L’eliminazione del cartaceo nello shopfloor, il tracking in tempo reale di billette e vergelle e la contabilizzazione esatta dei costi dei lotti. Ma anche l’esame combinato di informazioni di processo e prodotto nonché flussi di dati puliti e affidabili per i software di AI e machine learning. Solo alcuni dei risultati ottenuti dallo storico gruppo siderurgico bresciano Ori Martin – oltre 600 milioni di ricavi ottenuti grazie alla produzione di billette e di acciai speciali destinati per lo più all’automotive e alla meccanica – con l’implementazione del Mes di Stain.
Il Mes (manufacturing execution systems) è il software che serve a gestire il processo produttivo aziendale. È perciò lo strumento che realizza il collegamento diretto ai macchinari, e che pertanto consente l’allineamento della produzione. In pratica, grazie al Mes, si controlla la “fabbrica”. Collegando il Mes all’Erp (“Enterprise resource planning”, il software per la pianificazione delle risorse di impresa) si ottiene visibilità sulla qualità, sulla manutenzione, sull’inventario. Stain è un’azienda sempre bresciana che realizza software Mes dal 1990 per il metal e per il manufacturing. Quanto alle prime, il Mes Stain contiene soluzioni specifiche per la gestione delle colate e la campionatura della materia prima.
L’implementazione del Mes di Stain da parte di Ori Martin ha rappresentato un’ulteriore utilità per il gruppo siderurgico. Infatti quest’ultimo, insieme a Tenova (società del Gruppo Techint specializzata in soluzioni di ingegneria per l’industria metallurgica e mineraria) e nel contesto del Cluster Nazionale Fabbrica Intelligente (l’associazione che riunisce aziende, Regioni, associazioni, università ed enti di ricerca con l’obiettivo di creare una comunità manifatturiera avanzata, stabile e competitiva) ha dato vita al Lighthouse “Acciaio 4.0”. Gli Impianti Faro sono dimostratori tecnologici a illustrare gli sviluppi di tecnologie “pratiche”, a far constatare a imprese più piccole che certe applicazioni sono efficaci. Uno degli obiettivi di “Acciaio 4.0” è controllo puntuale ed effettivo su tutte le fasi del processo. Il Mes è uno degli strumenti che può contribuire al raggiungimento di questo target.
Questo articolo trae spunto dal webinar “Digitalizzare la produzione con il Mes: l’esperienza di Ori Martin”, cui hanno partecipato il ceo di Stain Claudio Morbi, nonché Roberto De Miranda e Antonio Lucarelli, rispettivamente membro del comitato esecutivo e responsabile sistemi digitali di Ori Martin.
Gli obiettivi conseguiti con l’applicazione Mes di Stain
Per De Miranda, uno dei target realizzati è stato quello della trasformazione dell’ambiente di produzione dal cartaceo al digitale. Non è poco, se si pensa che si tratta di una acciaieria, un ambiente complesso dove le informazioni sulle operation sono moltissime e dove l’errore umano può avere conseguenze anche gravi. Un altro vantaggio è il tracking in tempo reale dei prodotti e dei materiali (dalla billetta al rotolo di vergella al profilato estruso) lungo tutto il processo di trasformazione del metallo. Ciò è fondamentale, perché consente di capire a che punto sia una certa lavorazione e di dare risposte rapide ai clienti in caso di reclami a proposito della non conformità dei beni a certe qualità e standard condivisi fra le parti. Un altro ancora è la rapidità esecutiva, e quindi l’opportunità di rispondere immediatamente alle richieste dei clienti «semplicemente caricando un ordine in sistema per metterlo in produzione».
Senza Mes, questo non si può fare. E poi si è collegato il Mes all’Erp, per una contabilizzazione sicura dei costi del singolo lotto di produzione, calcolata sulla base di consuntivi effettivi e non di standard. Soprattutto, sono state rese disponibili, a tutte le funzioni aziendali, informazioni correlate in automatico, a proposito di: prodotto, processo, qualità e ordini. E quindi: consuntivi di quantità e tempi, gestione fermi, scarti, Kpi. Il Mes, infine, ha consentito l’alimentazione di software di AI e di machine learning con dati puliti e affidabili; è questo che ha permesso all’azienda di implementare la manutenzione predittiva, la modellizzazione e il miglioramento continuo della qualità di processo e di prodotto.
Il ruolo del Mes nel conseguimento degli obiettivi di Ori Martin
1) Il Mes collegato allo shopfloor e all’Erp, consente la visibilità su qualità, manutenzione e inventario
Si è già accennato, all’inizio, al Mes in quanto strumento per il controllo della produzione. C’è da aggiungere, ha spiegato Morbi, che le funzioni tipiche del Mes si collocano giusto alla metà della piramide ideale che vede in basso le macchine e i Plc e gli Scada per la supervisione della strumentazione nello shopfloor; e in cima l’Erp, che abbiamo già citato e che nella pratica si occupa di gestire acquisti, vendite, costi, finanza, tesoreria, risorse umane e supply chain. In pratica, collegando il Mes a questi due mondi, uno in cima e uno alla base, non ci si occupa solo di produzione in senso stretto ma si ha visibilità sulla qualità, sulla manutenzione, sull’inventario.
