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Smart manufacturing: che cos’è e il ruolo del cloud e delle SD-Wan

Smart manufacturing significa ridisegnare il mondo della produzione per abilitare modelli di business più agili e resilienti. Per garantire le infrastrutture, è fondamentale ripensare anche i sistemi di rete, scegliendo un approccio definito dal software per una scalabilità senza compromessi

23 Lug 2020

Laura Zanotti

Smart manufacturing che cos’è e perché se ne parla tanto? Quello smart che, come un mantra, è diventato il suffisso di un’operatività più intelligente, è un concetto legato all’adozione di tecnologie di ultima generazione che rientrano sotto il grande cappello dell’Industria 4.0. Triangolando informazione, automazione e connessione, le aziende calano sistemi e soluzioni a ogni livello organizzativo per supportare al meglio le persone e il business.

Continuità operativa e resilienza pre e post Covid-19

L’importanza di investire nella digitalizzazione di processi e procedure si è resa particolarmente evidente durante l’emergenza Covid-19. Le imprese che hanno mantenuto la propria continuità operativa sono state quelle che hanno investito per tempo nelle strategie e nelle tecnologie a supporto dello smart manufacturing, abilitando:

#1 Sistemi di produzione evoluti

Dalla meccanizzazione all’Internet of Things, il livello di automazione degli impianti e l’uso pervasivo di sensori e attuatori porta nelle fabbriche massima efficienza e velocità. La quantità e la qualità delle informazioni gestite dallo smart manufacturing permette di razionalizzare le risorse e ottimizzare le linee di produzione. L’operatività delle catene di montaggio viene modulata in base alla tipologia della domanda, con livelli di integrazione delle filiere sempre più spinti, grazie al circolo virtuoso di uno sviluppo che armonizza il lavoro di commerciali, progettisti e addetti alla produzione. Peraltro, chi aveva già introdotto robot, cobot e veicoli a guida autonoma, ha contribuito a garantire una continuità operativa all’insegna della sicurezza e del distanziamento sociale sia nelle fabbriche che nei magazzini.

#2 Meccanismi di monitoraggio e controllo avanzati

L’uso dei tag RFID mette a sistema la tracciabilità e la rintracciabilità di materiali, componenti, accessori, prodotti, contenitori ma anche mezzi, cose, animali e persone. Grazie all’uso di sensori e attuatori associati all’uso dell’identificazione univoca a radiofrequenza e della geolocalizzazione in tempo reale, le organizzazioni hanno massima visibilità su processi e procedure, evitando così sprechi e duplicazioni. Oltre a rendere più precisa e rapida la gestione degli inventari, l’identificazione univoca in tempo reale permette di conoscere il livello delle scorte a magazzino per prevenire l’out of stock ma anche per attivare un piano B in caso di calamità naturali, eventi pandemici, criticità economiche o politiche, in modo da diversificare le catene di approvvigionamento. Lo smart manufacturing ottimizza anche la gestione degli accessi, presidiando il personale che lavora nelle aree critiche in modo da poter intervenire tempestivamente in caso di rischi alla salute o alla sicurezza dei lavoratori e degli asset aziendali.

#3 Gestionali capaci di garantire massima condivisione e collaborazione intra e interaziendale

La modularità degli ERP oggi include sistemi digitali evoluti come quelli legati alla progettazione tramite simulazioni, rendering 3D, stampa 3D, Realtà Aumentata (AR) e Realtà Virtuale (VR). Gartner a questo proposito parla di digital twin, replica virtuale di risorse fisiche potenziali ed effettive (gemello fisico), equivalenti a oggetti, processi, persone, luoghi, infrastrutture, sistemi e dispositivi. I gemelli digitali aiutano il manifatturiero a capire meglio come aumentare l’efficienza o scoprire un problema prima che accada nel mondo reale.

Lo smart manufacturing permette di massimizzare le logiche organizzative, gestendo:

· disegno del prodotto, modellizzazione e relativo sviluppo

· ingegnerizzazione del prodotto e calcolo della marginalità, per stabilire il prezzo di vendita

· razionalizzazione e ottimizzazione di tutti i processi di produzione

· attivazione ed efficientamento dei sistemi di testing e di controllo qualità

· risoluzione del picking a magazzino e presa in carico del trasportatore incaricato della consegna al cliente finale

· gestione di ordini e riordini

· CRM e integrazione con service desk, help desk, contact center ed e-commerce

· BI e analitiche a supporto dei processi decisionali

Smart manufacturing è sinonimo anche di digital transformation: l’uso di portali B2B e B2C ha permesso al mondo della produzione di risolvere la relazione con il cliente attraverso i canali online anche durante il lockdown. Grazie alla massima visibilità informativa rispetto all’andamento della domanda, le aziende innovative hanno potuto comunque definire al meglio la loro offerta utilizzando sistemi di configurazione dell’ordine (CTO) e di Engineering to Order (ETO) sfruttando piattaforme di collaboration per scambiare idee, informazioni e progetti in maniera sincronizzata e digitalizzata.

