Il passaporto digitale del prodotto e una suite di software per visione artificiale con tanto di IA. Un software Mom, Here, che consente alle aziende utenti di monitorare, controllare e ottimizzare le operazioni di produzione in tempo reale, e che crea un legame forte tra lo shopfloor e il mondo Erp, quello della pianificazione delle risorse di impresa. Il digital twin della macchina o dell’impianto, per identificare in anticipo le aree critiche e, a breve, un Plm in grado di tracciare profili di sostenibilità. Di per sé, nessuno di questi modelli rappresenta una completa novità; ciò che è notevole, invece, è che a realizzarli non sia stata una multinazionale dell’informatica e dell’automazione, ma un’azienda ben ancorata al “metallo”, la storica cooperativa Sacmi di Imola. In effetti l’azienda è nota nella ceramica per la costruzione di impianti con potenti presse, linee di formatura, essiccamento, decorazione e cottura; ma realizza anche macchine per il packaging, per il food, per il beverage e altro. Il gruppo, con 5.000 dipendenti e 1,8 miliardi di fatturato, è guidato dal presidente Paolo Mongardi e dal direttore generale Mauro Fenzi. Si avvale di 80 fra aziende di produzione, distribuzione e servizi in giro per il mondo. Comunque sia, la recente metamorfosi dei costruttori di macchine utensili, impianti e attrezzature industriali in aziende che associano alla meccanica competenze e attività proprie delle software-house è di grande interesse per Industria Italiana – che grazie all’esposizione di esperienze di singole aziende intende fornire una panoramica delle tecnologie che a breve si imporranno nei vari comparti industriali.
Ma quali sono le ragioni della metamorfosi? Per Sacmi, sono due. La prima è che l’industria manifatturiera punta sul controllo degli impianti e sull’allineamento della produzione a 360 gradi, dalla materia prima al packaging, con capacità di intervenire sui processi in qualsiasi momento. E ciò si ottiene con il digitale, con il software di trattamento e comunicazione dati. La seconda è che il manufacturing intende conseguire una tripla sostenibilità: sociale, ambientale ed economica. Il cliente finale è sempre più attento a come il prodotto è stato realizzato, sia in termini di impronta ecologica che di responsabilità nell’utilizzo della forza lavoro. Chi produce beni per i consumer, deve tener conto di tutto ciò. Ma in vista di ciò, deve aggiornare i processi guardando sempre, però, alla profittabilità del business. Chi realizza impianti deve essere capace di rispettare tutte queste esigenze, che si traducono in realtà solo grazie a sistemi digitali di monitoraggio e analisi dei dati.
La forma cooperativa favorisce l’investimento in ricerca e sviluppo. Sono coinvolti circa 300 tecnici. Negli ultimi tre anni la spesa in R&D è stata pari a 151 milioni di euro. In questo quadro, non stupisce che Sacmi sia da tempo un socio sostenitore industriale del Cluster Fabbrica Intelligente (CFI) – l’associazione che, attualmente presieduta dal fondatore di Cosberg Gianluigi Viscardi, riunisce dal 2012 tutti i portatori di interesse del manifatturiero avanzato in Italia: aziende, regioni, associazioni, università ed enti di ricerca; e che sia parte dello steering committee di un gruppo di lavoro, il Gtts6, che si occupa in particolare di Sistemi di produzione evolutivi e adattativi, quelli in grado di progredire nel tempo sulla scorta di mutamenti di contesto. I Gtts sono i gruppi di lavoro che hanno realizzato la nuova Roadmap della Ricerca e dell’Innovazione, scaricabile dal sito del Cluster. Di tutto ciò abbiamo parlato con Gildo Bosi, responsabile R&D Automation in Sacmi.
Le ragioni della metamorfosi digitale di Sacmi
Si diceva della tripla sostenibilità: sociale, ambientale ed economica. Un processo, una tecnologia, per Sacmi devono possedere tutti e tre questi caratteri, che devono essere tra di loro in equilibrio: non è immaginabile, in effetti, che manchi la sostenibilità economica. Alcuni obblighi in questa direzione, almeno in alcune parti del mondo come in Unione Europea, sono posti direttamente dalle normative vigenti. «Sacmi, che realizza impianti dovunque, deve tenere conto del contesto regolamentare: certo, sarebbe opportuno che le stesse norme valessero a livello globale, a seguito di una armonizzazione, introducendo vincoli per una competizione equilibrata» – afferma Bosi.
