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Sistemi produttivi riconfigurabili
Industria 4.0 Sistemi produttivi

Sistemi Produttivi Riconfigurabili: come introdurre flessibilità

I Sistemi Produttivi Riconfigurabili (RMS) sono opzioni interessanti per gestire la personalizzazione di massa, poiché il sistema può essere continuamente riconfigurato in conformità con i volumi e i prodotti richiesti, sebbene lo sviluppo di RMS sia un compito particolarmente impegnativo rispetto allo sviluppo di un sistema di produzione tradizionale.

In effetti, la personalizzazione di massa può essere considerata uno dei principali driver dell’Industria 4.0: per rimanere competitivi, le aziende devono aumentare la propria flessibilità in termini sia di variazione del prodotto che di volumi produttivi.

 

Come introdurre flessibilità senza aumentare il costo finale?

 

A seconda del business, esistono diversi modi per ottenere tale flessibilità. In questo post, vi introduciamo 3 tecnologie per implementare RMS.

Un modo semplice è introdurre robot o cobot all’interno di una cella di produzione. La parola “cobot” significa “robot collaborativo”: in parole semplici, un cobot è un robot che può lavorare in sinergia con l’uomo senza alcun problema di sicurezza.

I robot stanno diventando più performanti, flessibili ed economici rispetto al passato, quindi rappresentano una tecnologia ragionevole su cui investire.

cobot

Tuttavia, se la tua azienda produce componenti lavorati, potresti considerare di introdurre macchine multi-tasking nel tuo sistema produttivo. In breve, le macchine multi-tasking combinano le caratteristiche di macchine diverse in un’unica piattaforma, sostanzialmente una soluzione all-in-one. I vantaggi sono:

  • singolo set up;
  • footprint inferiore;
  • utensili standard;

Tuttavia:

  • sono richiesti maggiori investimenti iniziali;
  • in genere, implicano un tempo di ciclo più lungo (ma garantiscono lead time più brevi).

Grazie alla crescente accuratezza e precisione che queste macchine stanno raggiungendo, le macchine multi-tasking stanno diventando piuttosto popolari. Al giorno d’oggi, queste macchine vengono utilizzate in mercati precedentemente impensabili, ad esempio nella meccanica di precisione.

multi-tasking

L’ultima tecnologia che abilita i Sistemi Produttivi Riconfigurabili sono i metodi di marcatura leggibili dalla macchina. Questa è probabilmente la soluzione più semplice, ma anche la più efficace e con la più ampia gamma di applicazioni. I metodi di marcatura leggibili dalla macchina includono, tra gli altri:

  • Codici a barre
  • Codici QR
  • Codici Data Matrix
  • RFID
  • NFC

Questa soluzione consente ai sistemi produttivi di passare da un componente all’altro in modo semplice, e rapido.

Quanto descritto sono solo tre esempi di tecnologie atte ad aumentare la flessibilità dei sistemi produtivi.

 

Un approccio generale allo sviluppo di Sistemi Produttivi Riconfigurabili

 

Un approccio più generale alla progettazione e allo sviluppo di un sistema produttivo riconfigurabile viene descritto da Andersen (Andersen et al, Prerequisites and Barriers for the Development of Reconfigurable Manufacturing Systems for High Speed Ramp-up, 3rd International Conference on Ramp-up Management (ICRM),  Procedia CIRP 51 ( 2016 ) 7 – 12). In un suo articolo, Andersen elenca una serie di prerequisiti per l’implementazione di RMS:

  1. Avere una prospettiva del ciclo di vita sui sistemi di produzione: vengono identificate 3 sfide principali
    1. riutilizzo delle attrezzature di produzione: riutilizzare le apparecchiature di produzione per le nuove generazioni di prodotti è più complicato che costruire una versione nuova e migliorata del sistema;
    2. divisione delle responsabilità tra team di sviluppo e produzione: è necessaria una maggiore integrazione tra sviluppo e produzione;
    3. definire i requisiti del sistema di produttivo nel corso del suo ciclo di vita: prevedere potenziali cambiamenti per un periodo anche solo superiore a pochi anni è estremamente difficile, in particolare in termini di andamento dei volumi e tempi di introduzione di nuovi prodotti. Ciò richiede l’impegno e il coinvolgimento da parte del management, in quanto fonte primaria per valutare i fattori di cambiamento strategicamente dipendenti;
    4. Correlazione tra progettazione del sistema produttivo e sviluppo del portafoglio prodotti ed esistenza di famiglie di prodotti: come al punto precedente, questo è un compito estremamente complicato, con elementi e casistiche che semplicemente non possono essere previste. Per questo motivo, l’approccio consigliato è quello di pensare che tutto dovrebbe essere il più mutevole possibile;
    5. Visione a lungo termine degli investimenti: ciò è necessario per poter progressivamente ridimensionare la capacità produttiva e per poter riconfigurare il sistema produttivo;
    6. Processi di progettazione strutturati: poiché il processo di progettazione di RMS comporta una complessità maggiore rispetto ai sistemi di produzione tradizionali, è obbligatorio disporre di un processo di progettazione strutturato. Nella maggior parte delle aziende medio grandi, di solito viene applicato un approccio stage-gate;
    7. Approccio olistico: significa coinvolgere tutti gli aspetti del sistema incluso i lavoratori, la logistica, le infrastrutture e la manutenzione, solo per citare alcune funzioni;
    8. Conoscenze e competenze relative alla riconfigurabilità: sebbene si tratti di un primo passo fondamentale per la corretta attuazione degli RMS, è generalmente riconosciuta una mancanza di comprensione di cosa sia la riconfigurabilità e in che modo differisca dalla flessibilità generale.

 

Conclusioni

 

La flessibilità è il paradigma dei nuovi sistemi produttivi. Ciò è dovuto principalmente all’aumento della personalizzazione dei prodotti e dei volumi richiesta dal mercato.

In generale, i sistemi produttivi riconfigurabili forniscono una soluzione senza aumentare i costi (in alcuni casi la soluzione finale è ancora più conveniente).

Un approccio generale agli RMS è descritto da Andersen, che ha fornito un elenco di prerequisiti di progettazione e sviluppo per implementare gli RMS.

Se stai pensando di progettare un nuovo sistema di produzione o stai cercando di aumentare la flessibilità di quello attuale, ma allo stesso tempo vuoi ridurre i costi di produzione, ti consigliamo di iscriverti al corso Masterclass Industria 4.0, o La Fabbrica Intelligente e la sua implementazione, che ti forniranno gli elementi fondamentali per un approccio strutturato sull’argomento.

 

A presto

Nicola Accialini

Hi there! I am Nicola, founder and admin of SkillS4i. Aerospace Engineer, technology enthusiast and industrial expert. I live in Spain and I like travelling, cycling, hiking and reading.

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