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L'implementazione di Impresa 4.0 nel confezionamento

L'introduzione di Impresa 4.0 nelle linee di confezionamento può offrire numerosi vantaggi, da una migliore gestione dei dati a una maggiore efficienza.

Fonte: rivista 'Alimenti&Bevande' n. 2/2019
Data: 13/03/2019
Azienda: OMRON ELECTRONICS

L'introduzione di Impresa 4.0 nelle linee di confezionamento può offrire numerosi vantaggi, da una migliore gestione dei dati a una maggiore efficienza. Mentre i benefici possono essere chiari, la sostituzione di un'intera linea di produzione può risultare impraticabile per aziende che operano già con margini ridotti. Benché sia la transizione a linee al passo con i tempi a offrire i massimi vantaggi, anche piccoli cambiamenti alle infrastrutture esistenti possono dare impulso all'efficienza.

L'adozione di linee di confezionamento intelligenti permette di migliorare la tracciabilità, i tempi di attività e la qualità, riducendo allo stesso tempo i costi di esercizio e il Total Cost of Ownership (TCO). La maggior parte dei vantaggi deriva dalla disponibilità di una piattaforma integrata per i componenti e il controllo, che consente scambi trasparenti di dati fra i dispositivi e il sistema di controllo. La possibilità di accedere a tali dati a livello di componente è uno dei fattori abilitanti essenziali per raccogliere i frutti dell'introduzione di un sistema Impresa 4.0.

Anche quando è disponibile una certa quantità di dati, specie nel caso di attrezzature meno recenti, si tratta di solito di indicazioni di tipo on/off, che segnalano se una macchina è in funzione o no. Spesso non è disponibile alcuna informazione granulare in grado di indicare, ad esempio, se una macchina sta funzionando a un livello di capacità inferiore al massimo per la maggiore usura dei cuscinetti dei motori elettrici.

L'acquisizione elettronica dei dati può richiedere la modifica dei processi operativi per garantire che i dati vengano registrati correttamente. Viceversa, se le attrezzature acquisiscono già i dati è possibile che occorra collegare una macchina a un dominio IT di livello superiore o a un software di analisi. Ciò può comportare l'aggiunta di sensori che acquisiscano i dati operativi, la conversione in formato digitale di informazioni analogiche esistenti o l'aggiunta di moduli di comunicazione dati che assicurino la raccolta e il controllo dei medesimi.

Una volta attivato il processo di raccolta dei dati è possibile iniziare ad analizzare gli stessi per appurare il livello di efficienza operativa della relativa linea; ciò consente spesso di identificare potenziali colli di bottiglia dei processi, sui quali intervenire per migliorare l'efficienza. La possibilità di monitorare le condizioni dei dispositivi consente, inoltre, di introdurre funzioni di supporto della manutenzione preventiva.

La possibilità di conoscere con precisione il livello di efficienza di una linea di confezionamento consente di concentrare gli investimenti sulle parti meno efficienti e di sviluppare di conseguenza una strategia di migrazione delle linee per giungere a una produzione intelligente e flessibile.

Oggi i mercati evolvono rapidamente e i cicli di produzione tendono a essere più brevi e diversificati. Le linee configurate per un solo prodotto, o la cui riconfigurazione per altri prodotti richiede molto tempo, possono rivelarsi fonti considerevoli di inefficienza. La modifica delle attrezzature di una linea per consentirle di supportare tipi diversi di prodotti può offrire notevoli vantaggi, in quando consente di mantenere in esercizio più a lungo le linee esistenti e di ridurre il tempo perduto durante le transizioni in questione.

Che si tratti di potenziare parti di una linea esistente o di crearne una nuova, è essenziale che le macchine comunichino utilizzando protocolli standard e set di dati comuni. È probabile che anche le nuove linee includano componenti di produttori differenti, quindi è essenziale fare sì che tutti parlino la stessa lingua.

Oltre a comunicare fra loro, le attrezzature delle linee devono anche fornire interfacce standardizzate per gli operatori. Standard quali PackML definiscono una serie di modi e stati a garanzia di HMI con la stessa interfaccia, fornendo inoltre un metodo comune per il trasferimento dei dati di rilievo fra le macchine.

La possibilità di disporre di dati in un formato comune e comprensibile consente a operatori e supervisori di produzione di prendere decisioni meglio ponderate sulle condizioni delle linee di confezionamento, individuando e risolvendo con maggiore rapidità gli eventuali problemi. Riveste tuttavia un'importanza anche maggiore la capacità dei sistemi intelligenti di identificare i potenziali problemi ancor prima che si verifichino, consentendo di programmare una manutenzione preventiva atta a garantire la continuità operativa delle linee.