Questo articolo discuterà:
- Tecnologia digitale e cosa significa digitalizzazione
- L'importanza della digitalizzazione negli impianti industriali
- Come la digitalizzazione può rendere possibile la realizzazione dei guadagni di Industrie 4.0
Qualche decennio fa, il lavoro di un operatore includeva la registrazione della produzione e della quantità di materiale usato all'interno della stazione di lavoro, mentre un supervisore camminava da una stazione all'altra monitorando il processo di produzione e prendendo appunti. Le registrazioni manuali dell'operatore e le note semi-informali dei supervisori della linea di produzione erano tutti i dati disponibili con cui i responsabili delle decisioni dovevano lavorare, quando prendevano decisioni difficili in impianti di produzione complessi. Come previsto, la produzione era bassa e i difetti abbondanti, mentre una corretta gestione dell'inventario era un mito. L'introduzione della tecnologia digitale e la digitalizzazione dello stabilimento dovevano cambiare tutto questo.
Cosa è la digitalizzazione?
La definizione breve di digitalizzazione è il processo di cattura dei dati da fonti che producono dati e la conversione delle informazioni in un formato digitale che può essere elaborato dai computer. Queste informazioni possono essere documenti di lavoro fisici, oggetti, immagini e file audio, che possono essere convertiti in rappresentazioni digitali con cui un computer può lavorare.
La digitalizzazione è un passo cruciale per l'elaborazione dei dati di qualsiasi forma, perché permette di integrare le informazioni provenienti da diverse fonti in una piattaforma o un ambiente digitale in cui avviene l'elaborazione. Le informazioni digitalizzate mantengono anche la loro qualità quando, indipendentemente da quanto tempo sono state conservate o condivise, i dati sono stati creati utilizzando un formato stabile. La durata dei dati digitalizzati è una delle ragioni per cui si prevede che la digitalizzazione dei processi industriali tradizionali guiderà il passaggio a Industrie 4.0.
Digitalizzazione del settore industriale
L'applicazione della tecnologia digitale, che consiste in soluzioni hardware e software all'interno del settore industriale, sta attualmente sostenendo le iniziative di trasformazione digitale all'interno di tale settore. Queste tecnologie digitali includono strumenti di cattura dei dati come l'edge computing e le soluzioni IoT, strumenti di trasferimento e archiviazione dei dati che includono le piattaforme cloud industriali, e strumenti di analisi dei dati come la modellazione della simulazione e le soluzioni digital-twin.
Anche le tecnologie di visualizzazione sono un aspetto cruciale del processo di trasformazione digitale. Mentre il computer lavora con numeri binari e telemetria IA, le informazioni analizzate devono essere riprodotte in un formato comprensibile agli operatori umani. Le tecnologie di visualizzazione come gli HMI basati sul web o i dispositivi smart possono fornire l'accesso alle informazioni analizzate attraverso grafici e immagini personalizzate.
Come la tecnologia digitale è cruciale per applicare le iniziative di trasformazione digitale all'interno della linea di produzione, così anche la trasformazione digitale è cruciale per l'implementazione dei modelli di business di Industrie 4.0. Così, l'obiettivo finale di ogni processo di digitalizzazione industriale è quello di sostenere le iniziative Industrie 4.0 incentrate sull'interconnettività e l'interscambio di dati.
Digitalizzazione della linea di produzione e Industrie 4.0
La rivoluzione Industrie 4.0 attualmente in corso, che intende automatizzare i processi industriali tradizionali attraverso la comunicazione macchina a macchina, macchina a cloud e macchina a uomo, si basa sulla capacità di catturare ed elaborare i dati dala linea di produzione. Industrie 4.0 è un processo guidato dai dati, che sostituisce l'uso della regola empirica e della tribal knowledge per determinare cosa funziona all'interno della linea di produzione. Il primo passo per raggiungere l'Industrie 4.0 è la digitalizzazione della linea di produzione con l'intento di catturare i dati anche dall'area più oscura del ciclo di produzione.
Uno stabilimento trasformato digitalmente crea un ambiente favorevole all'implementazione di modelli di business Industrie 4.0, come un processo di ottimizzazione dell'impianto guidato dai dati o una strategia di manutenzione predittiva. Un esempio di come la digitalizzazione supporta Industrie 4.0 può essere dimostrato quando si determina il tasso di utilizzo delle macchine. Le tecnologie digitali come un dispositivo edge possono essere utilizzate per catturare i dati dalle attrezzature. I dati catturati, come il rendimento, il tempo di utilizzo della macchina e le ore di lavoro dell'operatore, possono essere applicati per calcolare l'indice di efficienza globale di una macchina.
L'automazione industriale prospera anche sull'interscambio di dati da macchina a macchina e verso una piattaforma di automazione centralizzata. Le soluzioni di digitalizzazione forniscono gli strumenti necessari per diverse applicazioni di automazione, come l'uso dell'IoT per monitorare l'impiego su larga scala delle attrezzature e sostenere il trasferimento di dati da e verso l'automazione dei processi industriali.
L'importanza della digitalizzazione per il settore industriale
La digitalizzazione dell'impianto industriale tradizionale porta a processi ottimizzati e ad una migliore pianificazione della capacità. Le tecnologie digitali, come il digital twin e il software di programmazione della simulazione, sono strumenti eccellenti per valutare i diversi scenari di pianificazione prima dell'implementazione. Il digital twin prospera sull'interscambio di dati in tempo reale, quando le azioni nella linea di produzione sono rappresentate nell'ambiente virtuale. In questo modo, i responsabili delle decisioni hanno la capacità di visualizzare e monitorare a distanza le attività dell'impianto.
La digitalizzazione della linea di produzione rende possibile catturare dati e ricreare processi operativi complessi in forma virtuale. La rappresentazione virtuale di questi processi viene utilizzata come strumento di formazione e convalida per aggiornare i dipendenti alle nuove politiche. La formazione e la convalida sono anche importanti concetti di Industrie 4.0 e la digitalizzazione della linea di produzione rende possibile l'integrazione di entrambi i processi.
Conclusione
I processi industriali ottimizzati portano a livelli di servizio performanti e ad una maggiore soddisfazione del cliente. La digitalizzazione della linea di produzione rende possibile quanto sopra, perché permette ai manager della linea di produzione di applicare approcci guidati dai dati quando si prendono decisioni o si valutano nuove idee.