2) Diversi moduli del Mes di Stain sono specifici per il metal
Come si diceva, Stain ha all’attivo molti progetti nel settore metal: nelle acciaierie e fonderie (tra i clienti, Feralpi, Lucchini, Italfond); nelle trafilerie ottone (Arnag, Berna, Trafilerie Carlo Gnutti); nei tubifici, nell’acciaio e nella estrusione di alluminio (Arvedi, Novacciai, Viba); nella forgiatura (Morandini, Franchini Acciai, Aso Next) e altro. Pertanto, alcune soluzioni del Mes Stain sono specifici per la siderurgia, o possono trovare rapida applicazione in questo settore. Ad esempio, Pesa+ che, collegato a supporti hardware, traccia la targa e fotografa i veicoli in entrata in uscita dallo stabilimento, semplificando le operazioni di registrazione; inoltre controlla la validità dei documenti e calcola i pesi netti e lordi dei mezzi in transito. Un altro modulo si occupa di campionatura della materia prima: una scheda informatica traccia le analisi chimiche, le non conformità, le prove eseguite. Il sistema evidenzia al campionatore il tipo di materiale trasportato e gli esami da realizzare sul rottame in base ad un piano predefinito.
Ancora, c’è un modulo per la gestione delle colate e per l’affinazione delle leghe. I casting sono pianificati e tracciati in tempo reale. Il sistema acquisisce in automatico dagli impianti i consumi, i parametri di processo, le analisi chimiche, i fermi e le ferroleghe inserite; e ottimizza le cariche per il forno. Poi, c’è un modulo che si occupa della gestione delle siviere e delle attrezzature. Amministra, cioè, lo stato, l’ubicazione e l’utilizzo di tutte le attrezzature per colare, compresi i panieri, le placche, i cassetti, i setti, le piastre, e così via. Grazie al modulo per il tracking tecnologico è possibile tracciare, interfacciandosi con l’automazione di campo, tutte le fasi di lavorazione, gli esiti, i tempi e i dati di processo con cui ogni pezzo è stato lavorato. Infine, ci sono moduli per la gestione della produzione e calcolo dei Kpi, per la schedulazione del carico macchine e per l’amministrazione dei magazzini.
Il Mes, uno degli strumenti fondamentali per “acciaio 4.0”
«Una delle chiavi per conseguire alcuni tra gli obiettivi del Lighthouse “Acciaio 4.0” era l’applicazione di un Mes particolarmente performante» -ha affermato De Miranda. Secondo De Miranda attualmente l’Impianto Faro è «molto concentrato su questo aspetto: la riduzione, grazie alla digitalizzazione, degli sprechi e degli errori umani. Il che è tutt’altro che semplice, perché stiamo parlando di un ambiente particolare, caratterizzato da alte temperature e da altre condizioni estreme. Tra le varie migliorie, la gestione automatizzata dei rottami, che per noi è molto importante». Come abbiamo visto, grazie a speciali moduli, il Mes di Stain si occupa anche di quest’ultimo aspetto.
Condizioni per una implementazione di successo del Mes
Secondo Morbi, per una integrazione di successo del Mes occorre che quest’ultimo sia progettato secondo alcuni particolari caratteri. Anzitutto, deve essere implementabile in tecnologia standard, come i Plc, perché gli operatori sono già capaci di utilizzare questa strumentazione. I dati emergenti dalle analisi del Mes, poi, devono essere fruibili e facili da leggere. Il sistema deve utilizzare standard di comunicazione industriale diffusi e sicuri, come Profinet. Anche l’azienda che intende utilizzarlo deve tener conto di alcune importanti “avvertenze”, sempre secondo Morbi. Il Mes non è una commodity. Per un’integrazione di successo serve una Roadmap. Per Morbi «l’impresa deve definire prima della sua implementazione quale percorso intraprendere e gli obiettivi che si intendono conseguire, che dipendono dall’attività e dal business model».
Il Mes può divenire un pilastro della cultura aziendale: «Si pensi al focus di fine turno, con gli operatori di produzione: tutti vedono lo stesso dato. E quindi tutti possono essere sensibilizzati verso gli stessi Kpi. Inoltre, dal momento che tutti in azienda possono potenzialmente ricevere le stesse informazioni, le esperienze operative sono standardizzate, e diviene meno complicato il fatto che un tecnico, per un qualche motivo, abbandoni l’impresa». Secondo De Miranda, «l’implementazione del Mes deve essere accompagnata da miglioramenti organizzativi e metodologici. Dal momento che il Mes coinvolge tante figure di funzioni diverse, anche per evitare sovrapposizioni nelle attività delle une e delle altre, conviene creare delle squadre ben definite, che possano fruire di una formazione specifica».