#4 Big Data Management e analitiche a supporto dello smart manufacturing

Rendere le fabbriche connesse e comunicanti significa potenziare una miriade di flussi informativi provenienti partner, prodotti, impianti, macchine, dispositivi, sistemi e applicazioni. L’innovazione digitale permette di cortocircuitare le 3P: processi, prodotti e persone (ovvero dipendenti, collaboratori, fornitori, partner e clienti). La gestione di questa grande mole di dati permette di applicare meccanismi di elaborazione e interpretazione potenziati dall’Intelligenza Artificiale e da tutte le sue derive: dal Machine Learning al Deep Learning. Dalla Business Intelligence alle analitiche progettate dagli scienziati dei dati, l’applicazione di modelli decisionali supportati da algoritmi costruiti a misura di ogni singolo business consente al mondo della produzione un approccio proattivo, predittivo e, nella sua forma più avanzata, prescrittivo.

#5 Sistemi di rete agili, resilienti e senza compromessi

I tech trend dell’Industria 4.0 (IoT, Additive Manufacturing, Stampa 3D, Realtà aumentata, Simulazioni, AI, Robot, Big Data & Analytics, Blockchain) si completano con una serie di infrastrutture che risolvono la governance, garantendo massima scalabilità delle risorse in termini di server, storage e networking. In questo contesto si capisce il ruolo fondamentale del cloud e delle reti software-defined a supporto dello smart manufacturing. Oltre a garantire tecnologie trasmissive all’avanguardia (4G e 5G) le SD-Wan (Software-Defined Wan) assicurano massima agilità e resilienza, garantendo una cybersecurity allo stato dell’arte grazie a sistemi e strumenti sempre protetti e aggiornati dai provider specializzati che predispongono tutte le risorse e le conoscenze necessarie.

SD-Wan: che cos’è e come funziona una rete definita dal software

Per molti anni la tecnologia Mpls (Multiprotocol Label Switching), di per sé estremamente affidabile, è stata la tecnologia di elezione per la connettività delle reti geografiche. Tuttavia, questo approccio non permette di ottimizzare l’uso della larghezza di banda e di variare i livelli di qualità del servizio in base alle esigenze delle diverse applicazioni, orchestrando al meglio il traffico dal core all’edge. Di conseguenza, l’espansione delle filiali e il miglioramento del servizio possono portare rapidamente all’esplosione dei costi della Wan. Sublimando le risorse di server, storage e rete per farne infrastrutture programmabili, le piattaforme software-defined offrono una notevole flessibilità di configurazione. Una SD-Wan, infatti, è uno strato virtuale (overlay), che si sovrappone al network fisico (underlay), dando vita a una rete intelligente che permette ai responsabili della sua gestione di avere massima visibilità e controllo sul traffico generato. Il passaggio da un’amministrazione manuale della rete, più rischiosa e meno produttiva, a un’amministrazione più efficiente basata su criteri ottimizzati sgrava i team IT e assicura ridondanza, disaster recovery e business continuity.

smart-manufacturing

Cloud manufacturing o Manufacturing As a Service

Il cloud applicato allo smart manufacturing abilita il cosiddetto Manufacturing As a Service (MaaS), Collaborative Manufacturing o Virtual Manufacturing. La gestione delle risorse, infatti diventa sempre più bimodale tra mondo fisico e mondo digitale.

· Dal punto di vista delle infrastrutture, le aziende possono affidare la gestione di server, storage e networking a uno o più cloud provider, guadagnando una scalabilità e un’agilità senza compromessi. Si parla in questo caso di Infrastructure as a Service (IaaS).

· Dal punto di vista delle applicazioni, la gestione del software in chiave As a Service permette di standardizzare molti processi e garantire nuovi livelli di integrazione a valore aggiunto. I servizi di manutenzione, patch e aggiornamento in modalità continua sono, infatti, gestiti direttamente dal cloud provider. Al crescere dell’abitudine di usare risorse on demand si affermano modelli di utilizzo sempre più spinti, in cui anche una parte del ciclo di progettazione, produzione e distribuzione del prodotto fisico è affidata al cloud.

