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Come i dati risolvono molti problemi industriali

Come i dati risolvono molti problemi industriali

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Come i dati risolvono molti problemi industriali

11 mar, 2021

Questo articolo discuterà:

  • Le tecnologie di trasformazione digitale e il loro ruolo nella digitalizzazione della linea di produzione
  • L'applicazione dell’analisi dei dati e tecnologie analitiche per risolvere problemi industriali complessi
  • L'ottimizzazione del processo di produzione attraverso politiche guidate dai dati

Prima dell'introduzione di Industrie 4.0, i dati industriali venivano raccolti e utilizzati per supportare il processo di gestione dell'inventario, calcolare l'efficienza complessiva delle attrezzature e determinare i numeri della generazione di reddito o il profitto. Con l'avvento di Industrie 4.0, l'acquisizione dei dati della linea di produzione è diventata uno degli aspetti più importanti delle operazioni industriali. I dati acquisiti sono necessari nella digitalizzazione dello stabilimento e nell'implementazione dei modelli di business Industrie 4.0.

 

La trasformazione digitale nel settore industriale

L'ottimizzazione dei processi industriali parte dalla comprensione dello stato attuale della linea di produzione o delle operazioni di stabilimento. Anche se i dati di produzione, le ore di lavoro degli operatori e i tassi di rottamazione sono stati utilizzati per definire i processi industriali, sono inadeguati per sviluppare modelli di analisi predittiva o implementare una strategia di ottimizzazione delle prestazioni dell'impianto guidata dai dati.

Per catturare meglio i dati da diverse operazioni industriali, è necessaria l'applicazione di tecnologie di trasformazione digitale. Con gli strumenti digitali, ogni aspetto delle operazioni di uno stabilimento può essere misurato, e i dati catturati possono essere analizzati per ottenere ulteriori informazioni su questi processi. Gli strumenti digitali si riferiscono alle tecnologie che possono catturare, memorizzare o elaborare i dati. La digitalizzazione della linea di produzione comporta l'inclusione di: Dispositivi IIoT per monitorare le attrezzature, dispositivi edge per memorizzare ed elaborare le informazioni, e personal computer di tutti i giorni per assistere continuamente le operazioni.

L'avanzamento delle tecnologie di cattura dei dati e l'attrezzatura nelle linee di produzione industriali significa che la linea di produzione moderna è ora piena di dati grazie all'implementazione delle tecnologie di trasformazione digitale. Le soluzioni di visualizzazione dei dati come i web HMI aiutano a garantire che la visualizzazione dei dati acquisiti o analizzati diventi un processo più semplificato. Mentre la trasformazione digitale ha risolto le sfide di raccolta dei dati che il settore industriale deve affrontare, ha portato una nuova sfida: cosa facciamo con tutte queste grandi serie di dati?

 

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Implementare le tecnologie di analisi dei dati per risolvere i problemi industriali

Le statistiche mostrano che circa il 73% dei dati acquisiti rimane inutilizzato. In molti casi, il sottoutilizzo dei dati è dovuto all'assenza di una visione chiara di quali processi devono essere ottimizzati e del non avere piani definiti quando si distribuiscono strumenti di cattura dei dati. Fortunatamente, i modelli di business di Industrie 4.0 o i suoi concetti forniscono idee chiare sull'applicazione dei dati della linea di produzione.

I dati catturati dalla digitalizzazione dello stabilimento possono essere distribuiti per sviluppare un sistema automatico di analisi predittiva per la manutenzione degli asset industriali, analizzando i livelli di performance dell'impianto, e fornendo i benefici di Machine as a Service (MaaS) per aumentare le entrate. La completa sincronizzazione e visualizzazione delle operazioni industriali è un altro aspetto importante della digitalizzazione dello stabilimento e dei suoi processi industriali.

