Industria 4.0 è la quarta rivoluzione industriale, un cambiamento epocale basato sull’innovazione tecnologica che coinvolge i sistemi produttivi e il dialogo tra imprese, filiere e mercato.

Tutti i processi di produzione vengono interconnessi e controllati grazie all’utilizzo di nuove tecnologie digitali, sensori e connessioni wireless a basso costo che li interfacciano anche con i software di gestione aziendale.

Tutti i processi gestionali, compresi quelli amministrativi, logistici e commerciali, sono integrati in tempo reale, tramite i software ERP di seconda generazione (ERP2), all’intera catena produttiva e distributiva, e quindi al mercato, alle reti di agenti, ai tecnici esterni, alle filiali e a tutta la filiera dei fornitori.

L’impresa nel mondo Industry 4.0
Industria 4.0 è la quarta rivoluzione industriale: prodotti e processi interconnessi grazie all’utilizzo in fabbrica di Internet of Things, delle nuove tecnologie digitali e dei software di gestione aziendale di ultima generazione (ERP2).  

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Rivoluzione o Evoluzione?  

La competitività delle imprese dipende oggi dalla rapidità di esecuzione dei processi e dalla flessibilità commerciale e produttiva. Mai come ora sono necessari modelli organizzativi e sistemi informatici che favoriscono lo snellimento delle procedure e l’ottimizzazione di tutti i flussi, interni ed esterni all’impresa.

Il processo di trasformazione in “smart factory” deve quindi iniziare prima possibile, ma può avvenire anche in modo graduale e progressivo, cosa molto importante nei paesi in cui il tessuto industriale è composto soprattutto da medie e piccole imprese, e nei quali gli investimenti devono consentire di ottenere risultati e successi anche a breve termine.

La gestione della Manutenzione preventiva degli impianti (CMMS), e la perfetta integrazione nell’ERP con MES, FCS, MRP e WMS, è un primo esempio concreto di come il percorso verso Industry 4.0 possa avvenire con gradualità in tutte le aziende.

L’ERP già pronto per Industry 4.0

Centro Software è da anni impegnata a fornire ai propri clienti un ERP che rappresenti la spina dorsale informatica dell’impresa e che possa gestire e controllare tutti i processi aziendali.

In perfetta coerenza con i principi della LEAN Manufacturing, che prevedono la massima integrazione dei processi e la progressiva eliminazione di tutte le attività che provocano sprechi e ritardi, Centro Software ha progressivamente inserito all’interno del proprio SAM ERP2 anche tutte le funzioni che storicamente venivano gestite da software dipartimentali, fogli elettronici, o addirittura in modo cartaceo, e che provocavano interruzioni dei flussi e non condivisione delle informazioni, o quanto necessario per un controllo di gestione e una contabilità industriale completa e immediata, ma anche le tecnologie e le funzioni che consentono una gestione in tempo reale di tutti i processi logistici e produttivi.

Questa filosofia ha permesso a Centro Software di anticipare la progressiva digitalizzazione dei processi e dimostrare che Industry 4.0 si può raggiungere agevolmente e in modo graduale semplicemente applicando le nuove tecnologie in un ambiente già predisposto.

Il flusso di materiali e informazioni non presenta discontinuità. 

Centro Software ha integrato prima di altri nel proprio ERP anche alcune funzioni e dispositivi tecnologici che consentono un dialogo diretto con gli impianti di produzione. 

Un software ERP di seconda generazione completamente integrato e già predisposto per il collegamento con gli impianti produttivi non solo rappresenta la spina dorsale informatica indispensabile per digitalizzare l’impresa, ma migliora immediatamente efficienza e produttività consentendo un maggior controllo e una maggiore velocità di esecuzione di tutte le funzioni aziendali.

Nell’ERP multilingua di Centro Software tutti i processi sono perfettamente integrati perché il sistema è stato sviluppato sulla base di un unico progetto, con un’unica struttura data base ottimizzata e un unico motore funzionale già predisposti per le continue evoluzioni tecnologiche.

Il monitoraggio impianti

Tutti i dati provenienti dal parco macchine di produzione sono gestiti da un Servizio (Layer) attivo nel PC Supervisore che fa da bridge fra la rete di produzione e quella office.

