Sebbene il termine Industria 4.0 sia diventato da tempo un termine ormai familiare per molti, rimangono tuttavia dubbi su come si traduca nella pratica e sulle reali modalità di implementazione negli impianti industriali. Pertanto, per alcune aziende può risultare difficile applicare tale concetto alla quotidianità del proprio business, tanto più che, a seconda del grado di integrazione dei dispositivi intelligenti in un impianto, possono essere raggiunti benefici diversi.
Necessario che le aziende che vogliono entrare nell’Industria 4.0 prendano in considerazione molteplici elementi, ma è anche importante trovare un provider che sia in grado di identificare le opportunità di crescita e suggerire gli strumenti migliori e le tecnologie da mettere in campo. Infatti, solo avendo chiare le informazioni indispensabili per lo sviluppo del proprio business sarà possibile far leva sulla digitalizzazione per crescere mantenendo competitività.
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Industria 4.0, il primo passo: stabilire gli obiettivi aziendali
Per gli ambienti prevalentemente analogici, ovvero le strutture prive di dispositivi intelligenti, è importante in prima istanza stabilire obiettivi facilmente realizzabili, che possano servire come dimostrazione concreta dei benefici dell’Industria 4.0. Ne sono un esempio l’impiego di interfacce con apparecchiature esistenti che rendono disponibili le informazioni per le business operation e la manutenzione. Sarà fondamentale avere un approccio caratterizzato dalla semplicità e preparare una roadmap che tenga conto di diversi fattori, tra cui scalabilità, cybersecurity, costi di investimento e gestione (CapEx e OpEx), TCO, training e gestione di eventuali cambiamenti in atto.
Anche per gli ambienti che già dispongono di tecnologie intelligenti sono ora disponibili nuovi sensori e strumenti con indicatori relativi alla diagnostica, allo stato di salute dell’impianto e alle performance che possono essere utilizzati per mandare avvisi e prevenire guasti e interruzioni di servizio. Con l’installazione di ulteriori dispositivi sul campo, servizi di comunicazione e infrastrutture, è possibile migliorare la conoscenza delle proprie apparecchiature e delle operation attraverso l’analisi dei dati.
Questi possono essere utilizzati per sviluppare digital twins, realtà aumentata e altre opzioni di visualizzazione che favoriscono efficienza e affidabilità. Anche se l’infrastruttura utilizza controller logici programmabili (PLC), un sistema di controllo distribuito (DCS) o una pianificazione delle risorse aziendali (ERP), probabilmente emergeranno dati rilevanti che non erano visibili nel sistema di controllo esistente. Con l’aiuto dell’Industria 4.0 è possibile raccogliere informazioni aggiuntive e valorizzarle trasformandole in insight davvero utili per il futuro.
Software-as-a-service o acquisto di una soluzione: cosa scegliere
Molti prodotti, compresi i software, si sono spostati verso il modello as-a-service, che prevede la sottoscrizione di un abbonamento anziché l’acquisto. Questo modello presenta una serie di vantaggi, come l’accesso a un’infrastruttura IT con un basso costo d’ingresso che consente di ridurre la spesa CapEx iniziale, distribuendola su una spesa OpEx pianificabile e costante anno dopo anno, allineandosi al ciclo di vita dei beni e delle attrezzature critiche.
Nel momento in cui viene sottoscritto un abbonamento il software provider (a sostituzione dei dipartimenti IT/OT) è responsabile della manutenzione e dell’aggiornamento del sistema. Inoltre, poiché i sistemi sono basati sul cloud, in caso di guasto il loro ripristino richiederà probabilmente uno sforzo minimo rispetto a quello effettuato on-premise.
L’uso strategico dei dati
I dati possono essere utilizzati in diversi modi per risparmiare tempo e denaro: uno dei più comuni consiste nel prevenire i tempi di inattività non programmati e i relativi costi dovuti alla mancata produzione e alla riallocazione delle risorse.
Altri costi che impattano su un impianto riguardano la riparazione e la sostituzione delle apparecchiature, dall’analisi delle vibrazioni su motori e attuatori, alla corrosione dei circuiti elettrici dovuta alle condizioni ambientali. In questi casi, il monitoraggio dello stato di salute degli interruttori può essere utile, ad esempio, per effettuare la manutenzione predittiva.
