L’ascesa dell’automazione nel settore manifatturiero

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Negli ultimi anni, interruzioni senza precedenti nella produzione hanno comportato molti cambiamenti e adattamenti nello stabilimento. Non sorprende che i leader del settore manifatturiero stiano cercando più che mai modi per migliorare i propri processi per ottenere una maggiore produttività e ridurre i costi. Questo desiderio continuo di riduzione dei costi e di aumento dell’efficienza è ideale per i produttori che vogliono adottare più tecnologie di automazione nell’ambito dell’Industria 4.0 per ottenere risultati di successo. In questo articolo, esploreremo l’ascesa dell’automazione nella produzione e come può aiutare le aziende a raggiungere KPI critici per il monitoraggio della produzione. Illustreremo inoltre come implementare con successo diversi tipi di automazione nei vostri processi interni.

Cos'è l'automazione industriale?

L'automazione, nel contesto della produzione, è generalmente intesa come l'uso di apparecchiature per automatizzare i sistemi o i processi produttivi al fine di aumentare l'efficienza e ridurre la necessità di qualsiasi intervento manuale. L'automazione può contribuire ad accelerare la produzione e a ridurre notevolmente i costi, poiché i processi riducono la quantità di lavoro manuale da parte dei dipendenti, consentendo loro di concentrare la propria competenza sulla supervisione strategica della funzione assegnata.

L'automazione industriale consiste nell'utilizzo di macchine per svolgere il lavoro normalmente eseguito dagli esseri umani. È diventata associata a sistemi elettromeccanici programmati per eseguire diverse attività e processi. L'automazione industriale potrebbe non essere sempre una soluzione per i produttori, ma la maggior parte delle aziende può trarre vantaggio dall'utilizzo di uno dei tanti diversi tipi di automazione, che approfondiremo di seguito.

Esistono tre diversi tipi di sistemi di automazione industriale:

Tipi di automazione nella produzione

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Conosciuta anche come "automazione rigida", l'automazione fissa si riferisce a un sistema che ha un compito fisso e non è facilmente modificabile da uno stile di prodotto all'altro. È caratterizzata da alti tassi di produzione e da un'elevata barriera all'ingresso. La programmazione è contenuta all'interno delle macchine sotto forma di camme, ingranaggi, cablaggi e altro hardware. L'automazione fissa è adatta a prodotti realizzati in grandi volumi: un buon esempio sono le linee di trasferimento di lavorazione presenti nell'industria automobilistica, le macchine di assemblaggio automatico e i processi chimici specifici. I cambi di produzione possono avvenire, ma richiedono l'arresto della linea e la sostituzione manuale degli utensili da parte dei tecnici.

L'automazione programmabile è utilizzata dai produttori per produrre prodotti in lotti. Questi lotti possono variare da poche decine di prodotti a diverse migliaia. Ogni volta, le apparecchiature produttive devono essere riprogrammate e modificate per adattarsi alle specifiche del nuovo prodotto; questo richiede fermo macchina. L'automazione programmabile ha generalmente tassi di produzione inferiori rispetto all'automazione fissa, ma questo è semplicemente dovuto al fatto che le apparecchiature sono progettate per facilitare il cambio di prodotto. Il costo di lunghi periodi di fermo macchina ha portato all'estensione dell'automazione programmabile nota come automazione flessibile.

Il principale svantaggio dell’automazione programmabile è il fermo macchina che si verifica quando le apparecchiature vengono modificate per adattarsi a nuovi prodotti. L’automazione flessibile è un’estensione progettata per superare questo problema. Lo fa eseguendo i cambi di produzione automaticamente; lo svantaggio è che può limitare le apparecchiature a lavorare parti che condividono strumenti simili o richiedono dispositivi aggiuntivi per rendere possibili i cambi di produzione. Ciò significa che la varietà di prodotti è molto più ridotta con l’automazione flessibile, per garantire che questo cambio automatico possa essere effettuato rapidamente. Poiché i programmi devono essere modificati, l’automazione flessibile è spesso collegata a una rete. Questo aggiunge valore perché consente ai produttori di gestire la produzione da remoto. L’automazione flessibile significa anche che i prodotti non vengono più realizzati in lotti, poiché una combinazione di prodotti può essere prodotta simultaneamente.

Esempi di automazione utilizzata nella produzione

In questa sezione, esamineremo diversi esempi di processi produttivi automatizzati, che potrebbero aiutare voi e la vostra azienda a identificare quale tipo di automazione potrebbe essere vantaggioso per la vostra produzione.

Esempi di automazione fissa

L’automazione fissa è ideale per la produzione rapida di un unico tipo di prodotto. Ecco alcuni esempi:

Macchine di assemblaggio automatizzate
Processi di produzione chimica
Sistemi di trasporto materiali a nastro
Linee di trasferimento per lavorazioni meccaniche
Processi di automazione per verniciatura e rivestimento
Sistemi di gestione e conversione di materiali in bobina

Esempi di automazione programmabile

L’automazione programmabile è ideale per i produttori che realizzano lotti di prodotti diversi. Esempi:

Macchine utensili a controllo numerico (NC)
Controllori a logica programmabile (PLC)
Robot industriali
Produzione di alimenti surgelati