Il Layer di SAM ERP2 dedicato all’interconnessione con gli impianti produttivi (Monitoraggio Impianti) interagisce in modo flessibile in funzione della tipologia di macchina da monitorare: per quelle “Industry 4.0 Oriented” il dialogo avviene, se disponibile, tramite lo standard di comunicazione OPC-UA, oppure con l’utilizzo di un software specifico che converte in OPC/UA il protocollo proprietario utilizzato dalle varie macchine. Per le macchine non di ultima generazione, anche se dotate di PLC ma non in grado di pubblicare informazioni/dati, il colloquio avviene installando la soc heda Black Box C4 di Centro Software, che, utilizzando i comuni segnali elettrici della macchina, fornisce le informazioni necessarie al monitoraggio.

Nello specifico è sempre possibile codificare almeno le seguenti azioni: Inizio-Fine Avviamento/Attrezzaggio, Inizio-Fine Lavorazione, Inizio-Fine Allarme e, se presenti, Quantità Ottenuta, Quantità Scartata, e in generale qualsiasi informazione derivante da sensoristica applicata.

 

La scheda Black Box C4

La scheda elettronica Black-Box C4, progettata e sviluppata da Centro Software, è uno degli strumenti che consentono il dialogo in tempo reale fra gli impianti industriali di produzione e il software di gestione aziendale, SAM ERP2.

Il dispositivo, programmabile via software e collegabile direttamente al modulo MES (Manufacturing Execution System) per il controllo in tempo reale della produzione, consente il monitoraggio e la gestione dei segnali elettrici provenienti dai vari impianti industriali: conta-pezzi, misuratori, sensori, ecc. Tramite la medesima scheda il sistema SAM ERP2 può interagire con le informazioni che arrivano direttamente dagli impianti, eseguire di conseguenza funzioni prestabilite e attivare, anche attraverso la scheda stessa, altri dispositivi.

Il pannello OEE

Il pannello OEE (Overall Equipment Effectiveness), utilizzabile via WEB, visualizza in tempo reale l’efficacia totale di ogni impianto ed evidenzia i 3 fattori importanti per la produzione manifatturiera: tasso di disponibilità, produttività (ossia efficienza) e tasso di qualità dell’impianto. 

Il controllo avanzamento di produzione (MES)

Il modulo consente il controllo in tempo reale dello stato e dell’utilizzo delle risorse (macchine e personale) mediante pannello sinottico, con rilevamento dei tempi di produzione tramite bar-code, conferma da parte degli operatori delle quantità prodotte, autoapprendimento cicli di lavoro, rilevamento presenze del personale per quadratura ore (rapporto tra le ore di presenza in azienda e le ore dedicate alla produzione), diagrammi di controllo dei rendimenti, collegamento con le procedure di manutenzione macchine e impianti (CMMS), rilevazioni della qualità di processo a bordo linea (caratteristica, conformità, misurazione, controllo visivo, ecc.), eseguite a scadenza temporale oppure a raggiungimento di una determinata quantità lavorata (impostata a priori o utilizzando le tabelle UNI ISO per controllare a bordo macchina il trend, con le relative carte di controllo XR XS.

La manutenzione impianti (CMMS)

Il CMMS può consentire un dialogo diretto in tempo reale tra sistema ERP e impianti produttivi e può così essere un primo passo verso Industry 4.0.

Il software CMMS (Computerized Maintenance Management System) consente di gestire la manutenzione degli impianti e delle attrezzature proponendo gli interventi di revisione, sostituzione o riparazione prima che si manifestino irregolarità di funzionamento.

In questo modo è possibile pianificare per tempo i fermi impianto per le operazioni di manutenzione e programmarle nei momenti più appropriati, ottimizzando quindi l’utilizzo di impianti e risorse in piena conformità con le direttive WCM (World Class Manufacturing).

La metodologia CMMS per la manutenzione degli impianti garantisce quindi qualità e continuità dei processi produttivi e conseguentemente il rispetto delle specifiche e dei tempi di consegna. 

