Industrie 4.0 nasce da un progetto strategico del governo tedesco per l’evoluzione tecnologica e l’ottimizzazione dei processi industriali, volto alla realizzazione di un sistema articolato che permetta alta efficienza produttiva, ottimale utilizzo dell’energia e la più alta possibilità di customizzazione delle merci anche in un contesto di produzione di massa, grazie all’adozione di quattro principi base che trovano la loro realizzazione nella smart factory:
• Cyber Physical Systems (CPS): interoperabilità garantita grazie a network globali creati dalle imprese, che comprenderanno macchinari, logistica, strutture e operatori, interconnessi e in continuo dialogo tra loro tramite l’Internet of Things (IoT) e l’Internet of People (IoP).
• Integrazione dei dati al contesto: utilizzando sistemi informativi capaci di aggregare i dati grezzi, provenienti direttamente dalle macchine lungo il processo di produzione al contesto complessivo, si potranno soddisfare esigenze sempre più puntuali.
• Interconnessione digitale lungo tutto il processo: dall’utente finale alla manifattura e viceversa, l’ingegnerizzazione dei processi consente la personalizzazione del prodotto tramite il sistema che, autonomamente, raccoglie le informazioni necessarie allo svolgimento del compito demandato.
• Decentralizzazione delle decisioni: grazie all’integrazione delle loro componenti e ai collegamenti tra loro, i CPS avranno l’abilità di svolgere i propri compiti in maniera autonoma, fatto salvo il caso di eccezioni, interferenze o necessità contingenti.
Winfactory 4.0: la quarta rivoluzione industriale secondo Piovan
L’integrazione tra strutture produttive, distributive e informative dell’industria manifatturiera è il cardine del concetto di smart factory. Piovan la mette in pratica con l’evoluzione del proprio software di controllo e gestione del processo, secondo le linee guida di Industrie 4.0, arrivando in anticipo rispetto alla data prevista (il 2020) in cui le reti di comunicazione avranno una capacità di scambio dati tale da permettere la connessione compiuta tra le diverse parti dell’ecosistema tecnologico.
Winfactory 4.0 utilizza l’OPC – UA (Open Platform Communication – Unified Architecture), il protocollo scelto da Industrie 4.0 prima di rilasciare le specifiche riguardanti le smart factory: sviluppato dalla OPC Foundation nel 2015, definisce le regole della comunicazione e dello scambio di dati tra le diverse entità che compongono il sistema.
Winfactory 4.0 rende possibile supervisionare e far dialogare le macchine Piovan tra loro e con macchine di produttori diversi.
Pronto per comunicare
Grazie all’utilizzo di questo protocollo, Winfactory 4.0 rende possibile supervisionare e far dialogare le macchine Piovan tra loro e con macchine di produttori diversi. Quindi viene meno la necessità di un’interfaccia che permetta la “traduzione” dei dati forniti da ogni apparecchiatura in un formato comune: lo scambio di informazioni diventa immediato e i vari sistemi possono interagire tra loro in maniera autonoma. Una simile piattaforma di comunicazione consente l’accesso e l’uso del software anche tramite tablet e smartphone; nonostante la complessità della sfida tecnologica che Piovan ha accettato di affrontare, Winfactory 4.0 permette in questo modo la massima flessibilità nella gestione delle apparecchiature e dei processi.
Gestione avanzata dei consumi energetici
In parallelo allo sviluppo di Winfactory 4.0, Piovan ha elaborato un complesso di funzionalità integrate che permette un controllo dei parametri operativi così accurato da poter esse quanto vengono utilizzate per ogni singolo processo, in rapporto ai volumi di produzione, si determina il livello di efficienza nel loro sfruttamento.
Anche da stabilimenti diversi e lontani tra loro, si possono raccogliere in tempi brevi i volumi di dati necessari per individuare KPI e best practices da adottare per ottimizzare il consumo di energia, uno dei fattori che maggiormente influenzano i costi di produzione.
È il concetto della raccolta e dell’analisi dei Big Data, settorializzato per le esigenze dei clienti Piovan.
Un po’ di storia
Il software di supervisione proprietario di Piovan è stato lanciato come Winfactory nel 2008, anche se l’azienda ha iniziato dal 1996 a sviluppare e produrre software per la gestione da remoto delle proprie apparecchiature.
Winfactory è stato il primo applicativo di questo tipo dedicato esclusivamente all’industria della lavorazione della plastica: ha all’interno tutte le funzionalità che servono per le aziende trasformatrici. Il numero delle installazioni è passato passato dalle 35 del 2008 alle quasi 200 all’anno che Piovan implementa dal 2012.
Con il nuovo prodotto, alle funzioni di supervisione tipiche di Winfactory se ne affiancano molte altre, che possono essere aggiunte all’installazione base per comporre un set di applicazioni su misura. Disponibile in 11 lingue (con la possibilità di aggiungerne altre), con una nuova interfaccia grafica personalizzabile, barcode reader, supporto per schermi touch, funzionalità di notifiche email in caso di allarmi e di reportistica dei log, Winfactory 4.0 è uno strumento estremamente evoluto per un’attenta ed efficace gestione dell’intero processo produttivo.
Le configurazioni
A seconda del tipo di lavorazione industriale, Winfactory 4.0 può essere configurato in più modalità. Piovan ha sviluppato differenti moduli per gestire ogni situazione, dalla produzione di preforme in PET a quella di film flessibile o per specifici settori come il medicale e l’automotive, con setup completamente personalizzati in ogni loro aspetto a seconda del particolare tipo di processo.
La configurazione Energy non è specifica per il settore della plastica, ma è dedicata al monitoraggio dell’utilizzo dell’energia a prescindere dal tipo di industria e può essere integrata in tutte le configurazioni superiori. Le possibilità di Winfactory sono ulteriormente estese da una serie di funzioni e servizi opzionali e on-demand come, ad esempio, tracciabilità, OPC – UA Server, assistenza remota, gestione dell’alimentazione delle linee, delle ricette, della produzione e dei riordini dei materiali necessari.
Il sistema stesso gestisce in automatico l’utilizzo delle linee in funzione di ciò che si deve produrre e della quantità, ad esempio scegliendo di mantenere il più basso livello di criticità possibile.
Per esempio, produrre un lotto con una certa ricetta è più conveniente, se può essere fatto su un impianto che è già stato utilizzato per lo stesso tipo di miscela, poiché gli interventi necessari per pulire le macchine saranno inferiori. Con l’installazione del protocollo OPC – UA, le caratteristiche di Winfactory 4.0, sia quelle base sia quelle aggiuntive, possono essere rese disponibili anche su macchine, impianti e automatismi non prodotti da Piovan e possono interfacciarsi direttamente col sistema gestionale del singolo stabilimento così come di una rete di aziende. In questo modo diventa possibile la trasmissione d’informazioni tra i diversi sistemi e la raccolta dei dati per l’ottimizzazione dei processi, realizzando la Smart Factory della quarta rivoluzione industriale.
Grazie all’evoluzione dei sistemi produttivi verso Industrie 4.0, uno strumento come il nuovo Winfactory 4.0 di Piovan consentirà l’ottimizzazionedi tutti i processi, il miglioramento qualitativo della produzione e l’evoluzione verso una manifattura più efficiente nell’utilizzo delle risorse energetiche globali.