Fonderia e smart manufacturing: sfide chiave per la fonderia del futuro

Negli ultimi anni il mondo manifatturiero è stato investito dall’onda delle nuove tecnologie informatiche, il cui principale obiettivo è creare fabbriche integrate e connesse, capaci di generare grandi quantità di dati. L’elaborazione e l’analisi di questo vero e proprio tesoro informativo possono portare enormi vantaggi in termini di efficienza e qualità.

Il settore delle fonderie si è dimostrato essere molto attivo e pronto ad accogliere il cambiamento: alcune importanti realtà italiane del panorama automotive si sono rese protagoniste di importanti progetti di trasformazione. Vincere queste sfide di digitalizzazione è un fattore imprescindibile per mantenere e migliorare la propria posizione competitiva, acquisita con fatica durante decenni di sviluppo aziendale.

Industrial Internet of Things nella fonderia 4.0

Uno dei termini più noti nella smart manufacturing è Industrial Internet of Things: l’applicazione di strumenti del mondo consumer, Internet, per finalità industriali, quali la connessione dei macchinari sensorizzati. Molti produttori di impianti forniscono oggi tali soluzioni già perfettamente integrate, permettendo anche di beneficiare di agevolazioni fiscali.

Ma il tema di oggi è la Transizione Digitale, per questo non si parla più di Industria 4.0 ma di Transizione 4.0. La trasformazione degli asset è infatti solo il primo passo, in cui gli strumenti produttivi iniziano a generare una moltitudine di dati eterogenei e non connessi, ma dal grande potenziale informatico: una delle sfide più complicate è governare la complessità che ne deriva, costruendo processi e flussi integrati per alimentare una base dati unica e trasversale. Grazie a questo immenso Data Lake, è possibile gestire l’intero mondo produttivo aziendale da una visione complessiva, prendendo decisioni basate su analisi dati organiche e KPI sintetici.

La raccolta di grandi moli di dati è inoltre fattore abilitante per gli algoritmi di Intelligenza Artificiale, che da qualche anno non sono più solo un affascinante argomento di ricerca ma una concreta opportunità per l’ecosistema industriale, soprattutto attraverso la branca di apprendimento automatico, il cosiddetto Machine Learning.

Machine Learning per la qualità della fonderia e per la smart manufacturing

Molte realtà dell’industria fusoria e delle fonderie si interfacciano con un mercato ad alta competitività, dove i clienti richiedono garanzie nel rispetto e nel miglioramento dei livelli di qualità: innalzare di poco questo livello richiede un grande sforzo.

Un’applicazione del Machine Learning per vincere questa sfida è la PredectiveQuality Analytics: il legame tra i parametri di processo e la qualità di prodotto viene approfondito al fine di anticipare l’insorgenza di problematiche o, al caso estremo, di scarti.

Spesso quando si affronta un problema qualitativo in un certo punto del processo, si tende a effettuare un’indagine locale mirata del problema: con l’analisi automatizzata è invece possibile applicare un approccio globale di ricerca delle cause che potrebbero, ad esempio, aver portato l’insorgere di scarti.

Lo strumento è un modello predittivo che agisce durante un processo continuo, come una colata di acciaio o ghisa, fornendo indicazioni circa la qualità del prodotto durante la sua produzione, monitorando i valori forniti dai sensori sugli impianti della fonderia 4.0. Il vantaggio è l’anticipazione del riscontro qualitativo che viene generalmente ottenuto soltanto a valle del processo, in fase di test e certificazione dei prodotti prima della vendita.

Con i sistemi connessi si può fare molto di più: i feedback dei clienti, o addirittura i parametri raccolti attraverso prodotti connessi in rete, possono fornire grandi indicazioni circa l’andamento della qualità nel lungo periodo, aumentando significativamente la possibilità di collegare qualità del prodotto con i parametri di processo. Non è raro che alcune lavorazioni siamo demandate a terzisti, dai quali si possono raccogliere ulteriori informazioni per ricostruire la fotografia completa della vita del prodotto prima della sua commercializzazione.

Questo è il mondo delle filiere connesse: fornitori, terzisti e clienti entrano a far parte a tutti gli effetti dell’ecosistema produttivo, un unico filone continuo di raccolta delle informazioni. Attraverso questo filone, ad esempio, si possono studiare sistemi di pianificazione della produzione, per riuscire a trovare il punto d’incontro tra un eccellente livello di servizio e l’ottimizzazione delle capacità e risorse produttive.

Processi automatizzati della smart manufacturing

Il risultato è un sistema complessivamente coeso, più facile da gestire e governare, dove si implementa un modello decisionale data driven, con effetti non solo sui reparti produttivi, ma anche amministrativi e finanziari della fonderia 4.0.

Ne sono un esempio i sistemi di RoboticProcess Automation, in grado di supportare le attività di back-office facendosi carico delle operazioni di data entry ripetitive e meccaniche, come la riconciliazione delle fatture con ordine ed entrata merce e la contabilizzazione automatica del documento.

Il valore dell’integrazione nella fonderia 4.0

In un mercato sempre più competitivo dove per innalzare di poco i propri standard qualitativi è necessario produrre grande effort, la capacità di applicare tecnologie avanzate alla moltitudine di dati raccolti permette di trovare nuove strade per raggiungere l’obiettivo, e porsi in posizioni di vantaggio agli occhi del cliente.

È cruciale che le aziende colgano le opportunità fornite dalla digitalizzazione, intraprendendo azioni di trasformazione con una visione globale, appoggiandosi a partner capaci di “vedere” lungo tutto il processo produttivo e di aiutare la transizione verso la smart manufacturing. Continuare a limitarsi a singoli specifici interventi, su un singolo impianto piuttosto che su un singolo processo, può generare un beneficio locale ma certamente non coglie il cambiamento dirompente favorito dall’interconnessione digitale globale.

Fonte: In Fonderia – Il magazine dell’industria fusoria italiana, n. 2 – 2021