Questo articolo tratta i seguenti argomenti:
- L'implementazione di un digital-platform framework come strumento per automatizzare i processi industriali
- Costruire o acquistare: comprendere le responsabilità che derivano dallo sviluppo o dall'acquisto di soluzioni industriali digitali
- Sfruttare le piattaforme digitali per implementare i modelli di business di Industrie 4.0
Industrie 4.0 ha introdotto il concetto di automazione dei flussi di lavoro industriali per ridurre gli errori, aumentare la sicurezza nello stabilimento e la produttività. Il concetto alla base dell'automazione dei workflow è lo sviluppo di un framework di soluzioni industriali digitali, in grado di guidare l'interconnettività, acquisire dati e analizzarli al fine di potenziare i sistemi automatizzati dotati di visione artificiale o apprendimento automatico. L'integrazione dell'uso di una digital-platform fornisce quell'ambiente abilitante richiesto dalle tecnologie digitali per offrire i vantaggi di Industrie 4.0.
Cos’è un digital-platform framework?
Il concetto tradizionale di piattaforme digitali si riferisce alle interfacce come Facebook, Twitter e Instagram che dominano lo spazio dei social media. Tuttavia, nel settore industriale le piattaforme digitali si riferiscono a piattaforme orientate ai servizi che supportano la comunicazione, l'acquisizione e l'analisi dei dati all'interno di una struttura. Queste piattaforme digitali diventano la struttura per la gestione di un'impresa industriale IT e delle infrastrutture OT correlate.
Le piattaforme digitali sfruttano un framework centralizzato di risorse informatiche, il cloud o l'infrastruttura on-premise, per ospitare applicazioni e strumenti di sviluppo delle app. Queste applicazioni e strumenti, come le API (Application Programming Interface), o le app per l'utilizzo delle macchine possono essere generiche per ogni settore, o specifiche per un dato settore. Ad esempio, l'utilizzo di una piattaforma digitale - creata per supportare la digitalizzazione della produzione - offre ai produttori gli strumenti per sviluppare app estremamente tecniche partendo da zero, app che non si potrebbero mai trovare nei classici Play Store o iTunes Store.
Focalizzandoci sull'industria manifatturiera, l'immagine seguente mette in evidenza la natura specificatamente industriale di un digital-platform framework che supporta casi d'uso industriali.
Figura 1. Digital-Platform Framework
Il framework fornisce un ampio supporto ai sistemi edge, near-edge, smart e automatizzati implementati all'interno dello stabilimento. Il framework mostra le risorse di archiviazione e calcolo necessarie per alimentare una piattaforma digitale, i dispositivi per la produzione di dati e le app per la raccolta e l'analisi dei dati acquisiti. Come si può evincere dalla Figura 1, è possibile accedere alle informazioni di dettaglio e ai dati acquisiti all'interno del framework utilizzando il Web e le app mobili. Le capacità di una tipica digital-platform possono essere categorizzate sull’offerta di:
- Controllo degli accessi: questa funzionalità definisce gli endpoint che possono accedere ai dati e alle reti della piattaforma. Tramite strumenti di verifica e autorizzazione, l'access-control management è responsabile della protezione del framework IT di un'azienda.
- Elaborazione di eventi: l'identificazione ed elaborazione di eventi importanti che si verificano all'interno di una piattaforma digitale aiutano a prendere decisioni in tempo reale. Una piattaforma con capacità di elaborazione degli eventi consente agli utenti di automatizzare attività specifiche, come ispezioni e monitoraggi.
- Supporto per l'integrazione esterna: generalmente, i framework della piattaforma digitale funzionano di pari passo con applicazioni o sistemi autonomi, come il software ERP. Una digital-platform deve supportare l'integrazione di sistemi esterni che sono cruciali per le attività industriali.
Sfruttare le piattaforme digitali per implementare Industrie 4.0
Considerando che circa l'81% delle imprese manifatturiere adotta soluzioni di digital transformation sempre più avanzate, fornire delle risposte alla domanda "Perché percorrere la strada del digitale?" ha ormai poco senso. Oggigiorno, tutti comprendono la produttività e i vantaggi operativi che derivano dall'adozione della trasformazione digitale. Un digital-platform framework raduna, all'interno di un singolo ambiente virtuale, tutti gli strumenti di digitalizzazione utilizzati. Pertanto, un produttore avrà un unico ambiente per gestire ogni risorsa, digitale e fisica, distribuita all'interno dell'officina da un'unica piattaforma.