La gestione della manutenzione preventiva può essere a 2 livelli, in base alle specifiche necessità e caratteristiche di ogni azienda, e in base ai dati di cui questa dispone:

• Manutenzione Ciclica: manutenzione periodica predeterminata secondo un piano temporale stabilito in funzione delle indicazioni tecniche dei produttori degli impianti e/o sulla base dei cicli di utilizzo (tempi, battute o altri valori limite, sia analogici che digitali).
• Manutenzione Predittiva: manutenzione effettuata con l’ausilio della misurazione in tempo reale di uno o più parametri (analisi continue su lubrificanti, termografia, ultrasuoni, analisi delle correnti assorbite, misura delle vibrazioni, ecc.,) e di modelli matematici che analizzano le variazioni rispetto alle curve di normale funzionamento, prevedendo l’aumento del degrado e delle probabilità di avaria.

Il CMMS, che può operare con entrambi i modelli, consente di comprendere quanto l’integrazione di tutti i processi all’interno del software ERP sia importante e rappresenti uno dei primi passi verso gli obiettivi di Industria 4.0.

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I vantaggi dell’integrazione del CMMS nell’ERP

Quando è integrato con le altre funzioni del sistema ERP aziendale il software CMMS garantisce massima efficienza e produttività, elementi indispensabili per una “impresa 4.0”.

1. Il modulo CMMS di Centro Software consente di registrare i tempi di utilizzo di ogni cella produttiva (impianto o linea di produzione) dichiarati con il MES (Manufacturing Execution System) o previsti dal ciclo standard per ogni singolo OP (Ordine di Produzione) a fronte di ogni singola Lavorazione, e di confrontarli con il tempo che intercorre tra due attività di manutenzione dell’impianto. Quando gli indicatori segnalano un avvicinamento all’intervento di manutenzione può accendere dispositivi luminosi o inviare automaticamente segnali di “warning” al responsabile della manutenzione (tramite SMS, o e-mail, o inserimento nella sua “ToDo list”).

2. La scheda “Black Box C4” è il dispositivo elettronico che rileva i tempi e i pezzi lavorati per ogni fase. Può così controllare l’avanzamento degli ordini di produzione (monitoraggio MES) e contemporaneamente fornire al CMMS i dati per effettuare il countdown di ogni manutenzione.

3. Al superamento dei limiti previsti il sistema CMMS propone o emette un OdM (Ordine di Manutenzione), coinvolgendo quindi i moduli Progettazione e Produzione. L’OdM contiene una distinta base con tutte le informazioni necessarie al manutentore per prelevare i ricambi ed eseguire i lavori (es.: descrizione, numero e codice dei ricambi, tipologia e quantità di lubrificante, dimensioni dei pezzi, tempo necessario stimato per il lavoro, specifiche tecniche, note, immagini e disegni in file pdf e jpg oppure link a siti o pagine web), nonché la dichiarazione di chi ha eseguito la manutenzione.

4. L’inserimento automatico degli OdM all’interno del processo di pianificazione MRP 1 assicura il corretto approvvigionamento e la relativa gestione dei magazzini ricambi e dei materiali di consumo necessari alla manutenzione.

5. Gli ODM possono poi confluire all’interno del piano di schedulazione (FCS) insieme ai normali ordini di produzione, visto che impegnano le medesime risorse e disponibilità (linee di produzione e/o attrezzi in manutenzione) ed è quindi possibile visualizzare il calendario delle manutenzioni non solo in un apposito report ma anche all’interno dello stesso diagramma di Gantt, con possibilità di modifica interattiva drag & drop.Il manutentore vedrà nella propria TODOLIST gli ODM di propria competenza e, direttamente dal proprio smart-phone o tablet, potrà eseguire l’inizio dell’attività di manutenzione, consultare la documentazione e le foto o immagini disponibili online.

6. La schedulazione dei lavori viene poi trasmessa e controllata attraverso il MES, che rileva quindi per ogni impianto (cella di lavorazione) anche l’esecuzione degli OdM.

7. A tutte le attività di manutenzione può inoltre essere collegato il sistema dei controlli di qualità. Anche le attività di manutenzione infatti devono essere eseguite con criteri qualitativi predefiniti e misurabili.

8. La piena integrazione nell’ERP consente inoltre il collegamento al modulo di Controllo di Gestione, e quindi una corretta consuntivazione delle attività di manutenzione, anche per tipologia (ordinaria, straordinaria, …), con dettaglio di materiali, manodopera interna ed esterna.

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