Industrial IoT come principio attivo della digital factory del Gruppo Skf. La logica industriale prevede la raccolta dati, da macchine connesse e sensorizzate, per rendere disponibili informazioni che minimizzano i downtime di macchina e di linea, riducono gli sprechi e aumentano la qualità del prodotto. Per Skf, questa strategia è associata a una duplice visione: la radicale rivisitazione e re-engineering della produzione di tutti i siti produttivi e la vendita di prodotti e soluzioni end user basate su condition monitoring e manutenzione predittiva. Una visione che, a tendere, sarà soddisfatta dal digital twin, la tecnologia che traduce e interpreta il codice macchina in linguaggio business.
Multinazionale per antonomasia del cuscinetto, 103 fabbriche produttive, 74,8 miliardi di corone svedesi di fatturato nel 2020, il Gruppo svedese è presente in Italia con la controllata Skf Industrie, leader mondiale nella produzione di cuscinetti volventi e un business combinato, che comprende guarnizioni, sistemi di lubrificazione, servizi di condition monitoring e di manutenzione predittiva che ha portato il fatturato 2020 a superare i 900 milioni di euro. La produzione – distribuita su 15 stabilimenti – è sostenuta da una digitalizzazione molto spinta, orientata alla riduzione dei costi e al miglioramento delle performance. Gli interventi di trasformazione digitale coinvolgono tutti gli stabilimenti, a partire dall’impianto ammiraglia di Airasca, in provincia di Torino. Grazie a un investimento di 40 milioni verrà ampliato e modernizzato. Al suo interno verranno installate nuove linee automatizzate, un intervento che consentirà di consolidare la produzione di cuscinetti di precisione attualmente dislocata nei siti produttivi di Pianezza e Villar Perosa. «L’investimento – afferma Aldo Cedrone, amministratore delegato di Skf Industrie – renderà l’offerta di cuscinetti di precisione una delle più competitive sul mercato. Attraverso i processi di produzione e controllo di qualità automatizzati, miglioreremo enormemente sia la flessibilità dell’offerta sia le prestazioni dei nostri prodotti».
Il piano globale di trasformazione digitale del Gruppo, ispirato ai principi del World Class Manufacturing, ha un preciso obiettivo: la creazione di un modello organizzativo olistico in grado di controllare in real-time le performance di fabbrica in modo da ottenere “zero difetti, zero guasti, zero sprechi, zero magazzino”. «Il futuro è la fabbrica cockpit, dice Roberto Napione, knowledge area manager manufacturing di Skf – Una fabbrica ad autonomia avanzata, controllata dalle persone, che ti avvisa quando le cose vanno bene e quando vanno male. Un ambiente produttivo dove ogni componente diventa un robot». Ragionare in termini di fabbrica cockpit, significa progettare lo shopfloor in modo da disporre in tempo reale di tutte le informazioni, di dettaglio o aggregate, che controllano il processo produttivo, permettendo analisi veloci e puntuali sui principali aspetti della produzione, a tutti i livelli organizzativi e per singola funzione. Un luogo dove operatori di officina, coordinatori di linea, direttori di produzione e direttori di stabilimento – profili con diverse responsabilità di gestione del processo produttivo – lavorano insieme condividendo tutti i dati dell’impianto.
Dal condition monitoring al digital twin
Nella digitalizzazione di fabbrica è fondamentale focalizzarsi sugli aspetti di intelligenza artificiale e sugli algoritmi di machine learning. Ogni applicazione richiede il suo digital twin e il suo algoritmo, che va allenato in modo tale da essere capace di intercettare pattern di dati che anticipano un evento critico. «Il digital twin implica cambiamenti dell’attività di lavoro: anziché lavorare secondo sequenze prescritte faccio le cose che servono in quel momento a seconda degli eventi che si verificano, spiega Napione. Nei nostri stabilimenti abbiamo in corso dei proof of concept con sperimentazioni molto interessanti nello storico stabilimento di Cassino». Le attività fanno parte del progetto “digital 2win” che include automazione nell’asservimento macchine e ottimizzazione dell’intralogistica con soluzioni di plant simulation. Si fa dunque strada l’idea di un digital twin come paradigma della fabbrica ad autonomia avanzata. Per realizzarla serve raccogliere un enorme quantità di dati che devono essere scremati, filtrati e strutturati in maniera corretta in modo da poterli interpretare e utilizzare a fini migliorativi: di prodotto, di performance e di processo.
Una strategia digitale che punta alla valorizzazione dei dati
Secondo Gartner nonostante molte aziende abbiano predisposto infrastrutture per raccogliere, ospitare e accedere ai dati, il 70% di questi non viene utilizzato. Quel che è peggio è che solo il 27% dichiara di avere ottenuto un reale vantaggio. Per avere un ritorno dagli investimenti dall’Industrial IoT serve una strategia molto ben definita e un vero programma per diffondere all’interno dell’impresa la consapevolezza del valore associato alle nuove tecnologie. In altre parole, è utile impegnarsi nella creazione di una roadmap, rendendo trasparenti i vantaggi all’intera struttura aziendale. Se non si procede in questo senso, il rischio è quello di diventare ostaggio della tecnologia. Come afferma McKinsey, per raggiungere obiettivi di trasformazione digitale serve una chiara definizione sia delle opportunità di business sia una comprensione precisa dell’architettura IT e della tecnologia operativa (OT) che possono soddisfare queste aspettative. Ed è in questo senso che Skf ha impostato la sua strategia digitale.
