Smart factory: cos’è e come funziona

Le industrie manifatturiere sono sempre più consapevoli della necessità di trasformarsi in smart factory per rimanere competitive e aumentare l’efficienza e la flessibilità della propria produzione. Il mondo di oggi richiede processi sempre più veloci, efficienti, ma soprattutto personalizzati, atti a soddisfare una clientela diventata, negli anni, maggiormente esigente. Si tratta della strategia di trasformazione digitale conosciuta come Industria 4.0.
Oggi le fabbriche sono entrate nella Quarta Rivoluzione Industriale: ormai non basta più la sola adozione di computer e macchine per dimostrarsi efficienti e competitivi. Ciò che occorre è la creazione di un ambiente altamente dinamico, flessibile e basato sui dati, in cui le tecnologie avanzate lavorano sinergicamente per migliorare la produzione e la competitività.

Ma cos’è esattamente una smart factory, quali sono le sue caratteristiche e quali gli strumenti e le tecnologie oggi disponibili per convertire le fabbriche in fabbriche intelligenti? Ne parliamo in questa guida.

Smart factory: significato e definizione

Per comprendere le potenzialità della conversione delle aziende tradizionali in smart factory, alla luce dei profondi cambiamenti che caratterizzano l’industria al giorno d’oggi, occorre partire da una definizione.

Quando si parla di smart factory (termine che si traduce letteralmente con fabbrica intelligente) ci si riferisce ad una strategia dell’industria manifatturiera che incorpora tecnologie avanzate per migliorare l’efficienza, la produttività e la flessibilità delle operazioni di produzione. Tutto questo si basa sull’utilizzo integrato di tecnologie come l’Internet of Things (IoT), l’analisi dei dati, l’intelligenza artificiale (AI), la robotica e la connettività avanzata.

Nelle smart factory viene creato un ambiente di produzione altamente automatizzato e interconnesso in cui i dispositivi, le macchine, le persone e i sistemi possono comunicare tra loro e prendere decisioni basate sui dati in tempo reale. L’obiettivo è raggiungere una produzione più rapida, precisa e personalizzata, riducendo gli sprechi e aumentando la flessibilità per adattarsi alle mutevoli esigenze di mercato.

Cos’è una smart factory e quali sono le sue caratteristiche

Come già accennato, la smart factory supera il concetto di automatismo e la mera adozione di macchine e computer per semplificare e velocizzare i processi produttivi.

La fabbrica intelligente utilizza le tecnologie IoT (Internet of Things) per generare dati, le infrastrutture Cloud, gli strumenti di analytics e di machine learning, nonché le intelligenze artificiali. Possiamo dire, infatti, che le smart factory siano caratterizzate da processi e tecnologie che consentono di rendere le fabbriche maggiormente efficienti, in particolare tramite:

• automazione avanzata, i robot diventano capaci di collaborare con altre macchine;
• dispositivi IoT, che raccolgono dati in tempo reale, consentendo il monitoraggio e il controllo preciso dei processi, il tutto supportato da infrastrutture in grado di contenere una mole significativa di dati che devono essere anche storicizzati;
• intelligenza artificiale (AI) e apprendimento automatico, che automatizzano alcune azioni e, in più, contribuiscono a prevedere eventuali guasti, nonché programmare delle manutenzioni preventive;
• strumenti di Analytics e machine learning per l’analisi dei Big data.

Esempi e ambiti applicativi della smart factory

• Da quanto abbiamo detto sino ad ora, appare chiaro come il principale ambito applicativo della smart factory sia quello della produzione, il cui obiettivo primario, così come nelle industrie tradizionali, è creare prodotti che soddisfino le esigenze dei clienti o del mercato.

A differenza delle industrie tradizionali, però, la smart factory introduce nei propri processi di produzione tecnologie avanzate, come l’automazione, l’analisi dei dati e l’intelligenza artificiale, per migliorare l’efficienza, la qualità e la flessibilità del processo produttivo.

Ciò consente alle fabbriche di continuare sulla scia della produzione seriale, ma aprendo a nuovi orizzonti che tengono sempre più conto delle esigenze della clientela che, oggi, richiede prodotti sempre più personalizzati.

• Altro ambito applicativo, più sottovalutato ma non meno importante, è quello della manutenzione. La smart factory permette di rendere maggiormente efficiente anche questo aspetto, garantendo il corretto funzionamento delle attrezzature e delle macchine, minimizzando i tempi di inattività imprevisti e ottimizzando l’efficienza complessiva della produzione. Questo avviene grazie ai dispositivi IoT di cui abbiamo parlato in precedenza, i quali permettono di monitorare costantemente le macchine e identificare tempestivamente eventuali anomalie. Ciò consente, inoltre, la creazione di uno storico, offrendo dunque la possibilità di prevedere potenziali guasti o problemi futuri, permettendo di pianificare la manutenzione preventiva prima che si verifichino problemi gravi (azioni svolte anche da tecnologie avanzate come l’AI e il machine learning, in grado di sviluppare modelli predittivi sofisticati).