Tutte le tecnologie della svolta digitale di Sacmi
1) Il Passaporto Digitale del prodotto
Non si tratta solo di fornire notizie dettagliate, come la data di fabbricazione, quella di scadenza, il luogo di produzione, gli ingredienti, le istruzioni per l’uso e altre note pertinenti; ma anche di attestare la qualità, la sicurezza, la sostenibilità, le prestazioni e la provenienza. Peraltro, una macchina nella ceramica dura 30 anni: quindi il ciclo di vita è lungo, e occorrono aggiornamenti che tengano conto dei vincoli normativi in costante evoluzione. Inoltre, il passaporto digitale è un elemento strategico che va utilizzato non solo lungo tutte le fasi della produzione, ma soprattutto lungo quelle della catena del valore.
2) Sacmi computer vision software suite
Sacmi computer vision software suite è il pacchetto software per la gestione dei sistemi di visione dell’azienda utente ed è basato su algoritmi di Intelligenza Artificiale.
Nel pacchetto, un’applicazione sviluppata internamente che consente l’elaborazione di immagini in tempo reale per effettuare il controllo qualità ad alta velocità; un’altra che permette di visualizzare da remoto, mediante pc, tablet e smartphone, i dati di produzione in tempo reale e le statistiche; e una piattaforma di AI che classifica i difetti rilevati e li visualizza in modo semplice e intuitivo per facilitare la correzione di eventuali deviazioni del processo.
3) Here, il Mom di Sacmi per la Ceramica
“Here” è il software creato da Sacmi per la gestione completa e digitale dei dati e dei processi nell’industria ceramica, coprendo l’intero ciclo, dalla gestione delle materie prime fino alla spedizione dei prodotti finiti. Questa piattaforma è operativa fin dal primo giorno di installazione, offrendo funzionalità essenziali e contenuti pronti all’uso. La sua flessibilità e capacità di crescita graduale consentono di aggiungere nuove funzionalità in modo personalizzato attraverso un processo di co-design. «Con Here si può avere un quadro delle risorse utilizzate, della spesa energetica, dell’andamento della produzione; si possono tracciare componenti e prodotti, gestire la qualità e il magazzino. Tutto questo si può vedere sul cruscotto di Here. E si può capire se una certa materia prima è adatta ai processi produttivi; e questa informazione va portata e centralizzata nel sistema informatico per essere utilizzata da quelli di assemblaggio» – afferma Bosi.
Sostanzialmente, Here è un Mom (Manufacturing Operations Management), un’evoluzione del più noto Mes (manufacturing execution system), che serve per controllare la fabbrica e allineare la produzione. Con il primo, invece, la sfera di azione si è estesa a 360 gradi: si può avere visibilità completa su tutti i processi e la facoltà di incidere real time sul loro andamento. Grazie all’esperienza nel settore ceramico e alla capacità di fornire soluzioni sia hardware che software all’avanguardia, Sacmi è un partner di riferimento per ogni fase del processo di digitalizzazione dell’impianto. La raccolta e l’elaborazione dei dati sono gestite in modo automatico e integrato, eliminando la necessità di inserimenti manuali. Ciò si traduce in una riduzione significativa dei tempi e degli errori associati alla gestione manuale dei dati, creando un flusso informativo fluido e condiviso in tutta l’azienda. La piattaforma è stata peraltro illustrata al Tecna (la biennale per l’innovazione estetica e tecnologica del mondo delle superfici) di Rimini (27 – 30 settembre 2024).
4) Il digital twin delle macchine o degli impianti
Nel portafoglio di “Here” è stato introdotto il digital twin. I “digital twin” sono repliche digitali di entità fisiche, e quindi di dispositivi, infrastrutture, sistemi, prodotti e processi industriali. Questi gemelli digitali sono realizzati con la raccolta e l’analisi dei dati, e rappresentano in modo completo e dettagliato l’oggetto fisico in tutte le sue caratteristiche funzionali, che spaziano dall’aspetto elettronico a quello meccanico, dalla dinamica dei fluidi alla geometria. In pratica, un digital twin è un simulatore, uno strumento che assume un’importanza fondamentale quando è necessario replicare con precisione un prodotto e le condizioni in cui tale prodotto opererà.
Come sottolinea Bosi, il digital twin permette di anticipare e valutare se, apportando modifiche alle condizioni operative o alla configurazione produttiva, il sistema manterrà la sua efficienza. Grazie alla modellazione multi-fisica, è possibile identificare in anticipo le aree critiche e sviluppare nuove soluzioni che possono essere applicate in vari contesti, dall’industria ceramica all’industria delle bevande e al settore del cioccolato, per citarne alcuni. «Siamo in grado di simulare scenari innovativi, e di mostrare i costi e i vantaggi operativi del cambiamento. Se la soluzione piace viene adottata, e con Here si possono vedere gli effetti e constatare il conseguimento degli obiettivi» – afferma Bosi.