Gli strumenti di visualizzazione della trasformazione digitale forniscono il supporto per visualizzare i dati di ogni aspetto di un processo di produzione. Una piattaforma cloud industriale espansiva fornisce un luogo centralizzato per la memorizzazione dei dati dal software di gestione dell'inventario, dalla catena di approvvigionamento e dal software di logistica, dal software di previsione della domanda e dai dati di utilizzo delle macchine. La raccolta dei dati all'interno di una piattaforma centralizzata permette un'analisi approfondita quando si sviluppano i piani di produzione principali e fornisce ai decisori una singola fonte di verità e comprensione per prendere decisioni complesse.

Un uso ancora più importante dei dati industriali riguarda la convalida e il test di nuove idee prima dell'implementazione. I dati dell'intera struttura raccolti da processi industriali estesi vengono inseriti in strumenti di trasformazione digitale come un software digital twin per creare uno specchio virtuale dell'intero processo. A differenza di un'applicazione di visualizzazione 3D, il digital twin facilita il trasferimento dei dati in tempo reale. Con questo metodo, le valutazioni sull'effetto dell'introduzione di modifiche alla struttura possono essere valutate prima di qualsiasi implementazione fisica.

Ad esempio, il digital twin facilita le valutazioni di pianificazione della capacità utilizzando i dati di previsione della domanda, i dati di utilizzo delle macchine, i dati sulle ore di lavoro degli operatori, ecc. per determinare il numero di beni, risorse e spazio che saranno necessari quando si espandono le operazioni per soddisfare una maggiore domanda.

Un altro uso importante dei dati industriali è l'ottimizzazione dei programmi di produzione in tempo reale. Tradizionalmente, i programmi rimangono statici e cambiano solo in base alla disponibilità dell'operatore. Il vecchio modo di programmare non teneva conto di rischi come i guasti inaspettati delle macchine, gli aumenti istantanei della domanda o le sfide con la disponibilità delle scorte. Il software di modellazione e programmazione della simulazione, che è uno strumento di trasformazione digitale, garantisce una programmazione basata sul rischio. Tiene conto di tutti i dati mutevoli che provengono dalla linea di produzione per creare programmi flessibili in tempo reale.

L'agilità che la programmazione basata sul rischio fornisce assicura che gli operatori non volino alla cieca in scenari di produzione complessi, mentre ottimizzano il ciclo di produzione. Il digital twin può anche servire come un unico pannello di vetro per tutti i dati industriali catturati dalla linea di produzione. Un maggior numero di dati dai processi industriali formano un digital twin dei processi o dell’impianto ancora più accurato, che assicura risultati ottimizzati quando si valutano diversi scenari che riguardano la linea di produzione.

 

cloud industriale

 

Ottimizzazione della produzione attraverso processi basati sui dati

Uno dei concetti principali di Industrie 4.0 è l'applicazione di politiche basate sui dati per ottimizzare i processi industriali. Con le tecnologie di trasformazione digitale e la loro capacità di catturare i dati della linea di produzione – compresi i dati provenienti dalle parti più profonde di un impianto – chiunque può sviluppare strategie guidate dai dati per ottimizzare processi specifici.

I proprietari di stabilimento possono uscire dagli schemi dei diversi modelli di business che Industrie 4.0 specifica, per impiegare i dati in modi innovativi che risolvono specifici problemi operativi. Sono la vostra struttura, i vostri dati e le sfide del vostro stabilimento che vi mettono in una posizione migliore per decidere il modo migliore per sfruttare i dati acquisiti per semplificare le operazioni quotidiane, ridurre la rottamazione o guidare la crescita dei ricavi.

Il risultato dell'implementazione di una strategia di trasformazione digitale include sempre una maggiore consapevolezza dello stato del vostro stabilimento e alternative più economiche per valutare sfide operative complesse prima di implementare una soluzione, risparmiando così alle imprese l'energia e il costo di implementare soluzioni che potrebbero significare un fallimento finanziario.

 

Conclusione

La digitalizzazione dello stabilimento è molto più di una semplice iniziativa per catturare dati. Le tecnologie di trasformazione digitale sono maturate e hanno raggiunto lo stadio di assistere i manager nel risolvere le sfide più complesse che devono affrontare nel fornire prodotti di qualità, alti livelli di servizio e ricavi crescenti.

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