Esempi di automazione flessibile

L’automazione flessibile è ideale per produrre rapidamente una varietà di prodotti simili ed eseguire i cambi di produzione in modo automatico. Il miglior esempio di automazione flessibile è un braccio robotico che può essere programmato per svolgere diverse attività come inserire viti, forare, levigare, saldare, inserire rivetti e verniciare a spruzzo. I produttori utilizzano i robot industriali per:

Saldatura ad arco
Saldatura a punti
Movimentazione dei materiali
Asservimento macchine
Verniciatura
Assemblaggio
Taglio meccanico, rettifica, sbavatura e lucidatura
Incollaggio, sigillatura adesiva e spruzzatura di materiali

Come l’automazione della produzione può aiutare le aziende a raggiungere KPI critici nel monitoraggio della produzione

L’automazione della produzione può essere utilizzata anche per supervisionare l’intero processo produttivo. Quando l’automazione viene utilizzata per migliorare la raccolta in tempo reale dei dati e delle analisi nel monitoraggio della produzione, è possibile rilevare precocemente problemi di varia gravità e migliorare l’efficienza del processo.
Le aziende che scelgono di monitorare la produzione manualmente possono affrontare diversi problemi:
La causa dei problemi e delle interruzioni è difficile da identificare – Non è sempre facile individuare dove o perché si verificano colli di bottiglia nella produzione. Molti produttori faticano ancora a monitorare e analizzare i dati, ma è proprio questo che serve per il miglioramento continuo.
Gli sforzi manuali prosciugano le risorse – L’inserimento ripetitivo dei dati da parte del personale è noioso, richiede molto tempo e un piccolo errore può risultare costoso. Può anche portare a errori che interrompono l’intera supply chain o la linea di assemblaggio, causando gravi colli di bottiglia o blocchi nel sistema, e distoglie l’attenzione dalle attività strategiche.
La visibilità non è chiara – È difficile superare aspettative e obiettivi in tempi di stabilità e certezza, ma operare nell’attuale mercato volatile senza una visione contestuale e in tempo reale di come sta funzionando la vostra produzione potrebbe fare la differenza tra successo e fallimento.

Quali sono i vantaggi dell’automazione della produzione nel monitoraggio della produzione

Il software di monitoraggio della produzione automatizzato offre soluzioni per le aziende che desiderano espandere e migliorare la propria linea di assemblaggio. Offre le seguenti funzionalità:

Connettività – Collegate il reparto produttivo per creare un sistema ad anello chiuso che misuri la produttività e altri KPI delle apparecchiature in tempo reale. Un sistema ad anello chiuso veramente connesso offre una visibilità accurata nella produzione. Collegando e automatizzando il monitoraggio della produzione, otterrete potenti analisi che forniranno informazioni proattive.
Automazione – Automatizzate la raccolta dei dati per migliorare l’efficienza delle informazioni e ottenere approfondimenti sulla qualità della produzione. Grazie a queste informazioni, operatori, responsabili e dirigenti possono sviluppare piani tattici e strategici per migliorare i processi e raggiungere l’eccellenza operativa.
Monitoraggio – Le aziende possono monitorare i dati per ottenere feedback immediati con visualizzazioni chiare delle metriche di produzione in tempo reale. La visualizzazione può assumere la forma di dashboard interattivi per l’interfaccia diretta con l’operatore, reportistica avanzata personalizzata per ogni utente o azioni autonome o semi-autonome per controllare qualità e prestazioni.
Analisi – Analizzare le operazioni per identificare i colli di bottiglia e individuare le aree problematiche per il miglioramento continuo della produzione. Questa analisi può migliorare l’efficienza globale delle apparecchiature, ottimizzare la pianificazione e le pratiche di magazzino ricambi, ridurre il fermo macchina e aumentare la produttività per dipendente.

Come implementare con successo un software di monitoraggio della produzione automatizzato

Abbiamo individuato cinque passaggi per il successo del monitoraggio della produzione; seguirli dovrebbe aiutare la vostra azienda a implementare il software automatizzato PLEX:

Radunate le truppe. Identificate il vostro aspetto principale del team e i suoi leader. Questi promotori saranno responsabili della definizione della visione di come il monitoraggio della produzione diventi un punto di partenza per la Smart Manufacturing in modo funzionale alle loro esigenze.
Identificate i punti critici. Iniziate in modo pragmatico con le linee, le aree o i processi della vostra azienda che causano i maggiori problemi.
Definite i vostri KPI. Identificate ciò che è più importante per la vostra azienda in questo momento. Si tratta di cicli produttivi migliori, meno fermo macchina o qualità migliore, o di tutti e tre? Determinate cosa utilizzerete per raggiungere questo successo e siate aperti a nuove misurazioni che potreste non aver considerato.
Avviate il monitoraggio. Collegatevi alle vostre macchine e apparecchiature esistenti per chiudere il ciclo nel vostro processo produttivo. Una volta connessi e con visibilità in tempo reale, sarete in grado di liberare il pieno potenziale della vostra azienda. I vostri operatori saranno in grado di prendere decisioni più velocemente e con maggiore sicurezza, il che porterà a colli di bottiglia e microfermi che diventeranno un ricordo lontano.
Continuate a monitorare.Utilizzate i vostri parametri a vostro vantaggio per ottenere efficienze continue. Potreste rimanere sorpresi dalle nuove opportunità che si apriranno dopo alcuni cicli di miglioramento.

Plex Smart Manufacturing Platform non offre solo automazione della produzione, ma include anche ERP, MES, SCP, QMS e Asset Performance Management (APM).

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