di Justin Kolbe, Responsabile della strategia di mercato - Power & Industrial Automation, Henkel
Vantaggi indiscutibili
Probabilmente non c'è un solo specialista di produzione che non sia d'accordo con la premessa che l'Industria 4.0 (I4.0) apporti enormi benefici alle operazioni industriali. Al suo interno, l'I4.0 incarna la garanzia di un ecosistema produttivo migliore e più efficiente. Una rete di macchine e sensori che comunicano senza soluzione di continuità, fornendo un feedback di processo in tempo reale, consentendo soluzioni rapide ai problemi, prevedendo i tempi di inattività e le esigenze di manutenzione, tracciando i materiali attraverso la produzione e imparando e riferendo continuamente mentre si lavora in stretta collaborazione con il lavoro umano - questa è l'utopia I4.0.
L'intelligenza artificiale (AI) e le capacità di apprendimento della macchina consentono ai sistemi di automazione di essere "addestrati" - o programmati - in modo rapido e semplice per svolgere compiti complessi e funzioni decisionali. Il risultato finale sono linee di produzione più agili. In effetti, abbiamo visto giocare questa agilità durante la crisi di COVID-19; le linee di produzione in tutto il mondo sono state rapidamente ri-orientate per produrre prodotti medicali o sanitari per offrire un'ampia fornitura agli operatori in prima linea e ai centri di trattamento medico. Questa adattabilità si traduce anche in competenze fondamentali, poiché la necessità di cambiare rapidamente le linee di produzione per la costruzione di nuovi prodotti si ottiene senza soluzione di continuità con tempi di fermo macchina ridotti.
I vantaggi della I4.0 sono stati messi a fuoco in quest'era di distanziamento sociale forzato, in cui i processi che possono essere monitorati a distanza e che consentono una presenza e una supervisione minima dell'uomo. Si possono continuare a produrre beni essenziali e a fornire servizi essenziali. Le aziende che hanno fatto investimenti strategici nell'I4.0 sono in grado di differenziarsi ulteriormente in modo competitivo, mantenendo catene di fornitura solide e un alto livello di reattività.
L'equazione di attuazione
Per le imprese che abbracciano la I4.0, i risultati positivi sulla redditività, la qualità, i livelli di produzione, l'impronta ambientale e la soddisfazione dei dipendenti sono ben documentati. Tuttavia, per realizzare gli aspetti positivi dell'I4.0, le aziende devono costruire un solido piano di implementazione. È importante capire prima di tutto quali sono gli obiettivi aziendali e poi sviluppare una strategia dettagliata. Gli obiettivi potrebbero includere piccoli miglioramenti nella qualità dei prodotti, un cambiamento più radicale dei beni e dei servizi forniti, una riduzione dei tempi di inattività per una maggiore produzione o un miglioramento olistico dell'efficienza della fabbrica. E, mentre il ROI per una maggiore automazione è chiaramente un fattore motivante, il passaggio a un'impresa più automatizzata può anche essere un elemento significativo della strategia di cittadinanza d'impresa di un'azienda. I sottoprodotti intrinseci dell'automazione includono la riduzione dei rifiuti, il risparmio energetico, il miglioramento dei rendimenti e la protezione della salute dei dipendenti attraverso la riduzione delle attività faticose o ripetitive.
Sebbene la capacità del software e gli standard di comunicazione di prossima generazione siano fondamentali per il successo dell'I4.0, l'hardware di automazione industriale - dai macchinari ai robot automatizzati e ai sistemi di manutenzione - dà vita alla promessa. Senza dubbio, i progressi in termini di funzionalità hardware e affidabilità sono altrettanto significativi - se non di più - dei driver software. Solo 15 anni fa, ad esempio, un apparecchio di commutazione a media tensione era un interruttore elettromeccanico con un singolo, piccolo ASIC e poche righe di codice. Le attuali soluzioni all'avanguardia comprendono l'elaborazione di più ASIC che elaborano oltre un milione di linee di codice, numerosi protocolli di comunicazione, capacità di alimentazione in standby e capacità di autodiagnostica per garantire una riduzione del rischio per le persone e le macchine a valle quando l'interruttore viene resettato dopo un evento. Un progresso, in effetti.
Ci sono esempi simili nella robotica. I robot logistici di oggi sono veicoli a guida autonoma (AGV) che incorporano sensori e funzionalità decisionali simili a quelle di un sistema ADAS automobilistico. Essi operano a velocità più basse, naturalmente, e gli ambienti sono spesso più controllati, ma la capacità è analoga. Esistono già molte implementazioni commerciali di questa tecnologia con un rischio minore e meno barriere legislative rispetto alle applicazioni automobilistiche, rendendo la fabbrica intelligente un terreno di prova ideale per gli AGV.
Infine, l'implementazione può essere un investimento significativo e, sebbene possa sembrare scoraggiante, il rimborso è spesso rapido e il vantaggio finanziario continuo esponenziale. Ne esistono innumerevoli esempi, tra cui un recente investimento della Toyota per la revisione di un sito di produzione di trasmissioni nella Carolina del Nord. In collaborazione con Cisco, lo stabilimento ha investito 1,2 milioni di dollari per rinnovare la propria rete IT. Secondo la società, in soli nove mesi sono stati recuperati quasi 1 milione di dollari, principalmente a causa dei risparmi di manutenzione.
La strada per l'implementazione I4.0 non è certamente senza sfide, che può variare dalla formazione della forza lavoro a complesse considerazioni sociali e legislative. Inoltre, le spese in conto capitale e operative su vasta scala possono comportare una notevole quantità di rischio, a meno che - come nell'esempio sopra - non sia in atto un solido piano di attuazione. Altre potenziali sfide includono la vulnerabilità della sicurezza e della proprietà dei dati, l'affidabilità della macchina e del sistema se non protetta e la mancanza di standardizzazione tra i protocolli di comunicazione del sistema. Tuttavia, a conti fatti e se gestita correttamente, l'implementazione I4.0 produrrà risultati positivi e misurabili a lungo termine.
Promessa infinita per produttori, operai e consumatori
Sebbene una pluralità di dipendenti intervistati ritenga che AI e I4.0 possano avere un impatto negativo sulla forza lavoro, penso - come molti analisti - che sia vero il contrario. A mio avviso, non esisterà un luogo in cui le macchine sono completamente responsabili. Ciò che immagino è un'ottimizzazione delle attività e un approccio ibrido in cui i robot o l'automazione assumeranno incarichi che sono in grado di gestire e che gli umani supervisioneranno altre attività. Storicamente, questo è stato il caso di ogni rivoluzione industriale; non c'è stata disoccupazione di massa stimolata dall'innovazione ma, piuttosto, dalla creazione di nuovi posti di lavoro. Questa realtà, in combinazione con i chiari benefici per l'efficienza e la sostenibilità della produzione, nonché la riduzione dei costi e i vantaggi della produzione del prodotto per i consumatori, fanno dell'Industria 4.0 una trasformazione promettente per tutti gli stakeholder.
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