Da costruttore di macchine a fornitore di servizi: la digitalizzazione ha il potere di cambiare i modelli di business dell’industria italiana, anche in un settore manifatturiero importante come il packaging. A tale scopo, negli ultimi anni il Gruppo Ima ha messo in piedi un ambizioso progetto di digitalizzazione con una precisa destinazione finale, da raggiungere passo dopo passo: trasformare il Gruppo in un vero e proprio solution provider, in grado di offrire servizi complementari e aggiuntivi ai cosiddetti “Capital Goods”, nel suo caso la realizzazione di impianti automatici di confezionamento e imballaggio, prevalentemente per il pharma e l’alimentare.
La multinazionale bolognese, quotata in Borsa con 1,6 miliardi di euro di ricavi, esprime da quasi sessant’anni il meglio del packaging italiano, uno dei quattro settori manifatturieri più avanzati e di peso per il Pil, insieme ad automotive, fashion e chimica & pharma. Ima si trova a Ozzano dell’Emilia, nel cuore della Packaging Valley, in provincia di Bologna, da dove esporta circa il 90% della sua produzione. Sulla strategia digitale ha le idee molto chiare il presidente Alberto Vacchi, voce nota e autorevole del mondo confindustriale, di cui ha guidato Unindustria Bologna dal 2011 al 2015 e Confindustria Emilia fino all’inizio del 2019, concorrendo alla presidenza nazionale: «La digitalizzazione consente di affrontare le nuove sfide di mercato anche per un comparto tradizionale come il nostro. Da un lato per rinforzare e velocizzare la catena di subfornitura, dall’altro per traguardare un rapporto diverso con i clienti, anche in chiave di diversificazione di business», ha detto in una recente intervista.
Da qui si apre un mondo complesso di implicazioni del digitale sugli aspetti produttivi, distributivi e di post vendita, che Ima ha deciso di affrontare in modo strutturato con un progetto trasversale, Ima Digital che, con 24 sotto progetti, coinvolge ricerca e innovazione corporate, it e ricerca e sviluppo delle diverse divisioni del Gruppo. L’obiettivo di breve-medio periodo è di sperimentare le nuove tecnologie digitali e fare massa critica nel migliorare i flussi interni (anche con “control room” guidate dall’intelligenza artificiale, digital twin e additive manufacturing, dove possibile); potenziare la supply chain con piattaforme digitali e progettare nuovi impianti basati su Connected Machine e IoT in direzione della macchina autonoma, non più solo automatica. L’obiettivo finale potrà essere di far evolvere il proprio modello di business per continuare a mantenere la propria leadership nell’Industria. Nelle prossime righe proponiamo una incursione nel Digital Journey di Ima, tra le più recenti e innovative iniziative di soluzioni digitali e ricerca di frontiera di un Gruppo che investe circa il 4% del proprio fatturato in Ricerca e Sviluppo, per un totale di 54 milioni di euro nel 2019, titolare di oltre 1.700 tra brevetti e domande di brevetto attivi nel mondo.
L’azione sulla filiera: la piattaforma collaborativa globale e Stay Connect!
Per migliorare lo scambio di informazioni e gestire al meglio la qualità e il ciclo di vita del prodotto all’interno della supply chain, Ima ha lanciato di recente una piattaforma collaborativa globale che permette a clienti, partner e fornitori di lavorare simultaneamente sui disegni tecnici dei progetti, offrendo così la garanzia di disporre di una documentazione sempre aggiornata e condivisibile in tempo reale. Il rapporto con la subfornitura è un punto di forza del Gruppo che, a seguito della crisi 2008-2009, è entrato con quote di minoranza in alcune società di fornitura ad alto valore aggiunto, sostenendo anche in questo modo l’ecosistema industriale e la capacità innovativa di queste realtà più piccole.
A marzo, invece, in pieno lockdown, Ima ha lanciato una piattaforma omnicomprensiva “Stay Connect!”, per rendere accessibili in un colpo solo tutti gli strumenti sviluppati in chiave digitale per collaudare e manutenere gli impianti produttivi da remoto. Grazie alla connettività delle macchine da cui è possibile ricavare gli andamenti specifici e i trend di produzione, prevenendo un guasto o un malfunzionamento ancora prima che questo si verifichi ed evitando fermi macchina non programmati, è infatti possibile collegare gli impianti del cliente anche alla piattaforma del produttore che, a sua volta, può fornirgli tutta una serie di servizi, in una logica di “service provider” appunto.
