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CONNECTED ENTERPRISE

RTLS e Identificazione nell’Industry 4.0: come aumenta la qualità produttiva

Come si sono evoluti, quanto stanno crescendo e cosa consentono di fare all’interno della smart factory i sistemi di localizzazione in real time. Dall’automazione della logistica al monitoraggio dei processi, passando per l’efficientamento del magazzino, ecco le opportunità offerte delle soluzioni di nuova generazione

09 Set 2019

Domenico Aliperto

È vero: l’espressione Industry 4.0 può diventare sinonimo di efficienza e qualità produttiva all’interno degli stabilimenti. Ma solo nella misura in cui ogni processo, grazie all’adozione di soluzioni IoT e di Industrial Communication Networks, viene tracciato, identificato e quindi, attraverso all’analisi dei dati, ottimizzato. Premessa indispensabile perché ciò avvenga è dare vita a un sistema che per l’appunto permetta a tutti gli elementi di un impianto di comunicare tra loro e con la centrale operativa, che ne valuta le interazioni seguendone gli spostamenti punto per punto. Parliamo non solo dei macchinari e delle componenti in movimento, ma dei prodotti stessi, che lungo la filiera di trasformazione da input ad output attraversano diverse fasi, spostandosi sulla catena di montaggio e su quella logististica. Localizzare in tempo reale, con la massima precisione e in modo univoco ciascun oggetto è il primo passo per mappare le attività, comprenderne le dinamiche, misurarne le performance e ipotizzare piani di efficientamento della piattaforma. Coinvolgendo, là dove possibile, partner e fornitori. Per fare questo occorrono Real-Time Locating System (RTLS) di nuova generazione.

L’evoluzione dei sistemi di identificazione per l’industria

I sistemi di localizzazione in real time sono disponibili sul mercato ormai da diversi anni, ma le piattaforme di vecchia generazione si sono sempre contraddistinte per una notevole complessità di realizzazione e installazione, senza contare che spesso offrivano scarsa precisione nella rilevazione, a fronte di costi comunque molto alti. Le nuove soluzioni sono invece basate su tecnologie a banda ultra larga (UWB), capaci di superare i tradizionali limiti degli RTLS individuando con estrema precisione (il margine di errore è di pochi centimetri) migliaia di transponder in ambienti produttivi estremamente affollati. Anche le batterie dei transponder hanno beneficiato di un notevole progresso sul piano della durata, con funzionalità durante l’erogazione del servizio che ormai sono garantite per anni.

Il vero vantaggio dell’RTLS basato sulle tecnologie UWB è però quello di trasmettere in modo bidirezionale dati aggiuntivi attraverso lo studio dei quali è possibile dare vita a sistemi di automazione logistica per la smart factory. L’RTLS diventa in questo modo l’orchestratore di accessi onnipresenti ai network di comunicazione: le reti wireless come i circuiti ad alte prestazioni per lo scambio dati con il Cloud devono essere disponibili su ogni segmento della catena logististica e produttiva. E i nuovi servizi di infrastruttura catturano automaticamente e con estrema precisione i movimenti di tutti gli oggetti presenti nell’impianto, per fornire in tempo reale le informazioni di localizzazione ai sistemi di controllo, monitoraggio e documentazione digitali.

RTLS e Asset Management: un mercato in piena espansione

Un’evoluzione che ha cambiato le carte in tavola per le organizzazioni del settore manifatturiero decise a fare leva sulle soluzioni Industrial Internet of Things per aumentare efficienza dei processi ed elevare gli standard del controllo qualità. Non stupisce quindi che il mercato delle piattaforme RTLS stia esplodendo in tutto il mondo: secondo Verified Market Research, il giro d’affari del comparto valeva a livello globale 2,27 miliardi di dollari nel 2017 ed è destinato a crescere a un tasso medio del 22,1% annuo fino al 2025, quando raggiungerà gli 11,2 miliardi di dollari. Una stima confermata dalle analisi di 360 Research Reports, che focalizzandosi sul periodo 2019-2023 individua il picco massimo di crescita del fatturato, ovvero 30,45% all’anno. L’exploit si inserisce in un trend che vede, più in generale, il mercato delle soluzioni di asset management per l’industria raddoppiare dai 10 miliardi di dollari del 2017 ai oltre 20 miliardi di dollari. La stima è di Data Bridge Market Research, che prevede un incremento di fatturato anno su anno del 15,12%.

