Smart Manufacturing: Keplero per la fabbrica connessa e la digitalizzazione dei processi produttivi

da | Mag 20, 2021 | Home, Industrial IoT, News

Keplero aiuta le fabbriche a migliorare le performance legate ai processi produttivi grazie alla sua innovativa soluzione Industrial IoT.

Abbiamo già parlato di Smart Manufacturing e come questo si riferisca sostanzialmente al concetto di “fabbrica connessa”. La digitalizzazione e la connessione dei macchinari presenti in azienda hanno fondamentalmente lo scopo di ottimizzare tre elementi cardine per ogni contesto produttivo: processo – prodotto – persone.

Soprattutto in ambito manifatturiero è fondamentale riuscire a rispondere a domande come:

  • Sono capace di valutare l’efficienza della mia produzione in tempo reale?
  • Come posso ottimizzare la produttività e ridurre gli sprechi?
  • Come evitare i fermi macchina?

Certo, avere un quadro completo di quello che avviene nelle varie fasi del processo produttivo (attività di monitoraggio) e di quello che succederà (analisi predittiva) non è immediato; ma è fattibile soprattutto grazie alle tecnologie di cui possono usufruire oggi le aziende.  Quando si parla, quindi, di smart manufacturing, da un punto di vista tecnologico (legato alla possibilità di monitorare, connettere e raccogliere informazioni dai vari soggetti, sia macchine che persone, presenti in fabbrica) ci si riferisce sostanzialmente a soluzioni IIoT e a tutti quei dispositivi e sensori connessi che orbitano in questo contesto (ad esempio i sensori di temperatura, di pressione, di posizione, di prossimità ecc.)

Verso la Smart Manufacturing con Keplero

Come anticipato sopra, ha senso parlare di smart manufacturing in relazione a soluzioni IIoT che permettono di raccogliere informazioni provenienti da qualsiasi asset (macchinari, strumenti o persone coinvolte nel processo produttivo in questo caso), elaborare queste informazioni e restituirle sotto forma di output capaci di guidare le azioni dei soggetti attivi/ decisori, all’interno della fabbrica.

Sostanzialmente una piattaforma IoT per la smart manufacturing deve essere in grado di:

  • raccogliere in tempo reale ed in modo affidabile le informazioni provenienti da qualsiasi asset presente nel contesto produttivo;
  • elaborare i dati raccolti per poter impostare le analisi necessarie;
  • restituire informazioni per strutturare una gestione, anche automatizzata, dei processi decisionali relativi ad ambiti di intervento che spesso richiedono immediatezza

La soluzione Industrial IoT Keplero aiuta a migliorare le performance dei reparti produttivi, permette di far fronte ai problemi di orchestrazione delle informazioni quando è necessario coordinare, ad esempio, più dispositivi nell’ambito di processi legati alla manutenzione predittiva, al monitoraggio dati energetici e di produzione, all’automazione di sistemi. Lo strato tecnologico cosiddetto “Integration Layer” permette di connettere la piattaforma Keplero con innumerevoli e diverse tipologie di fonti dati in maniera asincrona e mediante i più diffusi protocolli (http/s, tcp, udp, snmp, modbus ed altri) ed interfacce applicative (RESTFul, SOAP, JDBC, JMS, OCPP ecc.).

Keplero, grazie a tools come l’Event Modeler è in grado di mappare, modellare e gestire tutti i tipi  di eventi acquisibili dalla piattaforma.  Grazie invece a strumenti come il Rule Editor ed il Power Flow Keplero è in grado di definire le logiche di elaborazione real-time dei dati  per gestire informazioni ed inviare alert agli utenti business (tramite sms, Telegram, mail ecc.) in modo tale da segnalare, in tempo reale, guasti e anomalie sui macchinari. La finalità è quella di controllare regolarmente le attività, ridurre al minimo lo spreco di risorse e sostenere il processo decisionale. Con Keplero è inoltre possibile sviluppare  analisi predittive applicando  ai dati in input tecniche di manutenzione predittiva  per avviare un percorso di automazione dei sistemi produttivi e industriali.

La sua capacità di raccogliere e analizzare in real time i dati provenienti da più dispositivi e macchinari, insieme anche alle capacità di integrazione con gli ERP, lo rende un elemento chiave della Smart Manufacturing.

Un esempio pratico: il progetto MANIFOLD

Proviamo adesso a calare quanto detto in un contesto pratico. Riportiamo il Case History di MANIFOLD (Manifattura Additiva Innovativa di compositi FibrO-rinforzati per appLicazioni meDiche ed industriali), un progetto rivolto all’industria calzaturiera.

L’idea alla base del progetto era sviluppare un processo di produzione totalmente innovativo, impiegando la tecnologia additiva con materiali compositi montata su un robot antropomorfo per la realizzazione di forme cave alleggerite. L’impiego di materiali compositi fibro-rinforzati ha consentito di ridurre fino al 50% i tempi di produzione, ridurre fino al 40% il peso delle forme e minimizzare gli sprechi di materiale. Alla linea produttiva inoltre sono stati aggiunti sensori IoT per il monitoraggio delle prestazioni, al fine di sviluppare un sistema di monitoring e manutenzione predittiva.

Oggigiorno, i sensori sono utilizzati per monitorare costantemente le apparecchiature robotiche nelle linee industriali, e i dati sono quindi registrati e tramessi in real-time. Poiché ogni dispositivo meccanico è soggetto ad usura e rottura, l’utilizzo di tali dati per la manutenzione predittiva è fondamentale per incrementare la produttività e ridurre i costi di mantenimento.

Per la realizzazione del sistema di interfacciamento ed acquisizione dati dallo strato di sensoristica presente sul robot antropomorfo è stata scelta la soluzione IoT Keplero. Keplero è stato utilizzato per il monitoraggio dei processi industriali e l’applicazione sui dati in input di tecniche di Machine Learning volte a fare manutenzione predittiva. Lo scopo finale è stato quello di monitorare le condizioni di apparecchiature e macchinari in modo da prevenire guasti, fermi macchina e in generale le anomalie nei processi produttivi.

Keplero si inserisce così nel panorama della Smart Manufacturing con l’obiettivo di rendere più efficiente la produzione, aumentare la flessibilità, ridurre il time-to-market e i costi del ciclo produttivo.