L’innovazione dei test a distanza per il cliente: Remote Fat (Factory Acceptance Tests), su cui Ima ha fatto da apripista nel mondo del packaging. Ma anche il Virtual Commissioning, il Virtual Mock-up e la Connected Field Force
Tra i più innovativi del Gruppo Ima, che si sono rivelati vincenti durante la pandemia per garantire la continuità del business, c’è il Remote Fat (Factory Acceptance Tests), su cui Ima ha fatto da apripista nel mondo del packaging. Sono dei test che, collegati a piattaforme web, danno al cliente la possibilità di verificare da remoto che gli impianti corrispondano ai requisiti previsti, aggirando le restrizioni globali relative agli spostamenti. Anche il virtual commissioning, una modalità di progettazione all’avanguardia, ha permesso di ridurre i tempi di realizzazione degli impianti e di non fermarsi neanche in questi mesi. Software dedicati creano un gemello digitale dell’impianto, capace di simulare il suo funzionamento in ambiente virtuale in modo da evidenziare problemi o difetti funzionali prima della sua realizzazione fisica. Realtà aumentata e realtà virtuale vengono utilizzate anche nella formazione e manutenzione: «Grazie a questi tool siamo in grado di formare direttamente sulle linee o lontano da esse, se non sono concretamente disponibili. Attraverso i visori e l’utilizzo di menu in 3D gli operatori hanno accesso immediato alla documentazione digitale, con le mani libere da manuali cartacei o tablet. Allo stesso modo è possibile guidare da remoto, in modo semplice, operazioni di manutenzione ordinaria e straordinaria, come un cambio formato», racconta Massimo Ferioli, direttore Organizzazione del Gruppo Ima e responsabile del progetto Ima Digital.
A tal proposito Ima ha recentemente presentato il servizio dedicato alla remote assistance per supportare a distanza i clienti nella risoluzione di problemi nati sul parco macchine installato. L’utilizzo di speciali visori e tablet per la realtà aumentata garantisce infatti l’intervento diretto di un esperto da remoto per risolvere malfunzionamenti e riattivare nel più breve tempo possibile la produzione, senza che vi sia la necessità di recarsi fisicamente sul posto. La Connected Field Force è invece l’applicazione su tablet dedicata all’assistenza tecnica interna, con accesso diretto a tutte le informazioni degli impianti. Allo studio la possibilità di integrare la realtà aumentata sui dispositivi mobile e migliorare l’assistenza da remoto anche in questo ambito. Infine il virtual mock-up, uno dei progetti in fase di sviluppo: con l’impiego di piattaforme dedicate si verifica l’ergonomia e l’utilizzo di spazio nell’interazione con gli impianti, preservando la correttezza ergonomica e gli ingombri ancor prima della realizzazione fisica delle linee produttive. «È un grande vantaggio che consente di anticipare e risolvere le problematiche relative a questi aspetti durante la progettazione», precisa Ferioli.
Anche la piattaforma “Stay Connect!” omnicomprensiva di queste applicazioni è frutto di innovazione interna. Per l’ampiezza dei contenuti che ospita, infatti, si basa sull’interazione tra diverse tecnologie: la connettività digitale come requisito fondamentale e l’utilizzo di piattaforme cloud per favorire un più veloce accesso alle informazioni. Ma sono state potenziate anche le soluzioni hardware e software per dotare il cliente di tecnologie che analizzino i dati di produzione provenienti dalle macchine e, per proteggere i dati e le persone coinvolte, sono state adottate soluzioni hardware e software per contrastare gli attacchi di cyber security. Inoltre, sono state parallelamente strutturate piattaforme per la digital repository (organizzazione di contenuti come la documentazione tecnica, la manualistica e le schede di prodotto) e per l’e-commerce dei pezzi di ricambio. «Hardware di differente tipologia, come smartphone dotati di app customizzate, tablet per l’impiego della realtà aumentata e per il supporto da remoto, Hololens Oculus per la formazione e le operazioni di manutenzione straordinaria sono invece le braccia fisiche di questa piattaforma, sia in produzione, sia negli uffici dei vari stabilimenti», precisa Ferioli. L’adozione della documentazione digitale interattiva, delle procedure guidate per la manutenzione preventiva, i training virtuali per gli operatori, l’impiego di strumenti come realtà aumentata e virtuale e hardware per la cyber security, aggiunge Ferioli, «stanno contribuendo a quello che è l’obiettivo ultimo del progetto: la trasformazione del Gruppo stesso in una smart factory. Un luogo non limitato alla fisica degli spazi concreti, ma un ambiente in pieno equilibrio in cui impianti, piattaforme e persone siano connessi e in piena sinergia in un contesto virtuale, non strettamente legato al singolo impianto o stabilimento, ma connesso a livello globale, per garantire uno scambio e un flusso digitale di informazioni continuo e senza impedimenti».
