Con l’introduzione degli incentivi del piano Industria 4.0, in particolare il superammortamento al 250 per cento degli investimenti nella smart factory, gli imprenditori si trovano di fronte a un dilemma: approfittare o meno delle agevolazioni fiscali, che se da un lato possono decurtare di un terzo e più il costo delle macchine, dall’altro impongono l’adozione di sistemi avanzati per la gestione della produzione, che possono introdurre un grado di complessità nell’attività aziendale.
Se l’investimento è ingente o il reparto viene progettato ex-novo, il problema non si pone: l’incentivo, infatti, può essere la molla per rendere più efficiente il sistema produttivo, compensando con i risparmi fiscali i maggiori costi della digitalizzazione dei processi in termini di hardware (interfacce, server, cablaggi), software (sistemi gestionali MES o manufacturing execution system, teleassistenza), organizzazione del lavoro e nuove competenze.
Non bisogna essere grandi
Diverso è il caso di una piccola e media azienda che trasforma materie e plastiche e gomma, intenzionata a investire nel rinnovo tecnologico dei reparti produttivi, ma che vuole compiere la transizione verso la fabbrica digitale in modo graduale, senza stravolgere la propria organizzazione produttiva e, soprattutto, senza dover sopportare costi e oneri superiori ai benefici attesi.
Qui interviene Icon, azienda costituita da Pieretti e Reco Tech, due realtà che da anni operano nel campo dei servizi alle aziende dello stampaggio di materie plastiche. L’intuizione alla base del progetto è che per traghettare il manifatturiero italiano verso la quarta rivoluzione industriale bisogna prima di tutto lavorare sulle PMI, struttura portante del nostro sistema economico. E Industrie CONnesse, abbreviato in Icon, è proprio il fulcro del progetto imprenditoriale portato avanti dalle due aziende, inizialmente attraverso due filoni: un sistema gestionale (MES) studiato per interconnettere e gestire le presse a iniezione in modo semplice, economico e scalabile, tale da consentire di mettere in rete anche poche macchine, quelle appena acquistate o di generazione recente – approfittando degli incentivi fiscali – per completare il percorso nel tempo, man mano che le attrezzature devono essere sostituite o aggiornate. Il secondo filone su cui sta lavorando Icon è Sawyer, un robot collaborativo (cobot) monobraccio, leggero, compatto e sicuro, progettato in modo specifico per svolgere lavori di precisione in spazi ristretti.
Industria 4.0 chiavi in mano
Per poter accedere all’iperammortamento non è sufficiente acquistare presse di ultima generazione, avanzate sotto il profilo tecnologico: è espressamente richiesto che queste siano interconnesse con un sistema di gestione della produzione altrettanto avanzato e che il soddisfacimento dei requisiti tecnologici sia comprovato da una perizia tecnica di terze parti, obbligatoria per investimenti superiori a 500.000 euro, ma comunque consigliata per evitare contenziosi con l’amministrazione fiscale in caso di controlli.
La soluzione fornita chiavi in mano da Icon consente di raggiungere questo obiettivo a un costo sostenibile anche per una piccola azienda: comprende infatti server, software gestionale di facile utilizzo, router per la tele assistenza e – per le presse non ancora dotate di interfaccia OPC – anche un modulo (W-BOX) da installare sulle macchine – purché non troppo datate – capace di elaborare i principali parametri operativi e trasmetterli al sistema MES, con il quale si possono tenere sotto controllo produzione, qualità e consumi energetici dell’intero reparto produttivo.
A confermare la validità del pacchetto, la piattaforma Icon viene proposta dalla bresciana IMG sulle presse per la gomma e su quelle per materie plastiche commercializzate nel nostro paese con marchio Haitian e Zhafir, come soluzione chiavi in mano per accedere ai benefici dell’iperammortamento.
Il gestionale MES per le PMI
Cuore del sistema è il MES messo a punto da Pieretti e dall’Università di Ancona con l’obiettivo di trasformare una fabbrica in una Smart Factory, adattato – come si dice in gergo, “verticalizzato” – alle specifiche esigenze del settore gomma-plastica.
«Non un semplice sistema di acquisizione dati, presente in molte aziende ormai da anni, ma un software evoluto, in grado di gestire l’intero processo nelle tre aree critiche di un reparto di stampaggio: produzione, controllo qualità e analisi dei consumi energetici», sostiene Silvano Fumagalli, amministratore delegato di Icon e Reco Tech.
«Una piattaforma capace di dialogare con altri gestionali presenti in azienda che combina le funzionalità dei classici sistemi di acquisizione dati (CIM) con le ultime tecnologie IT, IOT e web».
Come funziona
La soluzione proposta da Icon consente di collegare tutte le presse a iniezione presenti nel reparto di produzione, nuove ed esistenti (meglio se dotate in modo nativo di interfaccia OPC UA), in un unico ambiente condiviso, eventualmente in cloud, per consentire il dialogo tra macchine, attrezzature ausiliarie e software gestionale. Si crea così un flusso di dati che, una volta elaborati dal sistema, forniscono informazioni utili ai responsabili della produzione e alla direzione aziendale. In questo modo è possibile mantenere sotto controllo, in tempo reale, lo stato di funzionamento delle macchine e l’avanzamento della produzione, reagendo velocemente a eventuali scostamenti dei parametri di processo. La mole di dati immagazzinati nei server costituisce anche una sorta di memoria storica della fabbrica, da cui si può attingere per garantire la tracciabilità della produzione.
