«La potenza è nulla senza controllo. Si può avere la macchina migliore di questo mondo, la più veloce, la più performante, ma per migliorare la produttività devo poter misurare, acquisire dati e tradurli in informazioni. Consentire, sia lato shop floor – a operatori macchina, capi reparto, responsabili produzione – sia lato gestionale, di prendere decisioni che aiutino a ottenere un miglioramento continuo». Parola di Claudio Morbi, ceo di Stain, la società bresciana che ha fatto del Mes (Management Execution System) lo strumento che permette – a grandi, piccole e medie aziende del mondo industriale e manifatturiero – di dare vita alla fabbrica connessa che integra macchine, persone e sistemi, digitalizzando tutta la comunicazione operativa in modalità paperless.
«Per quanto si favoleggi sulle mirabolanti tecnologie abilitanti Industry 4.0, in molte aziende non è stato ancora implementato un modello organizzativo digitale – aggiunge Morbi – In queste realtà vi sono spesso macchine veloci e ad altissima precisione, ma il trasferimento dei dati è lento, approssimativo e poco affidabile. Il Mes può risolvere queste incongruenze rendendo disponibili informazioni su fermi macchina, scarti e causali alla stessa velocità con cui si producono i pezzi. Cosa me ne faccio di questi dati? Dipende. Sono informazioni che non suggeriscono cosa fare ma danno un’evidenza di quel che accade. Spetta alle persone decidere come riorganizzare cicli di produzione, setup delle macchine e l’organizzazione stessa delle postazioni di lavoro. Si pensa che Mes sia solo per la grande azienda. Falso. Molte esperienze dimostrano che soluzioni di questo tipo possono migliorare produzioni molto frammentate e discontinue, con ordini che possono riguardare pochi o migliaia di pezzi sui quali si deve applicare una forte personalizzazione».
Lo use case di Filtrec, azienda leader globale nella produzione filtri oleodinamici, ne è la prova più evidente. Come spiega il production manager Nicola Rodenghi, «Il Mes di Stain ci ha dato l’opportunità di migliorare la pianificazione e la schedulazione dei lavori. Tutte le informazioni sono acquisite dallo shop floor, in modo automatico o semi-automatico in funzione delle specificità delle singole stazioni di lavoro, ottenendo un pieno controllo di fabbrica, anche da remoto». Un aspetto, quest’ultimo che, come testimoniano un gran numero di clienti Stain, ha assunto una rilevanza estrema da quando si sono dovute modulare le attività in base alle restrizioni imposte dall’emergenza sanitaria. La soluzione Mes adottata da Filtrec è stata implementata nello stabilimento di Telgate (Bergamo) ma verrà presto estesa al plant di Villimpenta (Mantova) e in seguito al sito produttivo presente in India supportando anche il piano di espansione futura in Usa . «In questo modo avremo un’unica soluzione in grado di gestire in modo standardizzato un’infrastruttura produttiva multiplant su scala globale», dice Rodenghi.
Stain, competenze Mes per processi diversificati
Presente sul mercato dal 1990, circa 4,5 milioni di euro di fatturato, Stain è sinonimo di Mes, applicazione che consente di connettere macchine, operatori e sistemi. Ha uno specifico know how nella gestione della produzione, della logistica e della qualità e manutenzione, sia per il settore metal (acciaierie, fonderie, forge, tubifici) sia per il manufacturing (alimentare, automotive, rubinetterie, pressofusioni, stampaggio e meccanica). Tra i clienti Arvedi, Beretta, Lindt, Valsir, Raffmetal, Almag, Ori Martin, Caleffi, Gewiss, Filtrec, Fondital, Egm, Italfond, Itap, Lucchini, Nadella e ZF-Trw. Come dice Morbi, «La conoscenza dei processi per ogni singola lavorazione è fondamentale per poter proporre delle soluzioni che possano portare un reale valore aggiunto all’operatività di fabbrica. È per questo che abbiamo nel tempo sviluppato suite verticali e modulari – pensate anche in ottica multiplant e multilingua – per le lavorazioni meccaniche, per la pressofusione, rubinetterie e stampaggio gomma/plastica, consentendo di implementare metriche univoche per tutti i profili di utilizzatori.