Quali sono i vantaggi della smart factory

Appare chiaro che il punto di forza della smart factory sia la possibilità di accelerare i processi produttivi, ma anche renderli qualitativamente più efficienti, agendo sugli imprevisti e offrendo analisi predittive.
Il ventaglio dei vantaggi dell’implementazione di una smart factory è ampio, cominciando dalla possibilità della fabbrica di mantenere un’alta competitività, fino all’ottimizzazione dei consumi energetici. Analizziamo più da vicino i principali benefici.

Competitività e riduzione del time-to-market

Nell’Industry 4.0 è richiesta alle fabbriche la capacità di gestire una produzione on demand e di mantenere alta la personalizzazione del prodotto sulla base delle esigenze dei clienti. Ciò significa, da una parte, velocizzare i modelli di sviluppo perché il prodotto arrivi subito sul mercato e non risulti obsoleto, dall’altra, la riduzione dei costi del processo di sviluppo stesso.
Questo è reso possibile proprio dall’interconnessione e dai metodi di produzione adottabili grazie alle tecnologie della smart factory, che contribuiscono a mantenere alta la competitività dell’azienda in un mercato sempre più veloce ed esigente.

Riduzione dell’errore umano

Macchine, robot e tecnologie impiegate nella smart factory possono dedicarsi alle operazioni ripetitive, garantendo una riduzione dell’errore umano: le automazioni, inoltre, permettono di risparmiare tempo, lasciando all’uomo la possibilità di concentrarsi su attività maggiormente strategiche o di supervisione.

Riduzione dei costi

L’analisi dei dati in tempo reale e l’automazione consentono una pianificazione più precisa e tempestiva della produzione e della distribuzione, riducendo gli sprechi di tempo e risorse.
Non solo, grazie all’analisi dei dati è possibile monitorare il magazzino in modo più accurato, riducendo la necessità di mantenere scorte eccessive e minimizzando i costi legati al deposito. Inoltre, dati e informazioni possono essere condivisi con fornitori e partner, con un evidente miglioramento della collaborazione e offrendo la possibilità di sincronizzare le attività.

Efficienza energetica e sostenibilità

Ultimo, ma non meno importante, l’implementazione di tecnologie avanzate consente di ottimizzare i consumi energetici, rendendo più sostenibili i processi aziendali.
Ottimizzando i layout produttivi e la connettività fra macchine, infatti, è possibile monitorare in tempo reale i consumi energetici di diversi processi, macchinari e sistemi, raccogliendo i dati derivanti dalle analisi e identificando opportunità di miglioramento. Allo stesso tempo, si possono individuare inefficienze nei processi produttivi che potrebbero causare un consumo energetico elevato.

Come implementare le tecnologie avanzate nel processo produttivo

L’implementazione di una smart factory non è un processo semplice e immediato. Anzi, dovrebbe essere graduale, considerando anche i costi iniziali che, in alcuni casi, possono rivelarsi ingenti.

Tuttavia, negli anni si sono fatti strada nuovi software gestionali che consentono alle aziende di beneficiare dei vantaggi delle nuove tecnologie e di accompagnare le PMI nella transizione verso la smart factory.

È questo l’obiettivo di TeamSystem Manufacturing, il gestionale creato per il settore manifatturiero. Il software è stato pensato specificamente per coordinare in modo integrato i processi di produzione mediante il collegamento tra le diverse macchine, per consentire di effettuare il passaggio alla fabbrica 4.0 agendo come un vero e proprio facilitatore.

TeamSystem Manufacturing, infatti, permette di:

• gestire in modo semplice ed efficiente i reparti di lavorazione meccanica grazie alle migliori tecnologie di programmazione;
• raccogliere automaticamente i dati di produzione, trasponendo le analisi in modalità grafica;
• acquisire, gestire e visualizzare in tempo reale i dati, che vengono storicizzati per le successive analisi e condivisi con altri applicativi;
• estrarre informazioni su ciò che sta facendo la macchina e sul suo stato in tempo reale;
• centralizzare i servizi di acquisizione su un unico server per raccogliere dati di produzione da più di una macchina contemporaneamente.

Che si decida di dare il via alla trasformazione della propria industria in una fabbrica intelligente o si tratti di una smart factory già avviata, TeamSystem Manufacturing affianca le aziende nella gestione dei processi produttivi tramite l’interconnessione delle macchine.

Utilizzando le funzionalità del software è possibile muovere il primo passo per rivoluzionare i processi produttivi e incrementare la propria competitività sul mercato.