Progettazione, produzione e assistenza post-vendita in digital twin. In Gasparini l’Industry 4.0 non è più un oggetto del desiderio. Nella storica azienda familiare di Mirano (Venezia) che produce su commessa impianti di profilatura, macchine automatiche e semi-automatiche per la lavorazione della lamiera, dati e informazioni viaggiano in digitale. Ingegneri dell’ufficio tecnico, personale di fabbrica e amministrativo. Tutte le persone coinvolte nel processo di sviluppo hanno accesso ai dati di commessa. Attraverso pc, cellulari e tablet si interagisce con il gemello digitale, una replica virtuale in 3D del prodotto che contiene tutti i dati macchina e di impianto. Profilatura, punzonatura, curvatura, taglio laser, imballaggio. Le macchine Gasparini sono delle vere e proprie linee di produzione, che arrivano a superare i 100 metri di lunghezza, e il digital twin rende disponibile la vista di ogni singolo componente.
Un modello virtuale che serve anche a tracciare lo sviluppo prodotto. Il digital twin funziona, infatti, anche da tableau de bord, da giornale di bordo dove annotare tutte le informazioni relative al progresso della commessa. Come dice Andrea Negrato, responsabile IT e cad manager di Gasparini, «con la digitalizzazione è aumentata la produttività e al tempo stesso la soddisfazione di personale e clienti. Il digital twin riduce gli errori dovuti a una mancanza di allineamento dei dati di commessa, evitando qualsiasi ridondanza». Ufficio tecnico, responsabili di produzione, di reparto e addetti al montaggio. «Ciascuno accede alle informazioni attraverso interfacce personalizzate in funzione del profilo di utilizzo. Dice Negrato. Si lavora in modo collaborativo e allo stesso tempo tutti hanno una maggiore autonomia operativa». In buona sostanza, il digital twin è la scatola magica per portare a termine gli ordinativi nel modo più efficiente possibile, contribuendo a gestire al meglio le consegne.
Tutto il processo di digitalizzazione realizzato in Gasparini viene abilitato dall’ecosistema applicativo Autodesk, a partire da Inventor, utilizzato per la progettazione Cad, per poi estendersi a Vault (data e lifecycle management) e a tutta la potenza di fuoco di Fusion per convertire in cloud i file di progetto in file di scambio e, infine, ottenere il digital twin sul quale far convergere tutti i dati di commessa, di progettazione, di ordinativi e di magazzino. Come dire, con il digital twin in Gasparini si realizza la convergenza OT-IT, una dimensione olistica che permette di avere una visione d’insieme di tutti i dati provenienti dalle differenti aree aziendali. La tecnologia Autodesk è utilizzata anche in ambito Cam. Sta infatti per essere inaugurata un’isola di lavoro per la produzione dei rulli di deformazione delle macchine piegatrici completamente robotizzata con sistemi Mazak. Nessuna supervisione operatore: asservimento linea e funzioni di carico-scarico sono robotizzate e il processo è supportato dalla simulazione Autodesk resa possibile da Fusion Cam.
Una volta realizzato il file di produzione, questo viene dato in pasto al simulatore che ne verifica la compatibilità e allineamento con i parametri macchina. Esito positivo, luce verde? Si parte con la produzione. Esito negativo, luce rossa? Si individuano le cause suggerendo le necessarie modifiche di progetto per poi tornare in produzione, previa convalida del simulatore, con un file aggiornato.
Carta? No grazie. Con il digital twin Gasparini realizza la fabbrica paperless
Nessun disegno su carta e un’unica fonte dati, quella fornita dal gemello digitale accessibile da un qualsiasi dispositivo. Acquisizione ordini, progettazione e sviluppo dell’impianto. «Il collaudo viene fatto presso la nostra sede», racconta Negrato. «Una volta concluso, smontiamo tutto e spediamo alla destinazione finale per poi procedere a nuova installazione e ultimo collaudo». È ormai lontano il tempo in cui i tecnici si dovevano portare appresso una quantità di disegni. Oggi si viaggia più leggeri. Con un tablet si può avere accesso a ogni piccolo dettaglio, registrare le ore lavorate, consuntivare i costi in real time. Si riscontra qualcosa di anomalo? La nota inserita nel digital twin arriva direttamente all’ufficio qualità che si attiva con il fornitore per risolvere il problema. E continuità operativa. «Tutte le persone che si alternano e avvicendano nelle diverse fasi dell’assemblaggio hanno sempre disponibili tutte le informazioni per lavorare in autonomia. Manca l’olio su quel riduttore? Una volta si usavano i post-it. Oggi, nel digital twin si ha accesso a una check-list che include tutte le cose da fare che devono essere eseguite prima di spedire la macchina», afferma Negrato.