La ricerca di frontiera su big data, cloud, machine learning e intelligenza artificiale
A questo scopo fa parte di Ima Digital anche una ricerca più di frontiera su big data, cloud, machine learning e intelligenza artificiale, perché siano funzionali alla smart factory del packaging. Il punto di partenza resta il dato: «Il mio team si sta interrogando molto sul dato, che bisogna saper organizzare e contestualizzare», commenta Dario Rea, direttore della Ricerca e Innovazione Corporate di Ima, «I dati non mancano, noi disponiamo già di hardware e software specifici che permettono di collegarsi alle macchine per attività di assistenza remota, così come già molti modelli di macchina, e principalmente Pharma, sono predisposti al trasferimento di dati per garantire la tracciabilità e l’integrità dei dati di produzione. Abilitare la connettività delle macchine verso il cloud permette di accedere a tutta una serie di servizi di analisi propri del mondo IT, ma richiede anche di ripensare all’architettura di trasferimento dati per evitare di intasare la rete e ridurre i tempi di latenza. Per questo è sempre più necessario decidere preventivamente quali dati far processare perché considerati significativi, anomali e funzionali agli obiettivi di fabbrica, adottando una architettura di edge computing a bordo macchina in grado di processare/filtrare i dati prima dell’invio su cloud.» Nel breve periodo il gruppo di ricerca è dunque concentrato su quali dati estrarre e interpretare, verificandone la rilevanza rispetto alla rappresentazione di funzionalità della macchina e dei processi di produzione, ma nel medio-lungo punterà a macchine sempre più smart fino all’autoregolazione delle stesse con l’utilizzo del machine learning. «Dobbiamo iniziare a pensare a macchine che, avendo un ciclo di vita sui 30 anni, devono essere concepite già da ora nel modo più evoluto possibile in termini digitali, per potersi integrare negli impianti produttivi del futuro. Questa è la grande sfida digitale su cui il nostro Gruppo è fortemente impegnato», prosegue Rea.
Il futuro è la macchina autonoma
Il futuro è la macchina autonoma, che deciderà da sola se e quando cambiare movimenti e ciclo di lavoro, attraverso gli algoritmi predisposti e l’autoapprendimento continuo con tecniche di machine learning. «Per ogni ciclo macchina, nel packaging, la macchina automatica svolge una sequenza di comandi che vengono ripetuti ciclicamente in tempi dell’ordine di qualche centinaio di millisecondi in funzione della cadenza produttiva, spiega Rea, «Tuttavia, in base alle condizioni operative, del materiale di incarto, delle condizioni climatiche, o dell’umidità del cartone l’operatore può eseguire delle regolazioni per meglio adattare la macchina alle mutate condizioni. La macchina autonoma, invece, una volta sensorizzata e collegata a un software con un determinato algoritmo che interpreta comportamento, contesto e anomalie, saprà autoregolarsi, cambiando da sé la sequenza dei movimenti. In pratica, non lavorerà a movimento fisso, ma a obiettivo. Noi stiamo andando in quella direzione con la collaborazione di importanti centri di ricerca nazionali e internazionali.» Ima sta infatti sviluppando progetti di ricerca con l’Mit di Boston, dove sta portando le necessità manifatturiere proprio sull’advanced manufacturing, il machine learning e la sicurezza. Collabora inoltre con l’Airi (Artificial Intelligence Research and Innovation Center) dell’Università di Modena e Reggio Emilia, oltre che con il dipartimento di Informatica dell’Università di Bologna.