5) Il Green Product Lifecycle Management
Sacmi sta sviluppando un particolare Plm, il Green Product Lifecycle Management. Il Plm è un insieme di processi e tecnologie utilizzati per gestire l’intero ciclo di vita di un prodotto, dalla fase di concezione e progettazione, attraverso la produzione, la distribuzione, l’uso da parte del cliente, fino alla fase di ritiro e smaltimento. «Grazie al nostro modello, potremo tracciare nuovi profili di sostenibilità in tempo reale» – afferma Bosi.
Non solo software: i nuovi forni all’idrogeno
Sacmi ha nella sua gamma dei forni “hydrogen ready” per la ceramica. Il forno “Maestro” di Sacmi è provvisto di una tecnologia ibrida che combina idrogeno e metano, consentendo l’utilizzo di una miscela contenente fino al 100% del primo gas, quando questo combustibile sarà finalmente disponibile sul mercato. L’idea è quella di favorire un ampio impiego di idrogeno green, quello ottenuto per elettrolisi utilizzando fonti di energia rinnovabile, e cioè il solare o l’eolico. «La tecnologia c’è, ma i costi dell’idrogeno verde sono attualmente troppo elevati per l’uso industriale» – afferma Bosi.
Il modello di ricerca di Sacmi
1) Il modello “misto” dei centri di ricerca
«Sacmi ha un modello di ricerca “misto”: da una parte c’è il citato Centro Ricerche&Sviluppo di Imola; dall’altra questa attività viene svolta anche nei centri produttivi In Italia, Germania, Cina e India. Tuttavia c’è coordinamento, trasferimento tecnologico, e su taluni temi si dà vita non solo a sinergie ma anche ad aggregazioni di team» – afferma Bosi. «Nel 2016 i temi dominanti erano soprattutto le tecnologie abilitanti dell’industria 4.0 del Piano di Calenda. Ora siamo focalizzati sulla robotica, sui sistemi di visione e quelli di raccolta e gestione dei dati di processo. Trasversalmente, diventa sempre più centrale l’intelligenza artificiale» – continua Bosi.
Grande rilievo ha poi la ricerca sui materiali. Alcuni laboratori sono impegnati nello studio delle lavorazioni dei polimeri; altri analizzano il passaggio tra argilla a ceramica tecnica, per rendere i processi meno energivori. «Queste, non a caso, le nostre ultime assunzioni: un laureato in matematica, un ingegnere matematico e due fisici; ma anche ingegneri informatici ed elettronici. Sacmi si è arricchita molto nell’approccio alla risoluzione dei problemi e della complessità. D’altra parte l’evoluzione delle competenze è ormai fondamentale» – afferma Bosi.
2) I nuovi Lab
Grazie al co-finanziamento europeo, l’azienda ha lanciato nel 2017 il progetto del nuovo Sacmi Innovation Lab, una struttura interamente focalizzata sullo sviluppo e la diffusione delle tecnologie abilitanti in ottica 4.0 e, in particolare, delle Hmi e del Mes-Mom, di cui parleremo a breve.
Altre strutture specifiche e molto focalizzate sono il Sacmi Tiles Lab (progetti di product design); il Sacmi Digital Decoration Lab (ingegneria e ricerca applicata per il campo della decorazione digitale delle superfici); e il Sacmi Rigid Pack Beverage Lab (packaging).
Sacmi in CFI per i sistemi produttivi evolutivi
Si accennava al Gtts 6. I Gruppi Tematici Tecnico-Scientifici costituiscono la modalità operativa che CFI ha scelto per integrare visioni, programmi e azioni delle componenti industriale e accademica. Hanno lo scopo di concretizzare le indicazioni strategiche della Roadmap per la Ricerca e l’Innovazione di CFI, promuovere un processo di analisi dello stato dell’arte scientifico e industriale, monitorare i progetti attivi e le infrastrutture esistenti, definire le vie di sviluppo delle tecnologie specificando le priorità di ricerca e il loro livello di maturità tecnologica. Ne sono stati istituiti sette. Ecco, il Gtts 6, come accennato, si occupa in particolare dello sviluppo di una nuova generazione di sistemi produttivi in grado di adattarsi dinamicamente alle mutevoli condizioni di contesto, determinate dalla turbolenza della domanda, dalla rapidità dei cicli tecnologici e dalle dinamiche della situazione competitiva, vista anche nella sua evoluzione temporale.