Attraverso l’interfaccia OPC UA il software raccoglie i dati di produzione, i parametri macchina, storicizza i parametri di qualità, gli allarmi e opzionalmente l’energia consumata. Questi dati confluiscono in un server fisico o virtuale (cloud) dove il gestionale Icon, dopo averli elaborati, li trasferisce su un file “orders” di facile accessibilità da parte della rete aziendale. Il file “orders” è il nodo chiave del sistema, in cui avvengono tutti gli scambi dati (in lettura e in scrittura) tra il gestionale aziendale e la piattaforma Icon, come richiesto dai criteri per accedere all’iperammortamento.
Alla rete possono essere collegate anche presse certificate Euromap 63, il protocollo di scambio dati superato con la versione 77, ma ancora impiegato da alcuni costruttori di presse o presente in macchine datate. Anche in questo frangente, un modulo software compatibile consente la raccolta e lo scambio dei dati per l’integrazione nella piattaforma Industria 4.0. È possibile anche collegare – con funzioni limitate – macchine meno recenti, utilizzando il dispositivo W-BOX, opportunamente installato e interfacciato con la pressa, attraverso il quale il software Icon è in grado di ricevere dati su stato macchina, controllo produzione, storicizzazione tempo ciclo e, opzionalmente, consumi energetici; dati che, una volta elaborati dal sistema, confluiscono come gli altri nel file “orders” e letti solo dal gestionale aziendale.
Facile da usare
Da un punto di vista operativo, l’utilizzo del programma è intuitivo: dalla schermata principale si accede a pagine interne sempre più dettagliate, passando con pochi click del mouse dal controllo generale del reparto produttivo al dettaglio dei singoli parametri di ogni pressa. La pagina principale mostra un quadro sintetico di tutte le macchine collegate, con colori e grafici che indicano lo stato di funzionamento e l’avanzamento del lavoro. Dal quadro sinottico si può selezionare una singola pressa e visualizzare dati e statistiche sull’avanzamento della produzione, livello di efficienza e consumi, caratteristiche dello stampo, fino a entrare nei parametri operativi della pressa (replicando in remoto il pannello di controllo della macchina), con possibilità di modificarli se si è in possesso delle necessarie autorizzazioni, funzione particolarmente utile in teleassistenza.
Tutti i dati sono memorizzati nel server o nel cloud per un agevole accesso allo storico della qualità, con tracciamento completo della produzione, dei consumi e degli allarmi.
C’è anche il robot collaborativo
Il secondo campo di attività sviluppato da Icon nell’ambito della smart factory è la robotica avanzata, dove viene proposto il cobot Sawyer sviluppato dalla statunitense Rethink Robotics. Anche in questo caso, la soluzione proposta è stata adeguata ai bisogni delle PMI, ma il campo di applicazione va oltre il settore della trasformazione delle materie plastiche e si estende a tutti i processi produttivi che richiedono lavorazioni complesse, anche quelle più difficili da automatizzare con i sistemi tradizionali, quando i robot devono lavorare fianco a fianco con esseri umani. Sawyer rispetta infatti gli standard di sicurezza grazie al controllo e limitazione di coppia su tutti e sette i gradi di libertà e ad un’intelligenza che gli consente di prendere decisioni adattive mentre svolge il suo compito. Il disegno ergonomico del braccio evita inoltre potenziali schiacciamenti o interferenze indesiderate.
Le caratteristiche di Sawyer
Leggero (pesa solo 19 chili) e versatile grazie ai sui sette snodi, il cobot ha una capacità di estensione fino a 1.260 mm, con una ripetibilità di 0,1 mm a una velocità massima di 1,5 m/s, mentre il carico massimo al polso è di 4 chili. La presenza di sensori ad alta risoluzione in ogni giunto del braccio, che misurano la forza applicata, consente alla macchina di eseguire lavori complessi dove sono richieste affidabilità e precisione. Completano la dotazione due telecamere, una wideview nella parte alta del robot e una camera Cognex posizionata sul polso. Grazie alla doppia visione integrata, il robot è in grado di percepire lo spazio circostante, potendo quindi svolgere anche compiti che richiedono funzioni visive.
Il sistema operativo di Sawyer si appoggia sulla piattaforma sofware Intera di Rethink, semplice e intuitiva grazie alla programmazione per punti con funzione di autoapprendimento. Il peso contenuto e la presenza di ruote consentono di spostare il robot tra le linee di produzione, rendendo il sistema molto flessibile e facilmente configurabile per compiti diversi. Nota di colore, con una ragione psicologica sottostante, sono gli “occhi” di Sawyer che ammiccano dallo schermo: un volto quasi familiare che agevola la comunicazione uomo-macchina e rende il robot meno alienante quando inserito in un contesto lavorativo umano.