Una crescita ininterrotta: dalle bustine da tè alle capsule da caffè, passando per blister e liofilizzati
Il Gruppo Ima è organizzato in otto linee di business sviluppatesi anche per successive acquisizioni: tre divisioni solo nel Pharma (Ima Active, Ima Life e Ima Safe), Food and Dairy, Tea, Coffee and Beverages, Confectionery, Personal and Home Care, Automation, Tissue & Nonwoven e T&T, che progetta e assembla macchine automatiche su base elettronica per il packaging dei prodotti derivati del tabacco. Ha circa 6.200 dipendenti, di cui circa 2.400 all’estero, con 45 stabilimenti di produzione tra Italia, Germania, Svizzera, Regno Unito, Stati Uniti, India, Malesia, Cina e Argentina, ma è presente in 80 Paesi, con una rete commerciale composta di 29 filiali con servizi di vendita e assistenza. La società nasce a Bologna nel 1961 come Industria macchine automatiche (Ima) e nel 1963 la famiglia Vacchi, tuttora proprietaria con la presidenza di Alberto Vacchi, ne acquisisce la maggioranza, avviandone lo sviluppo industriale e la progressiva internazionalizzazione. Inizia con la produzione di macchine automatiche per confezionare il tè in sacchetti filtro di carta, mentre l’ingresso nel settore farmaceutico è del 1976 con la prima macchina per blister. La crescita è continua: nel 1982 incorpora Cms, fornitore di multinazionali di macchine astucciatrici per il settore cosmetico e farmaceutico. Invece, nel 1985, acquisisce Zanasi, una brillante realtà industriale negli anni ’70, che stava fallendo. Con ingenti investimenti in Ricerca e Sviluppo Ima fa ripartire l’azienda e garantisce il mantenimento dei livelli occupazionali.
Poi è la volta di Farmatic, produttrice di macchine opercolatrici per il farmaceutico che, nata da una iniziativa di tecnici ex Zanasi, era in debito di risorse tecniche, organizzative e finanziarie e ci pensa Ima a risollevarla. Nel 1988 rafforza la divisione di Ricerca e Sviluppo con l’acquisizione di Cestind (Centro Studi Industriali), che diventa il nucleo dell’innovazione tecnologica del Gruppo. Gli anni Novanta sono dedicati alla crescita e al consolidamento (compresi i mercati asiatici) e nel 2000 assorbe una delle più importanti realtà industriali tedesche, la Kilian di Colonia che realizza macchine automatiche per la produzione di compresse. Nel 2004 chiude il cerchio nel settore delle capsule, compresse e riempimento di flaconi, con l’acquisizione strategica della società americana Packaging System Holding e con essa la Nova Packaging Systems, leader mondiale nel settore delle macchine contatrici e controllante di Swiftpack Ltd. In questo modo entra negli Usa con un proprio sito produttivo, mercato che rappresenta da solo oltre la metà della produzione mondiale di farmaci. Nel 2008 acquisisce Boc Edwards Pharmaceutical Systems, gruppo primario che andrà a far parte della divisione Ima Life con sedi in Olanda, Usa e Cina. Nel 2009 entra nel Gruppo la società PharmaSiena, che sviluppa sistemi di riempimento di fiale e siringhe in ambiente asettico, su cui gli investimenti in Ricerca e Sviluppo continuano tuttora. Nel 2010 entra con la maggioranza in una società di packaging bolognese per il food, beverage e personal care, aprendo anche il mercato dell’alimentare che prosegue con l’acquisizione della società Corazza di Bologna. Negli ultimi anni Ima ha investito anche nel settore delle piattaforme di assemblaggio automatico, con l’acquisizione di Telerobot nel 2016, di cui nel 2019 ha presentato il nuovo stabilimento produttivo ad Alessandria, anno in cui si è concluso anche l’importante acquisto di Atop, impegnata nel mondo dell’autotrazione elettrica. Un’altra nicchia d’interesse per Ima è quella delle macchine per le capsule di caffè, acquisendo la maggioranza dell’azienda lecchese Spreafico Automation. Si tratta di una nicchia ad alto potenziale di sviluppo di mercato e di innovazione di prodotto, su cui il Gruppo sta puntando.