La conoscenza degli obiettivi di base della OPC Foundation e la sua spinta ad unificare risorse IT e OT evidenziano l'importanza di un framework digitale unificatore. Utilizzando una piattaforma digitale centralizzata, le aziende possono:
- Creare e supportare app specifiche di settore: i produttori possono sfruttare i framework digitalizzati e gli strumenti al loro interno per creare app uniche che gestiscono i dati della macchina in base a obiettivi definiti. Il framework può anche integrare app, come il software del capacity planning, che utilizza i dati dello stabilimento per la produzione di analisi accurate. Utilizzando le API, il software automatizza la raccolta dei dati relativi allo stabilimento per eseguire le analisi richieste.
- Implementare strategie di remote and condition monitoring: la centralizzazione delle risorse IT e il supporto delle soluzioni industriali digitali consentono ai produttori di testare e implementare strategie diverse. Gli esempi includono l'utilizzo dei dati macchina e di Human-machine interface, o interfacce web-based, per monitorare da remoto i livelli prestazionali degli asset o le operazioni specifiche nello stabilimento. L'interconnettività supportata da una piattaforma digitale potenzia l'applicazione delle strategie di monitoraggio.
- Convalida e test: ridurre i tassi di errore durante l'implementazione di nuove tecnologie o strategie all'interno dello stabilimento è importante per ridurre i costi di implementazione. Una piattaforma digitale centralizzata fornisce gli strumenti per valutare gli effetti delle implementazioni utilizzando virtual reality headset o software analitici per analizzare i relativi set di dati.
Costruire o acquistare soluzioni industriali digitali: digital-platform framework
I produttori interessati a adottare una digital-platform per facilitare le operazioni di produzione possono scegliere tra due soluzioni: costruire la propria piattaforma da zero o acquistare da una piattaforma già esistente. Prendere la giusta decisione implica la comprensione di alcuni fattori importanti. Tali fattori comprendono:
- Costo di costruzione: le infrastrutture necessarie per costruire una piattaforma digitale da zero sono considerevoli. Questi costi includono gli acquisti hardware, come dischi di archiviazione in grado di supportare set di dati di grandi dimensioni e computer di supporto. Altri costi coinvolti sono l'housing dell'infrastruttura e il pagamento del lavoro sostenuto durante la costruzione e la configurazione della piattaforma digitale.
- Competenze interne: costruire, gestire e mantenere una piattaforma digitale è un compito che deve essere eseguito 24 ore su 24. Non ci sono giorni di riposo. È necessario uno staff dedicato capace di rispondere a incidenti di sicurezza e al trigger dei tempi di inattività. Ad esempio, il processo di costruzione e gestione consigliato prevede l'adozione dei principi CICD, continuos integration and continuous delivery, per costruire e salvaguardare una piattaforma funzionante. I produttori che non dispongono del personale tecnico per implementare questi processi dovranno creare nuovi reparti IT per gestire questo processo di gestione.
- Livello di personalizzazione: l'industria manifatturiera è nota per le sue applicazioni e piattaforme specifiche di settore. Infatti, IIoT è il termine utilizzato all'interno del settore industriale, al posto di IoT. La decisione di costruire deve tenere conto della necessità di personalizzare e configurare la piattaforma per soddisfare i propri requisiti industriali. La personalizzazione deve essere tenuta in considerazione anche in caso di acquisto, perché difficilmente una piattaforma digitale generica fornirà i risultati di ottimizzazione richiesti.
- Time to market: il tempo per costruire una piattaforma digitale funzionale, pronta per essere utilizzata è una considerazione importante per i produttori interessati a competere con i loro competitor globali. Se il tempo di costruzione per un singolo produttore è lungo, significa che questo produttore finirà per rincorrere gli altri che stanno già utilizzano una piattaforma digitale.
- Sicurezza: molte aziende manifatturiere che hanno scelto di costruire le loro proprie piattaforme hanno indicato le "sfide poste dalla sicurezza" come il fattore decisivo alla base della loro scelta. Il 75% delle aziende indica la sicurezza del cloud come la sfida più grande nell'acquisto di soluzioni digitali, e le loro preoccupazioni sono del tutto legittime. Sebbene la creazione di una propria piattaforma fornisca una misura di sicurezza, deve comunque essere configurata correttamente, considerando che il 68% delle violazioni dati riuscite sono il risultato di configurazioni scadenti. Gli effetti negativi di una configurazione errata sollevano nuovamente l'interrogativo su quanto sia competente il personale in-house nel costruire e gestire una digital-platform?
Conclusioni
La decisione se acquistare o costruire è nelle mani dei dirigenti di livello C, che devono considerare le competenze chiave della loro impresa industriale prima di decidere. I costi e i requisiti tecnici per la creazione di piattaforme digitali rendono l'acquisto un'opzione più interessante per le piccole e medie imprese. Tuttavia, le grandi aziende che scelgono di costruire la propria piattaforma, generalmente collaborano con rinomati fornitori di soluzioni industriali per soddisfare i propri requisiti di costruzione.