La connected factory è gestione remota
Possibilità di visualizzare dati di produzione da qualsiasi luogo in qualsiasi momento. E’ un qualcosa che è diventato di straordinaria attualità nel corso dell’ultimo anno. Anche le fabbriche sono andate in smart working, non solo gli uffici. Lo sono andati sia i colletti bianchi sia quelli blu. Chi ha funzioni di controllo, un capo reparto o un responsabile di produzione, si è ritrovato costretto a lavorare da casa ma, grazie al monitoraggio remoto, ha potuto esercitare un controllo in tempo reale della produzione, riuscendo a capire cosa stava funzionando e quali i problemi che esigevano attenzione. «Il Mes è il grande alleato dello smart working – dice Claudio Morbi – Durante il primo lockdown molte aziende sono state costrette a riorganizzare i modelli lavorativi per tutelare la sicurezza delle persone senza però comprometterne l’efficienza e la produttività. È diventato urgente dare risposta a un’esigenza già sentita da tempo: avere tecnologie che permettano un monitoraggio dello shop floor anche da remoto».
Gestione remota della produzione. Le esperienze di Berna Ernesto, Italfond, Nadella e Silgan Dispensing Systems
Numerose le testimonianze di clienti Stain che hanno tratto vantaggio dalla gestione remota della produzione. «Durante il lockdown, lavorando con il personale non al completo, la possibilità di avere un know how condiviso ha permesso agli operatori di passare da un impianto all’altro con molta flessibilità perché avevano a disposizione quello che serve, quando serve, dove serve», afferma Stefano Patelli, company manager di Berna Ernesto, società di Lumezzane (Brescia) che produce barre forate e profilati speciali nel distretto delle valli bresciane. «Durante lo smartworking abbiamo usato tantissimo questo software per continuare con le attività, se non di produzione, quelle verso i clienti e di raccolta ordini, quella di statistica, di analisi e di ricerca», dice Matteo Cavagnola, direttore generale di Italfond, acciaieria tra le più moderne e tecnologicamente avanzate al mondo, specializzata nella produzione di lingotti e barre forgiate in acciaio inossidabile e superleghe.
«Uno dei tanti benefici riscontrati con la soluzione di Stain è stata la possibilità di supervisionare i reparti dall’esterno dell’azienda. Senza questo software non avrei potuto fare da casa quello che ho fatto durante i mesi del lockdown», racconta Paolo Minnozzi, production planner di Nadella, società specializzata nella produzione di soluzioni per la movimentazione meccanica. In sintonia con queste testimonianze anche Francesco Rossi, operations manager di Silgan Dispensing Systems, leader mondiale nella progettazione, sviluppo e distribuzione di pompe e spruzzatori nei mercati della bellezza, della casa e della salute. «In ogni momento posso vedere come stanno andando le linee di produzione e quali difficoltà ci sono. Questo sistema ti dà la possibilità di avere sotto controllo la fabbrica, anche da remoto».
Migliorare la pianificazione in aziende con produzione a lotti personalizzata
Essere efficienti è sempre più difficile. La produzione è frammentata per ordini prodotto. In molte pmi non esiste una produzione seriale, si ragiona per batch. Insomma, la variabilità è molto elevata e, allo stesso tempo, a elevata personalizzazione. Non solo, la competizione tende a intensificarsi e la marginalità si è progressivamente ridotta. Raggiungere una sostenibilità economica è più complesso rispetto al passato.
«Chi non ha avviato un processo di trasformazione spesso si illude che tutta la propria potenza di fuoco produttiva sia sfruttata al meglio. Ma è una presunzione. Sono i dati che devono parlare, afferma il ceo di Stain. La sorpresa, nel momento in cui si inizia a utilizzare un sistema Mes, è accorgersi che le macchine non sono poi così performanti come si credeva. Per sua definizione una macchina non è perfetta e il suo funzionamento è spesso limitato da un’organizzazione del lavoro non sufficientemente sincronizzata. Utilizzando il Mes ci si accorge che una della maggiori vulnerabilità deriva da una inefficace pianificazione e schedulazione dei lavori, che il tempo ciclo di produzione non è quello ottimale, che i tempi di setup della macchina sono esageratamente lunghi e dispendiosi, che ci sono dei costi occulti che vanificano la capacità produttiva. L’integrazione OT e IT offerta dal Mes può aiutare a risolvere queste criticità poiché permette una interoperabilità stretta tra ambiente di produzione e ambiente gestionale. Il coordinamento tra queste due componenti è essenziale per monitorare lo stato macchina e degli ordini, rendicontare i fermi e quindi la produttività e le inefficienze dei centri lavoro, con conoscenza del numero di scarti e un limitato utilizzo di documenti cartacei in reparto».