Digital twin come assistente digitale a supporto di tutte le fasi di processo
Il digital twin non è confinato al solo perimetro aziendale ma può essere visualizzato dal committente della macchina o impianto. «Tutti gli stackeholder di progetto sono nella condizione di vedere lo stato della commessa, dice Negrato. In verde appaiono le parti già consegnate, pronte per essere montate, in rosso, quelle ancora mancanti. E si può aver una visione in dettaglio del singolo componente o addirittura della singola vite. Posso isolare le singole componenti, sezionarle». Come dire, il digital twin è la piattaforma di riferimento per tutte le fasi dello sviluppo prodotto. «In progettazione il personale tecnico ha sempre una fonte dati aggiornata e può immediatamente conoscere quali sono le modifiche e gli interventi in lista d’attesa», aggiunge Negrato. Non meno importante il supporto che può dare in fase di collaudo. In questo caso ogni problema e relativa richiesta di modifica o aggiornamento viene inserita e notificata per essere presa in carico dall’ufficio tecnico o, nel caso si debba sostituire un certo componente, dalle stesse persone che hanno in carico la fornitura. Come dice Negrato, «Individuato il pezzo da sostituire la richiesta verrà gestita, assicurando la fornitura del pezzo di ricambio».
Digital twin per una progettazione migliorativa e una gestione del ciclo di vita della macchina
«Le note inserite nel momento in cui si fanno degli interventi manutentivi sono anche utili per progettare nuove versioni di macchina, più robuste e performanti, spiega Negrato. Utilizziamo pc e tablet per fare una supervisione a bordo linea, su zone specifiche o sulla macchina intera. Serve una miglioria tecnica? La revisione di un pezzo? La segnalazione passa all’ufficio tecnico che ha l’opportunità di avviare le modifiche di prodotto basandosi su dati reali». Come dire, con il digital twin Gasparini realizza il lean manufacturing dell’Industry 4.0: un miglioramento di progettazione e produzione incrementale basato su informazioni che arrivano dal campo. E’ il bello della sensorizzazione, che abilita l’acquisizione dati sul funzionamento delle varie componenti di macchina. «Informazioni su kpi vengono rese disponibili sulla console di controllo dove è anche possibile scegliere tipo di produzione, velocità e altro», racconta Negrato. Digital twin per la progettazione, per la produzione, per il commerciale, per il servizio post-vendita. Che dire, il digital twin è la conditio sine qua non per realizzare i servizi orientati a una gestione del ciclo di vita macchina, dalla sua creazione alla sua dismissione.
Acquisizione dati per una manutenzione predittiva. Obiettivo servitizzazione
La raccolta dati predispone a una manutenzione predittiva. Ed è questo il prossimo passo che sta per compiere Gasparini. Per semplificare e ottimizzare il processo ha definito uno standard a livello di componentistica da applicare a tutte le diverse macchine. «Certo, ci può essere il cliente che ci obbliga a utilizzare un diverso componente, ma riuscire a definire una struttura di base aiuta a dimensionare nel modo migliore l’architettura di macchina, evitando di generare colli di bottiglia sulla rete di comunicazione e un conseguente generale decadimento delle prestazioni». Obiettivo futuro è quindi la servitizzazione. «Vi sono clienti che la danno già per scontata, altri, invece, che ancora non ne capiscono bene il significato», commenta Negrato.
Il condition monitoring e relativa automazione di processi di service potrà essere gestito dallo stesso utente finale. In questo caso si potrà disporre dell’interfaccia con cui supervisionare tutti gli indici di performance e gli eventuali alert, con una pluralità di informazioni utili al responsabile di produzione, al team del service e all’operatore macchina.
Un’azienda a conduzione familiare con tecnologie sempre all’avanguardia
Gasparini è stata fondata nel 1952 dai fratelli Luigi e Ferdinando Gasparini ed è oggi guidata dal presidente Filippo Gasparini e dal ceo Francesco Gasparini. Come detto in precedenza è attiva nel settore delle macchine per la deformazione delle lamiere. Realizza, quindi, impianti di profilatura di lavorazione della lamiera e processi industriali integrati che lavorano i metalli, come l’acciaio, l’alluminio e il rame.
Con queste tecnologie si realizzano, nella logistica: scaffalature industriali e soppalchi, armadi metallici, strutture per celle; nell’edilizia: coperture e pareti, profili strutturali, ponteggi, lattoneria (come i tubi pluviali e le grondaie); nel settore energia: strutture metalliche per il solare, componenti per l’illuminazione e per la distribuzione elettrica; nell’automotive: elementi strutturali dello chassis, longheroni per veicoli industriali, sponde, paraurti e barre antintrusione, ma anche tubi per marmitte. Una pmi che lavora per commessa. Tutto comincia nel momento in cui il cliente si rivolge all’azienda per ottenere un macchinario in grado di realizzare un prodotto specifico. Si parte da un disegno che tiene conto di tutte le variabili per realizzare un impianto che abbia le migliori caratteristiche di produttività, tolleranza dimensionale e qualità attese. Se la trattativa si chiude, si mettono in moto 45 progettisti appartenenti ai diversi team: da quello che si occupa del software a quelli degli specialisti in meccanica, elettronica, idraulica e uno che progetta i rulli. Di seguito inizia la produzione e montaggio, che hanno una durata variabile, a seconda della complessità dell’impianto «I rulli costituiscono il cuore della macchina di deformazione. Sono gli utensili che con la massima precisione piegano gradatamente le lamiere nella forma desiderata. Ed è questo il motivo che ci ha spinto a realizzare un’isola di lavoro di nuova generazione completamente robotizzata e automatizzata dedicata alla produzione di precisione», dice Negrato.
