Durante la pandemia abbiamo toccato con mano l’importanza di disporre di infrastrutture logistiche resilienti a livello globale. Ma abbiamo anche “scoperto” l’importanza dell’intralogistica, che secondo la definizione del Vdma (Mechanical Engineering Industry Association), comprende “l’organizzazione, il controllo, l’implementazione e l’ottimizzazione del flusso interno di materiali, flussi di informazioni e movimentazione delle merci nell’industria, nel commercio e nelle istituzioni pubbliche”. Muovere i beni all’interno degli stabilimenti, fra i magazzini di entrata, le linee di produzione e i magazzini di uscita richiede infatti un’ottimizzazione sempre maggiore, sia per ridurre tempi morti e costi, sia per “assorbire” eventuali imprevisti, dato che, per forza di cose, la logistica interna sarà sempre connessa in almeno due punti alle catene logistiche esterne.
A chi progetta, realizza, ottimizza e usa sistemi intralogistici, Siemens, fra i principali attori dell’automazione industriale in Europa, ha dedicato una giornata di approfondimento, intitolata “Speed Up Intralogistics”, che si è tenuta presso la Dallara Academy di Varano de Melegari (PR). Durante la giornata si è parlato delle sfide che la moderna intralogistica deve affrontare, e delle risorse che Siemens è in grado di mettere a disposizione dei clienti, sia dal punto di vista di prodotti hardware/software, sia di soluzioni complete e di consulenza. Ma soprattutto si è parlato di digitalizzazione, la vera arma segreta, fondamentale nella creazione di complessi intralogistici efficienti, resilienti e sostenibili.
Per Siemens, digitalizzare l’intralogistica non vuol dire semplicemente dotare i magazzini di apparecchiature computerizzate, dalle reti private 5G agli Agv, bensì approcciare la problematica a partire dal progetto dell’infrastruttura, gestendo in digitale la fase progettuale, sfruttando programmi di simulazione capaci di produrre il digital twin del magazzino e di ogni sua componente e di riprodurne le interazioni con il resto dello stabilimento. I magazzini stessi, una volta operativi, baseranno la propria efficienza e sicurezza su varie tecnologie a base digitale: dai sistemi robotizzati per muovere le merci a quelli basati su AI per la gestione efficiente della manutenzione predittiva, dai sistemi Edge IioT per portare potenza di calcolo sui vari sottosistemi fino al networking e alle tecniche di Cybersecurity. E Siemens ha nel suo portfolio di prodotti hardware, software, soluzioni e attività di consulenza tutto quello che serve ai suoi clienti e partner per portare a termine con successo la progettazione, la realizzazione e l’ottimizzazione del sistema intralogistico. Ne abbiamo parlato con Marcello Scalfi, Vertical Sales Manager Intralogistics di Siemens, e con Giacomo Bonomi, Portfolio Consultant Specialist Motion Control di Siemens.
Cresce il mercato, crescono le sfide
Ormai da qualche anno, il mercato dell’intralogistica sta attraversando un periodo di crescita sostenuta. Gli analisti, a seconda dei diversi metodi di indagine, parlano di valori complessivi attualmente fra i 20 e i 45 miliardi di dollari, destinati a salire intorno ai 120/140 miliardi di dollari nel 2030. E tutti concordano su un Cagr che rimarrà nell’intorno del 15% per i prossimi 10 anni. La parte del leone, dal punto di vista delle applicazioni, la fa il settore dell’e-commerce, che da solo cuba circa un quarto del fatturato del settore, seguito dall’automotive, logistica, aeroporti, Food&beverage, tutti intorno al 13/15% e, poco più indietro, dai settori manifatturiero e chimico Ma alla crescita sostenuta, si accompagnano sfide impegnative. Alcune ereditate dal periodo pandemico, che ha mostrato quanto siano fragili le reti logistiche globaliste, e quanto poco resiliente sia la logica “Just in Time” perseguita dalle aziende come massimo obiettivo di ottimizzazione conseguibile.