Coniugare la potenza tecnologica con una visione pragmatica dell’organizzazione del lavoro
«Sappiamo la lingua che parlano le macchine, siamo nati nel mondo dell’automazione industriale, ma soprattutto conosciamo gli operatori, che sono la prima linea di interfaccia verso la macchina, dice Morbi. Questo background ci ha dato la possibilità di creare un software facile da utilizzare. Lo sviluppo di un sistema Mes deve innanzitutto partire dalla consapevolezza che deve essere fruibile da coloro che lavorano in fabbrica altrimenti si rischia di andare incontro a un fiasco completo. Posso utilizzare la tecnologia in assoluto più avanzata, ma se non ci sono gli strumenti corretti per digitalizzare l’operatività il mio vantaggio è prossimo allo zero. Attenzione, però. Spesso si devono fare dei compromessi: spingere sul digitale – con l’adozione di tablet e pc – e mantenere modalità più tradizionali con pulsanti e lampade».
Interazione non-stop tra Mes e gestionale
Con l’interfacciamento al gestionale Stain porta l’ordine in produzione direttamente sulle macchine. Da queste si raccolgono i dati in maniera più o meno automatica che vengono restituiti al gestionale in modo che informazioni su ogni stato di avanzamento lavori, fermo, scarti e rilavorati possa consentire un’azione molto più precisa e cost effective. Per la connessione macchine si utilizza l’automazione industriale di Siemens, che garantisce di acquisire dati anche su brown field ovvero su quell’installato che non è digital ready.
Linee guida per un Mes di successo
Per realizzare una soluzione ad alto rendimento occorre focalizzarsi su tecnologie, organizzazione, persone e formazione. «In assenza di uno di questi elementi si costruisce soltanto un gigante dai piedi d’argilla, che può crollare in ogni momento – dice Morbi – L’informatica accelera la velocità delle informazioni, ma se non si inserisce in un ambiente organizzato può generare caos. Occorre avere chiarezza di obiettivi e di processi. Solo così si può conseguire un continuo miglioramento di pianificazione. Il vantaggio maggiore? Avere Kpi verificabili e intelligibili da tutti: capi reparto, responsabili di produzione e operatori macchine. Mes è standardizzazione e ciò significa preservare il know-how aziendale, che viene trasferito dalle persone all’applicazione. In questo modo ci si tutela dai rischi che possono sorgere nel momento in cui una persona lascia un’azienda».
La use case di Filtrec
Fondata nel 1991, Filtrec è leader a livello mondiale nel settore della produzione e vendita di filtri oleodinamici. Oltre 100.0000 i codici prodotto a catalogo. 756 clienti e filiali commerciali in tutto il mondo e fatturato consolidato di circa 40 milioni di euro con una quota export del 90%. 260 i dipendenti, di cui 160 in Italia. La produzione è concentrata in due stabilimenti: a Telgate (Bergamo), dove ha sede il quartier generale, e a Villimpenta (Mantova). Ma esiste anche una piccola produzione in India e la prospettiva dell’apertura di un nuovo plant negli Stati Uniti. Tutti i processi di produzione sono basati su attività sequenziali, parallele e fuori linea, che necessitano di una specifica pianificazione. Si va da taglio dei materiali filtranti alla plissettatura, dalla sigillatura automatica, al montaggio e incollaggio, fino alla produzione della protezione esterna con saldatura a ultrasuoni, per poi terminare con la marcatura laser del batch code e della personalizzazione del prodotto finito e al confezionamento dedicato.
Gestire la variabile produttiva con il Mes
Sul Mes, Filtrec ha iniziato a ragionare fin dal 2018 per poi procedere a una graduale implementazione a partire dal marzo del 2019 con una sua messa a regime, per step successivi, nell’ottobre dello stesso anno. Si è partiti dalla digitalizzazione di un primo reparto e nel 2020 si sono aggiunti due altri moduli. Attualmente le postazioni manuali sono 10 e una ventina quelle automatiche. Un’attività importante è stata l’integrazione del Mes con il gestionale Infor Ln. Grande attenzione è stata data ai dispositivi di interfaccia. Al momento si utilizzano tablet touchscreen a bordo macchina con dichiarazioni tramite barcode.
Il progetto è stato implementato nello stabilimento di Telgate dove la media di produzione mensile è di 150.000 elementi filtranti e 20.000 mila filtri completi. Una produzione che avviene per lotti che possono consistere da un singolo pezzo fino a qualche migliaia di pezzi. «Abbiamo a che fare con volumi di lavoro non standardizzati e una personalizzazione custome-made che interessa circa il 50% della produzione complessiva, dice Nicola Rodenghi, production manager di Filtrec. Il Mes ci ha dato l’opportunità di migliorare la pianificazione e la schedulazione dei lavori, permettendo di acquisire in digitale tutte le informazioni dallo shop floor, in modo automatico o semi-automatico in funzione delle specificità delle singole stazioni di lavoro, avendo allo stesso tempo un controllo fabbrica anche da remoto».