Le tematiche prioritarie di ricerca riguardano: la modellazione e simulazione per la progettazione e gestione di sistemi produttivi evolutivi e riconfigurabili; tecnologie hardware e software per la ri-configurabilità dei sistemi produttivi. Secondo Bosi, il tema dei sistemi di produzione evolutivi e adattativi «è molto sfidante. Attualmente, questi forniscono dati che consentono ai manager di assumere delle decisioni informate e consapevoli; ma ancora non si può parlare di una loro vera e propria autonomia. Diciamo che per certi task possono autoregolarsi. In un paragone con quella dell’autonomous car, siamo ad un livello 2 o 3 su 5. Ma c’è la ricerca. E in un luogo come il Gtts 6 c’è il confronto, e si parla di tecnologie di frontiera». Sempre per Bosi, «la partecipazione al Cluster può rivelarsi un fattore strategico per le imprese, dal momento che è il luogo giusto per fare networking di qualità, e anche per fare scouting di nuove tecnologie».
La storia di Sacmi
Sacmi nasce nel 1919 nella città di Imola, in Italia, per iniziativa di 9 giovani meccanici e fabbri accomunati da un ideale, il lavoro, inteso come strumento per migliorare la propria condizione sociale e quella della comunità. Questo succede in un contesto estremamente difficile per l’economia e la società italiana, all’indomani della prima guerra mondiale, segnato da forte crisi economica, disoccupazione, inflazione. Dai “piccoli lavori di riparazione meccanica” delle origini Sacmi arriva a produrre, già dagli anni Trenta, le prime macchine a proprio marchio, prevalentemente per il nascente settore dell’agroindustria. Sono i nostri operai e tecnici, durante i bombardamenti della seconda guerra mondiale, a mettere in salvo le macchine e le attrezzature, a rischio della vita. Così Sacmi è una delle prime aziende della città a poter tornare a lavorare, nella nuova Italia liberata dal nazifascismo.
Tra il 1948 e i primi anni Cinquanta Sacmi sviluppa le due principali innovazioni che segneranno l’intera sua storia recente, dalla prima pressa per ceramica alla prima macchina completa per tappi a corona. Seguono anni di intenso sviluppo al fianco dei nascenti distretti industriali italiani della ceramica e del packaging. Cresce la “vocazione impiantistica” – sviluppo di soluzioni complete, dalla materia prima al prodotto finito – specialmente in ambito ceramico, e parte la “corsa” verso i mercati esteri, con l’apertura delle prime sedi in Spagna e Brasile, già negli anni Sessanta, quindi in seguito altre filiali e sedi estere in tutti i principali mercati di attività del Gruppo. Già nel 1963 il valore delle esportazioni contribuisce a oltre il 50% del fatturato. Nel 1989 viene costituito il Centro Ricerche del Gruppo. Verso la fine del Millennio Sacmi sviluppa la tecnologia della compressione, che costituirà il riferimento mondiale nella produzione di tappi in plastica, affiancando lo storico business dei tappi a corona, quindi impianti e soluzioni complete anche in ambito packaging con lo sviluppo di linee complete per preforme, linee di imbottigliamento ed etichettatrici.
Gli anni Duemila segnano l’ingresso di Sacmi in nuovi settori, tra cui le macchine per la lavorazione e il packaging del cioccolato. Quindi, dal 2008, l’ingresso nel settore Metal Powder, primo passo di una forte e strutturata presenza nel settore automotive. Crescono ancora le competenze nel settore ceramico, con il lancio della tecnologia Continua+, oggi riferimento mondiale nella formatura di lastre e sottoformati. Parallelamente, Sacmi sviluppa Deep Digital, un nuovo approccio alla gestione digitale ed integrata della decorazione-smaltatura delle superfici. Segue la creazione di una Business Unit dedicata allo sviluppo di Tecnologie e Materiali Avanzati, per mettere a valore le competenze già acquisite dal Gruppo e intercettare nuove opportunità di crescita legate in particolare ai settori della mobilità elettrica e della componentistica ad alte prestazioni. Gli anni 2020 vedono SACMI in prima linea con investimenti sempre più spinti nella direzione dell’automazione, della digitalizzazione, della sostenibilità dei processi. In particolare, il concetto di economia circolare viene interpretato in ottica impiantistica con lo sviluppo di sistemi per il recupero integrale delle materie prime, la depurazione delle acque, il ripensamento dei processi termici con combustibili alternativi e recuperi per far funzionare singole macchine o intere parti d’impianto “zero fuel”. A tali attività si affianca la Ricerca&Sviluppo sui materiali ecosostenibili (ad esempio in ambito packaging) e della relativa evoluzione tecnologica necessaria per accompagnare la transizione verde.
