertechnik trasporta contenitori all’interno dell’area produttiva. Naviga mediante corsie ottiche e marcatori, collegando così diverse stazioni di produzione.
Ciò consente una maggiore integrazione tra approvvigionamento dei materiali, trasporto e restituzione dei contenitori vuoti.
Come trasformare un impianto produttivo esistente in una Smart Factory?
Una Smart Factory non deve necessariamente essere costruita da zero. Un approccio graduale è spesso opportuno, soprattutto negli impianti produttivi esistenti.
1. Analizzare il flusso dei materiali
Innanzitutto occorre chiarire quanto segue:
- Dove si verificano i colli di bottiglia?
- Dove si verificano regolarmente carenze di materiali?
- Dove vi sono percorsi a piedi non necessari?
- Quali articoli a scorta vengono ancora controllati manualmente?
- Dove si generano tempi di ricerca?
- Quali attività di trasporto ricorrenti possono essere automatizzate?
Inizialmente l’attenzione dovrebbe concentrarsi sul processo, non su una tecnologia specifica.
2. Iniziare con processi gestibili
Tra i progetti iniziali idonei possono rientrare:
- richiesta digitale dei materiali
- tracciamento dei contenitori
- Kanban digitale
- Pick-to-Light
- trasporto automatizzato dei contenitori
- Digitalizzazione delle scaffalature a gravità esistenti
BITO Storage Technology riunisce applicazioni rilevanti nel campo delle soluzioni di intralogistica digitale. Tra queste figurano scaffalature intelligenti, Smart Labels, tracciamento dei contenitori e soluzioni per processi automatizzati.
3. Pianificare insieme produzione e intralogistica
Un errore comune consiste nell’ottimizzare separatamente le macchine di produzione e l’approvvigionamento dei materiali.
Ad esempio, se aumenta il tempo ciclo di una linea produttiva, deve essere disponibile anche una quantità sufficiente di materiale. In caso contrario, il collo di bottiglia si sposta semplicemente dalla macchina al sistema intralogistico.
Produzione, tecnologie di magazzino, approntamento dei materiali e trasporto interno devono quindi essere considerati come un processo integrato.
Quali sono le sfide?
Non tutte le soluzioni di automazione tecnicamente realizzabili sono automaticamente convenienti dal punto di vista economico.
Tra le sfide più importanti figurano:
- Integrazione delle macchine meno recenti
- Interfacce differenti
- Qualità e disponibilità dei dati
- Sicurezza IT e OT
- Costi di investimento
- Formazione dei dipendenti
- Mancanza di standard di processo
L’integrazione degli impianti esistenti è particolarmente rilevante. Fraunhofer dimostra che anche le connessioni IoT e i componenti intelligenti possono integrare le macchine esistenti nelle moderne reti di produzione digitale.
Il principio più importante è quindi: non partire chiedendosi quale tecnologia utilizzare. Occorre innanzitutto chiarire quale problema specifico della produzione o del flusso dei materiali debba essere risolto.
Conclusione: la Smart Factory non inizia dalla macchina
La Smart Factory collega produzione, dati e intralogistica. Sensori, IA, gemelli digitali e sistemi automatizzati ne costituiscono la base tecnologica.
Tuttavia, i vantaggi si realizzano pienamente solo quando la catena di approvvigionamento dei materiali funziona correttamente. I componenti devono essere disponibili, i livelli di scorta devono rimanere trasparenti e i materiali devono essere trasportati in modo affidabile tra magazzino e aree produttive.
Per le aziende esistenti è quindi spesso consigliabile un approccio graduale: analizzare i processi, individuare colli di bottiglia specifici, digitalizzare singoli flussi di lavoro e quindi integrare ulteriormente i sistemi.
BITO-Lagertechnik supporta questo percorso con sistemi di scaffalature, contenitori e soluzioni digitali e automatizzate per la logistica di produzione.
Domande frequenti sulla Smart Factory
Che cos’è una Smart Factory?
Una Smart Factory è un ambiente produttivo connesso digitalmente, nel quale macchine, prodotti, persone e sistemi logistici si scambiano dati. Ciò consente di gestire i processi in modo più trasparente, flessibile e, in alcuni casi, automatico.
Qual è la differenza tra Industry 4.0 e una Smart Factory?
Industry 4.0 descrive la trasformazione digitale della creazione di valore industriale nel suo complesso. La Smart Factory è l’implementazione concreta di questa connettività all’interno della fabbrica.
Di quali tecnologie ha bisogno una Smart Factory?
Le tecnologie tipiche includono sensori, IIoT, IA, gemelli digitali, RFID, codici a barre, Smart Labels, ERP, MES e sistemi di gestione del magazzino, oltre a sistemi automatizzati di stoccaggio e trasporto.
Quale ruolo svolge l’intralogistica?
L’intralogistica garantisce che i materiali siano messi a disposizione e trasportati tra magazzino e produzione in funzione del fabbisogno. Informazioni digitali sulle scorte, scaffalature intelligenti e sistemi di trasporto automatizzati collegano il flusso informativo al flusso dei materiali.
È possibile trasformare una fabbrica esistente in una Smart Factory?
Sì. Le aziende possono digitalizzare o automatizzare gradualmente singoli processi. Non è necessariamente indispensabile sostituire completamente scaffalature e impianti esistenti.