Serve un gioco di squadra
A regime da ottobre 2020 il Mes di Stain è attivo sulla linea di produzione di elementi filtranti, che prevede attività sequenziali di circa trenta macchinari, e su quelle fuori linea che si occupano di assemblaggio, confezionamento, etichettatura e marcatura laser. «Il nostro obiettivo è stato quello di automatizzare le attività sequenziali e migliorare l’operatività manuale, spiega Rodenghi. Prendere decisioni dal punto di vista produttivo dall’alto serve fino a un certo punto. Serve definire la strategia, ma poi si deve essere capaci di trasferirla con intelligenza al plant. E per ottenere risultati efficaci è sempre utile partire dal basso con una progettazione condivisa degli utilizzatori finali, l’unica che può far sì che gli operatori siano poi nella condizione di poter lavorare nel miglior modo possibile».
Tra le 30 persone che lavorano in linea si sono individuati 4 team leader con funzioni di mentoring e supervisione. Allo stesso modo si è strutturato l’ufficio con persone responsabili per la schedulazione, pianificazione e analisi dei dati. «Per trarre vantaggio dalla digitalizzazione serve comprendere quali sono le priorità e avere la capacità di lavorare alla progettazione in modo strutturato. Importante è condividere con la squadra cosa serve e perché lo stiamo facendo poiché è questo che consente poi di avere un interesse continuativo sui problemi e sulle difficoltà da parte di tutti coloro che sono coinvolti nei diversi processi».
Visibilità completa sullo stato fabbrica
Per procedere alla configurazione si è fatta un’analisi di tutte le risorse macchina utilizzate. Come racconta Rodenghi, «Siamo partiti dal pacchetto base, PRD +, quello più completo per l’osservazione dei dati e successivamente si sono installati due moduli aggiuntivi: quello per la digitalizzazione delle attività indirette, di manutenzione e attrezzaggio e quello per gli autocontrolli, dedicato a gestire procedure di qualità e controllo prodotto molto importanti, attività queste ultime che vengono svolte in modalità dichiarativa. In questo caso è l’operatore che inserisce manualmente nel Mes le informazioni di pertinenza. Tutto questo ha permesso di realizzare un ambiente paperless mantenendo la carta solo sulle stazioni fuori linea». Una situazione ben diversa da quanto avveniva in precedenza quando nello shop floor viaggiavano centinaia di foglietti di carta. Con il Mes si è raggiunta la piena sequenza automatica degli ordini dando modo all’operatore di visualizzare le attività in cui deve essere ingaggiato. I responsabili di linea hanno ora visibilità completa di fabbrica: monitoraggio postazione, stato degli ordini, rendicontazione fermi, numero scarti, dati reali su attrezzaggio e controllo qualità. Tutte informazioni che servono a capire in quale direzione andare per fare dei cambiamenti migliorativi sia da un punto di vista organizzativo che tecnologico.
Una soluzione multiplan scalabile su scala globale
L’utilizzo del Mes ha significato allineare le informazioni acquisite allo shop floor per pianificare la produzione, gli acquisti, la supply chain e la gestione delle risorse umane. Dati in real time consentono di rivelare criticità, capire i motivi di fermo, la ragione degli scarti predisponendo a un miglioramento continuativo. «La soluzione serve anche a identificare i tempi di setup, che prima non venivano rilevati. Una funzione per noi importantissima considerato che lavorando anche per piccoli lotti registriamo tempi di attrezzaggio elevati, fino a 3, 4 ore al giorno a seconda degli ordini. Con il Mes abbiamo scoperto che macchine che pensavamo lavorassero molto scontavano invece frequenti rallentamenti. Tutto questo ha permesso un sostanziale miglioramento della pianificazione degli ordini mettendoci nella condizione di riorganizzare le linee produttive, con aggiornamento dei cicli di produzione e la semplificazione della movimentazione, eliminando l’attesa dei pezzi in reparto. Un progetto in evoluzione, che si estenderà al plant di Mantova, a quello presente in India e in prospettiva al sito che abbiamo intenzione di aprire in Usa. In questo modo avremo una soluzione in grado di gestire in modo standardizzato una infrastruttura produttiva multiplant su scala globale»