Il ruolo degli RTLS nella smart factory

I grandi player internazionali hanno quindi già fiutato il vero potenziale dei Real-Time Locating System. Nella smart factory di domani, le soluzioni RTLS saranno infatti il sostrato indispensabile per l’introduzione di unità di produzione intelligenti. Basti pensare a veicoli per il trasporto di merci autonomi e a robot in grado di collaborare con macchinari e attrezzature. Nel momento in cui la posizione di una macchina o di un robot diventa una variabile di cui tenere conto per organizzare l’intero processo produttivo, un flusso di lavoro votato alla massima efficienza può essere pianificato solo se si possiede un’accurata conoscenza della configurazione spaziale dello stabilimento in ogni dato momento. Ed è esattamente ciò che consentono di fare i sistemi di localizzazione in real time.

Ma questo è solo l’inizio: grazie alle caratteristiche infrastrutturali delle soluzioni di nuova generazione, diventa possibile realizzare e installare applicazioni ad hoc per l’esecuzione di compiti specifici. E questo senza dover ridisegnare l’architettura di base, ma semplicemente eseguendo l’implementazione delle nuove funzionalità in modalità plug-and-play. Le opportunità per migliorare i processi produttivi e logistici sono pressoché infinite: la rimozione di materiali dai sistemi di stoccaggio può per esempio essere monitorata per garantire il corretto utilizzo dei componenti, mentre gli operatori hanno la facoltà di controllare da remoto l’assemblaggio di manufatti di grandi dimensioni come gruppi elettrogeni e macchine speciali, rispetto ai quali l’uso di altre tecnologie di identificazione sono tecnicamente o economicamente problematiche a causa della struttura del prodotto. Grazie alla loro flessibilità, le piattaforme RTLS e di identificazione più evolute potrebbero anche abilitare il monitoraggio automatico dell’inventario o dei prodotti finiti, per ridurre al minimo i processi di ricerca negli stock e per ottimizzare l’utilizzo di contenitori, gabbie per pallet o attrezzi all’interno del magazzino. Ma questi sono solo alcuni esempi: le soluzioni costruite sulla tecnologia in questione possono essere declinate davvero in innumerevoli casi d’uso, estremamente diversificati tra loro e in risposta alle specifiche esigenze di ambiti specialistici.

L’offerta di Siemens in ambito RTLS e identificazione

Da sempre all’avanguardia per tutto ciò che riguarda l’innovazione nel mondo industriale, con SIMATIC RTLS Siemens è tra i pionieri dei sistemi di localizzazione in real time, guidando l’evoluzione tecnologica verso le nuove piattaforme di identificazione. Soluzioni concepite per essere parte di un ecosistema che poggia le proprie basi sulle Industrial Communication Networks e sull’Industrial Security, altri capisaldi dell’offerta di Siemens per il mondo manifatturiero. In ambito identificazione, il gruppo intende rispondere alle sfide della smart factory con SIMATIC Ident, un portfolio unico nel suo genere, completo e scalabile, di sistemi di identificazione a radiofrequenza (RFID) e di identificazione ottica (OID) per l’implementazione flessibile, efficiente ed economica delle soluzioni di identificazione nella produzione e nella logistica. SIMATIC Ident è inoltre in grado di trasferire i dati di produzione ad applicazioni come MindSphere, il sistema operativo IoT aperto basato su cloud di Siemens, una delle tecnologie chiave nel percorso verso la digitalizzazione del Manufacturing.

Quali prodotti o componenti sono disponibili, quando, dove e in quali condizioni? SIMATIC RTLS e SIMATIC Ident forniscono risposte rapide e affidabili a queste domande. Grazie a queste piattaforme di Siemens, tutti i prodotti e le parti possono essere monitorati in tempo reale in ciascuna fase dei processi di produzione e trasporto, così come le fasi esterne gestite da partner e fornitori possono essere integrate più facilmente con le linee interne. E mentre la trasformazione digitale avanza, queste soluzioni consentono di ottenere ancora di più: i flussi virtuali dei dati e i flussi fisici dei prodotti confluiranno generando la massima trasparenza sui processi di produzione e logistica. L’analisi e la visualizzazione delle informazioni relative alla tracciabilità dei prodotti saranno quindi solo il primo step di un meccanismo che renderà disponibili questi dati ovunque si renda necessario. Con un solo obiettivo: fare in modo che i prodotti arrivino più rapidamente dove devono essere, ovvero ai clienti.

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