Collegare, rilevare, informare e migliorare. I principi Skf per la fabbrica digitale
Quatto i principi guida che sono alla base delle attività di condition monitoring di Skf: collegare, rilevare, informare e migliorare. Collegare significa poter acquisire i dati dai macchinari e dai sistemi di processo integrandoli con lo storico dei dati, attività che possono essere eseguite anche con l’ausilio di dispositivi portatili. Rilevare, vuol dire interpretare i “big data” utilizzando una combinazione di strumenti di analisi e di sistemi di verifica, sul posto o con soluzioni diagnostiche cloud-based. Informare, implica invece la distribuzione delle informazioni su dashboard: capire quando si verifica un problema, di cosa si tratta e cosa fare per risolverlo. Migliorare è, infine, la capacità, attraverso tecniche di apprendimento fornite da algoritmi di machine learning, di acquisire la conoscenza digitale che permette di creare resilienza. Nelle soluzioni che integrano algoritmi di intelligenza artificiale i modelli matematici migliorano la velocità e l’accuratezza delle informazioni. L’approccio Skf è agnostico in termini di asset o tipo di sensore, il che significa che è possibile rilevare anomalie per tutte le macchine di fabbrica. In tempo reale, i degradi emergenti di qualsiasi parte della macchina vengono identificati prima di un arresto. Il risultato è la capacità di monitorare in modo efficiente tutte le risorse in un impianto di produzione.
Dati per modelli di business basati sulla servitizzazione
Per Skf, il condition monitoring è la tecnologia abilitante la servitizzazione poiché significa entrare nel merito dei possibili effetti migliorativi di business che si possono raggiungere grazie alla digitalizzazione di machine e processi. Di questo tema in Skf se n’è iniziato a parlare nel 2014 cercando di vedere il tutto in un’ottica di sistema poiché il cuscinetto prevede più componenti: le guarnizioni, innanzitutto, e il sistema di lubrificazione. Componenti che si rivelano determinanti per le performance complessive del sistema in cui viene integrato il cuscinetto. Ecco, quindi, soluzioni basate su sensori che rilevano i più importanti parametri funzionali. Insieme al cuscinetto Skf vende oggi un servizio che ha l’obiettivo di assicurare il funzionamento ottimale dello stesso ragionando in ottica di manutenzione predittiva. Con la sensorizzazione Skf è in grado di rendere possibile il monitoraggio in real time a distanza. Quando un’analisi big data evidenzia un degrado delle performance il cliente è nella condizione di fare un opportuno intervento manutentivo. Va in questa la strategia di servizio denominata Rep (Rotating Equipment Performance) attraverso la quale Skf ha l’obiettivo di supportare i clienti nel migliorare le prestazioni dei macchinari in ottica di digitalizzazione. Servizi basati su logica Rep prevedono l’integrazione di sensori, la combinazione di fonti di dati differenti e l’esecuzione di analisi basate su dati combinati con le competenze applicative di Skf. Il tutto finalizzato a ridurre i costi, aumentare la produttività e assicurare la conformità alle normative.
“Reliability in a Box”, la diagnostica in remoto senza pensieri
Dalla strategia Rep deriva “Reliability in a Box”, il nuovo servizio di monitoraggio da remoto con cui Skf si impegna a garantire l’affidabilità degli impianti di produzione in cui sono presenti macchinari rotanti. Il servizio viene offerto con la formula “all in”, un contratto che può essere operativo in sole quattro settimane e che limita la presenza fisica del team Skf allo stretto indispensabile per operare in piena sicurezza. Durante la vita del contratto il cliente può contattare Skf in qualsiasi momento accedendo al software in cloud o tramite l’assistenza telefonica. La formula prevede un canone fisso, “a partire dal costo di un caffè al giorno”, con ottimizzazione del prezzo se il servizio viene esteso ad altri impianti critici. Come si legge nella nota rilasciata dal Gruppo, “si tratta di un innovativo contratto che non richiede alcun impegno di risorse interne all’azienda e si misura sugli obiettivi industriali dei clienti”. “Reliability in a Box” viene erogato da remoto dall’Skf Remote Diagnostic Center di Torino ed è articolato su quattro livelli di servizio, da applicare in base alla criticità delle applicazioni industriali. Le macchine vengono monitorate con sensori wireless ed è possibile integrare soluzioni di intelligenza artificiale. Queste ultime possono essere introdotte da subito oppure implementate per gradi, partendo in maniera tradizionale e proseguendo con un approccio progressivo.
Controllo delle performance
Nel caso di Skf non si vende il solo prodotto, ma il controllo delle performance. Una visione che Skf vuole estendere anche alla propria produzione, riuscendo così ad avere una visione orizzontale di tutti i processi del plant dove sono operative le varie macchine utensili. Gli strumenti per il condition monitoring aiutano gli operatori a ridurre la probabilità di guasti che possono portare a gravi conseguenze, ma consentono anche di ordinare i componenti in anticipo, programmare il lavoro e pianificare altre riparazioni durante i tempi di fermo programmati. «In termini di qualità prodotto, un cuscinetto volvente deve risolvere problemi di rumorosità, precisione e rotazione, garantire assenza di ondulosità, tutti fattori che generano attriti e quindi possibili failure o rotture anticipate. «Nell’ambito dei cuscinetti per motori elettrici – grazie alle attività di condition monitoring implementate – le prestazioni dei prodotti sono decisamente migliorate, soprattutto in termini di rumorosità, un aspetto che nei cuscinetti riveste un’importanza fondamentale», afferma Napione.