Alla sfida della resilienza si accompagnano poi le nuove esigenze, come quella della sostenibilità, in una doppia declinazione: da una parte il “green”, quindi la riduzione dell’impronta carbonica; dall’altra, la sostenibilità economica, basata su cost reduction, efficientamento, ottimizzazione. La situazione ideale, ovviamente, si ha quando i due aspetti della sostenibilità vanno a coincidere. «La sostenibilità è un elemento importante – conferma Marcello Scalfi – E non parliamo soltanto di sostenibilità in termini di green, ma parliamo di sostenibilità a 360 gradi. Sostenibilità nelle soluzioni, nei prodotti e nella possibilità di riuscire a risparmiare energia, oppure a riutilizzare in maniera più intelligente l’energia stessa. Il mercato dell’intralogistica è un grande utilizzatore di energia, ed è possibile riutilizzare in alcuni frangenti parte dell’energia spesa. Nel portfolio Siemens abbiamo diverse soluzioni, per esempio in ambito di motion control, che permettono di risparmiare energia. E possiamo anche monitorare quanta energia viene utilizzata, cosa che ci consente di ottimizzare i processi. Nelle nostre linee di prodotto, partendo dal motion control, dal controllo, per poi andare alla comunicazione e alla trasmissione delle informazioni, abbiamo tutta una serie di funzioni integrate che riescono a monitorare, gestire ed efficientare il consumo di energia all’interno dei nostri impianti di intralogistica».
Intralogistica virtuale
Progettare un sistema intralogistico, sia esso un magazzino o un qualsiasi sistema di gestione dei materiali, richiedeva di norma una lunga fase di preparazione, durante la quale si cercava di prevedere le caratteristiche finali del sistema: dimensioni, velocità, capacità eccetera. Ma di fatto solo a sistema costruito si poteva verificare che le caratteristiche fossero quelle attese, perché calcolare “sulla carta” sistemi complessi di motion control non è una passeggiata. E se il sistema non soddisfaceva le specifiche, la seguente fase di messa a punto e ottimizzazione richiedeva tempo, impegno e soprattutto una spesa non indifferente. Tutto questo viene di fatto cancellato con l’utilizzo dei sistemi digitali per la progettazione e la simulazione. «Grazie ai nostri strumenti siamo in grado di fornire una simulazione completa di un sistema intralogistico – conferma Giacomo Bonomi – Siamo in grado di andare a simulare sia il comportamento meccanico, sia il comportamento software della nostra componentistica, individuando eventuali problematiche prima ancora di aver realizzato la macchina. Per esempio, nel caso di un traslo-elevatore siamo in grado di simulare le possibili vibrazioni anomale indesiderate già sul gemello digitale, e possiamo quindi intervenire via software, con le librerie dedicate dei nostri azionamenti, prima ancora di aver costruito la macchina, permettendo ai nostri clienti di risparmiare risorse, tempo e denaro». In realtà, si parte ancora più a monte, sfruttando alcune soluzioni del catalogo Siemens, come NX Mechatronic Concept Designer che, insieme a Plc Sim Advanced, Drive Sim Advanced, Simit e le librerie del Modular Application Creator.