Grazie al cloud, le risorse produttive vengono distribuite, virtualizzate e incapsulate nell’ambito di uno o più servizi sulla nuvola e gestiti in maniera centralizzata. La terziarizzazione di sistemi, infrastrutture e servizi prevede che tutte le componenti IT (hosting dei sistemi, manutenzioni, aggiornamenti, presidio della sicurezza) invece di essere gestite direttamente dall’azienda siano affidate a un provider di fiducia che eroga il servizio in modalità on demand e pay per use.

Le infrastrutture che abilitano lo smart manufacturing

La diffusione delle applicazioni fruite in modalità Software as a Service, la convergenza fonia/dati (VoIP) e tutte le componenti video a supporto della progettazione, simulazione e informazione – si pensi ai video-tutorial per gli operatori in fase di assemblaggio, ai video dimostrativi per commerciali e clienti – porta a una crescita esponenziale del volume di traffico Wan. Ecco perché le organizzazioni si stanno orientando verso la tecnologia SD-Wan, che fa un uso efficiente di Mpls, delle connessioni Internet e delle reti mobile 4G. Uno dei più grandi vantaggi associati a questo approccio tecnologico è la garanzia di instradare dinamicamente ogni tipo di traffico sul collegamento ottimale.

Le sfide delle aziende estese e l’evoluzione del business

Le aziende manifatturiere sono prevalentemente realtà distribuite tra stabilimenti produttivi, magazzini e filiali commerciali e le politiche di espansione includono solitamente anche merge e acquisizioni. Per questo motivo, le infrastrutture di rete devono essere dinamiche, flessibili e facili da governare. Man mano che le aziende espandono la loro presenza globale, si trovano a dover far fronte a crescenti limitazioni della larghezza di banda delle reti geografiche. Le SD-Wan consentono di gestire la rete aziendale estesa da remoto, attraverso una dashboard accessibile online. In ogni momento è possibile integrare in modo veloce nuovi stabilimenti o punti logistici che hanno la necessità di accedere alle risorse aziendali, aumentando le performance e garantendo che la catena manifatturiera non subisca fermi e perdite di dati.

Cloud e SD-Wan: i vantaggi per la governance

Lo smart manufacturing incentrato sull’uso del cloud e delle SD-Wan garantisce che le applicazioni SaaS funzionino sempre bene, senza impatto sui processi e sui KPI di produzione, e che tutti i flussi di rete siano sottoposti a controlli di sicurezza, rendendo la rete immune da attacchi informatici. Il tutto attraverso un sistema di controllo unificato end to end dell’intera infrastruttura di rete, realizzato con un unico modello di servizio.

In questo modo, l’azienda è in grado di ottenere diversi vantaggi:

· Visibilità in real time dell’intera rete: per attuare un monitoraggio continuo sulle performance.

· Riduzione dei costi operativi: grazie a controllo centralizzato che introduce meccanismi di automazione e pianificazione delle attività.

· Massima flessibilità: possibilità di rispondere in modo tempestivo alle richieste del business (ad esempio introduzione di una nuova sede, gestione dinamica del cloud…).

· Sicurezza: aggiornamento semplice e veloce delle regole di sicurezza dei siti, dei device e del cloud da un’unica piattaforma di controllo.

L’offerta Vodafone per lo smart manufacturing

Vodafone Business da sempre aiuta le aziende a concretizzare il successo del business, rimuovendo l’inefficienza e la complessità di gestione tipiche delle reti ibride. Il portafoglio d’offerta spazia dalle reti mobili alle reti fisse, passando per il cloud e l’IoT, il tutto garantendo un’intelligenza guidata dai dati e dalle analitiche. I vantaggi?

· Possibilità di gestire la larghezza della banda a seconda delle necessità, prioritizzando i flussi di rete sulla base dei processi produttivi più critici.

· Visibilità in tempo reale sulle performance di rete, con la possibilità di intervenire in caso di bisogno in modo immediato e reattivo.

· Performance ottimizzate, grazie alla capacità di stabilire le regole di routing in pochi secondi.

· Governance potenziata, in virtù della possibilità di “far parlare” sistemi e applicazioni senza alcun tipo di vincolo rispetto ai vendor.

· Flessibilità e scalabilità, data dalla natura stessa della tecnologia SD-Wan, capace di evolvere alla velocità del business.

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Laura Zanotti

Ha iniziato a lavorare come technical writer e giornalista negli anni '80, collaborando con tutte le nascenti riviste di informatica e Telco. In oltre 30 anni di attività ha intervistato centinaia di Cio, Ceo e manager, raccontando le innovazioni, i problemi e le strategie vincenti delle imprese nazionali e multinazionali alle prese con la progressiva convergenza tra mondo analogico e digitale. E ancora oggi continua a farlo...

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