Gli impatti benefici del cloud
Il cloud offre accesso a risorse che non sono facilmente reperibili in altro modo, dando la possibilità alle aziende di pagare per il tempo esatto di utilizzo e per i servizi di cui hanno bisogno, anziché costruire i propri data center. Con un semplice clic è possibile espandere lo spazio di archiviazione in base alle esigenze e accedere al cloud da qualsiasi luogo, senza la necessità di una VPN o di un sistema di gestione della sicurezza locale, di cui si occupa il cloud service provider.
In particolare, ciò consente di ottimizzare le operazioni attraverso l’analisi dei dati, il riconoscimento di pattern, la classificazione e le tecniche adattive, al fine di contestualizzare i dati e ottenere insight che possono poi essere convertiti in azioni. Pur non essendo una novità, gli strumenti dell’intelligenza artificiale e del machine learning stanno ormai diventando comuni nei servizi cloud. Di conseguenza, si è passati da una programmazione estesa a modelli di configurazione e modelli adattivi. Tuttavia, i problemi complessi richiederanno ancora data scientist e programmatori. Ad esempio, i dati provenienti da sensori e attuatori possono essere messi in relazione per determinare i setpoint e le impostazioni di produzione, per ottenere specifiche più rigide, un peso inferiore, una riduzione del consumo di carburante e di energia, ecc.
Per quanto riguarda i dati, è importante considerare aspetti quali trasparenza e interconnettività: per gli utenti del sistema non è importante dove si trovano i dati, purché siano accessibili sempre e ovunque, con le corrette informazioni (formato, risoluzione e dettaglio). Un archivio centrale può quindi aiutare ad aggregare i dati e fornire programmi che consentono agli utenti di lavorare su di essi.
Non trascurare la cybersecurity
Numerose aziende si domandano se il cloud sia un luogo sicuro per conservare e gestire i propri dati. Sebbene la risposta sia generalmente affermativa, ciò dipende da molti fattori, non ultimo un’adeguata progettazione hardware che utilizzi firewall, segmentazione di rete, servizi gestiti e accesso limitato alle risorse locali. Dal punto di vista del software, ciò significa antivirus e programmi anti-malware, backup dei dati, crittografia, autenticazione a più fattori, certificati adeguati, protezione e autorizzazioni dei dati e scansioni delle vulnerabilità.
Trasformazione digitale ed energetica: il report di Eaton
Oggi la trasformazione digitale nelle aziende è reale e in crescita, ma ancora in fase iniziale. Secondo quanto emerso dal report The Intersection of Digital Transformation and the Energy Transition, commissionato da Eaton e condotto da S&P Global Market Intelligence, per il 50% delle aziende intervistate una strategia digitale è in fase di esecuzione, mentre il 47% la sta solo prendendo in considerazione. Tuttavia, guardando ai sistemi legacy, solo il 17% delle aziende li ha abilitati digitalmente. In tale contesto, le tecnologie avanzate e l’IT moderno sono la chiave della trasformazione digitale, a partire da infrastruttura cloud (utilizzata dal 71% delle imprese in trasformazione digitale) e Internet of Things.
Inoltre, secondo le aziende coinvolte nella ricerca, ulteriori fattori di trasformazione digitale sono da ricercarsi nella transizione energetica, in una maggiore efficienza energetica (per il 44%) e nei programmi ESG (per il 43% dei casi). Oggi, la maggior parte delle metriche tracciate in tale ambito sono relativamente semplici, ma devono diventare più sofisticate per contribuire davvero alla trasformazione digitale. Queste includono indicatori di prestazione chiave (KPI) relativamente semplici, come il consumo totale di energia, il consumo di energia elettrica e la sicurezza elettrica. Pertanto, l’ottimizzazione dell’utilizzo di energia e corrente richiederà nuove metriche abilitate da nuove infrastrutture, piattaforme e applicazioni digitali.
Oltre agli obiettivi di ottimizzazione, le aziende stanno affrontando una vera e propria transizione energetica. Per affrontarla in modo efficace, hanno però la necessità di essere guidate da normative governative, obiettivi di settore e devono prendere in considerazione i cambiamenti della società. Pertanto, i governi dovranno dare la possibilità di integrare le tecnologie esistenti in un sistema intelligente, ben regolamentato, incentivato e coerente. L’Italia sta procedendo nella giusta direzione grazie alle linee guida tracciate dai documenti di programmazione e dal PNRR; la vera sfida sarà dare effettivamente attuazione alle strategie delineate.