Questi software sono modulari e comprendono funzioni sofisticate come l’ottimizzazione dei profili di movimento per ridurre i consumi, la generazione automatica del software per ridurre i tempi di progettazione, o la minimizzazione delle vibrazioni per ridurre l’usura dei sottosistemi. Tutte queste soluzioni permettono di testare e ottimizzare il codice, costituendo di fatto la base per un completo Virtual Commissioning. Tutte le informazioni generate dalle componenti software convergono infine nel sistema Tecnomatix Plant Simulation, un software specializzato per la generazione di gemelli digitali in grado di simulare un intero impianto di produzione. Tecnomatix Plant Simulation permette di fatto di simulare non solo il magazzino, ma l’intero impianto di produzione, e dispone anche di librerie di simulazione dedicate all’intralogistica, come per esempio le librerie per la simulazione dei flussi degli Agv. Fra le più recenti aggiunte al sistema segnaliamo un modulo di visualizzazione, studiato in collaborazione con Nvidia (azienda all’avanguardia nell’IA e nei sistemi di grafici 3D ad alte prestazioni), che permette di vedere il magazzino in azione con una eccezionale resa grafica fotorealistica. Ma non finisce qui. Oltre a simulare il funzionamento del sistema in ogni sua componente, oltre a verificare la rispondenza del progetto alle esigenze dell’azienda, oltre al virtual commissioning, l’uso del digitale consente anche di condurre sessioni di addestramento per il personale, di eseguire test di integrazione fra l’impianto intralogistico e la fabbrica, e ovviamente permette al cliente finale di dare feedback e – se necessario – chiedere modifiche prima che, dovendolo fare su oggetti reali, ci si ritrovi davanti a costi inaspettati.
Dal virtuale al reale
Concluse le simulazioni, e gestito il ciclo progetto – simulazione – ottimizzazione, è il momento di trasformare il sistema simulato in un vero magazzino, o in una delle sue componenti. Non dimentichiamo infatti che Siemens produce anche componentistica hardware dedicata, usata dai produttori di macchinari per l’intralogistica. Per fare un esempio, Siemens non produce un suo Agv, ma ha in catalogo motori, drive, Plc sistemi di guida e software di navigazione e posizionamento, che confluiscono nella soluzione Simove, che permette di avere una piattaforma standard e scalabile sulla quale realizzare la meccanica necessaria.
«Siemens ha da anni consolidato un ampio portafoglio di soluzioni hardware, soprattutto per quanto riguarda la parte di Plc – elenca Bonomi – ma anche per quanto riguarda la parte di reti e azionamenti, e ha sempre un occhio puntato verso l’innovazione. Per esempio, è in fase di rilascio la terza generazione di drive Siemens, che sarà conforme ai più recenti requisiti di cyber sicurezza, e incorporerà nativamente tutto il necessario per implementare soluzioni legate al gemello digitale».
La componente consulenziale
Software per il funzionamento della componentistica e dei vari sottosistemi, software per la progettazione, simulazione, virtual commissioning, ottimizzazione, hardware per la realizzazione “operativa” dei progetti. Certo, gestire tutto questo, selezionare le componenti, capirne le interazioni non è facile e serve personale specializzato. Prodotti e soluzioni, insomma, vanno accompagnati da un approccio di tipo consulenziale. Ma anche in questo Siemens viene in aiuto dei suoi clienti, con una struttura dedicata.
«Abbiamo la necessità soprattutto di lavorare in un contesto di ecosistema, dove abbracciare le esigenze dei nostri clienti partendo dalle prime fasi, cioè quelle di design, implementazione, ingegneria delle soluzioni, per poi accompagnarli nelle fasi di realizzazione e ottimizzazione – puntualizza Scalfi – E questo sia che i clienti siano costruttori di macchine, costruttori di impianti, ma anche coloro che realizzano magazzini a tutto tondo. Dobbiamo fare questo perché il panorama sta cambiando notevolmente negli ultimi anni e richiede di lavorare in maniera sinergica. Questo è il lavoro che facciamo tutti i giorni, con la nostra squadra di esperti che collabora insieme ai nostri clienti per riuscire a garantire loro la migliore delle soluzioni possibili». Ma quindi in Siemens c’è una struttura di consulenza dedicata all’intralogistica? «Abbiamo una squadra molto ampia, composta da tecnici esperti, da promotori che operano su tutto il territorio italiano. Che si tratti di motion control, reti di comunicazione, controllo e intelligenza artificiale o analisi dei dati riusciamo a coprire tutte le esigenze dei nostri clienti con una struttura dedicata. Persone esperte che sono al servizio di questo ecosistema» conclude Scalfi.
