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Friday, 21 Luglio 2017

La meccatronica che parla italiano

Oltre a essere socio fondatore e responsabile tecnico di TMP Engineering, specializzata nella progettazione e costruzione di impianti industriali ad alto tasso di automazione meccatronica, l’ing. Michele Merola fa parte del Consiglio Direttivo di AIdAM, di cui è vicepresidente, e presiede la piattaforma di cooperazione italo-serba ISCP. Con lui abbiamo parlato di Lean manufacturing, digitalizzazione e delle sfide che attendono i costruttori di macchine in tempo di Industria 4.0.

di Fabrizio Dalle Nogare

Maggio-Giugno 2017

 

Ing. Merola, la riorganizzazione dei processi produttivi in ottica Lean ha portato, in questi anni, a un aumento dell’efficienza. Come si è mossa TMP
Engineering in questo senso? E quali misure sono state adottate?
La nostra azienda ha da sempre accompagnato l’introduzione delle logiche di Lean manutfacturing all’interno dei processi manifatturieri dei nostri clienti. Spesso si tende a considerare la filosofia Lean come in antitesi rispetto all’automazione. Noi invece siamo convinti che la Lean offra opportunità di fare automazione in alcuni contesti e su alcuni processi che, per dimensioni e volumi produttivi, non giustificherebbero l’introduzione di un’automazione spinta. Pur non essendo possibile definire una casistica unica, in linea di massima, non bisogna dimenticare che gli elementi di base per valutare quanto siano automatizzabili i processi industriali sono il tempo ciclo e i volumi produttivi.
Un discorso specifico va fatto per quei processi in cui la ripetibilità degli standard qualitativi rappresenta un parametro fondamentale. Le soluzioni di Lean manufacturing vanno ad aggredire una fascia di processi i cui investimenti per un’automazione spinta non si giustificherebbero, magari per lotti estremamente piccoli e variabili o per esigenze di riconfigurabilità.
Tenendo conto di questi aspetti, abbiamo sviluppato una linea di soluzioni manuali e semiautomatiche dove l’operatore è sicuramente al centro della soluzione, senza però dimenticare che il nostro obiettivo è quello di fornire ai nostri clienti soluzioni che siano in grado di aumentare la produttività e la qualità dei processi.

Uno dei principi fondamentali della Lean production è l’attenzione all’aspetto dell’ergonomia degli operatori. Nell’organizzazione della vostra produzione si tratta effettivamente di un elemento importante?
Di fronte a riorganizzazioni di attività lavorative in ottica Lean, l’interesse primario è perseguire il calcolo del ritmo dell’operatore nel pieno rispetto delle “buone” condizioni di lavoro. Infatti, il ritmo di lavoro dipende dallo sforzo fisico, richiede accuratezza nei movimenti e può essere alterato da fattori come la qualità dei materiali e, ovviamente, dei macchinari.
Per ottenere ottimi risultati non sono necessari solo processi snelli senza sprechi, ma anche posti di lavoro configurati ergonomicamente che consentono ai dipendenti di lavorare in modo efficiente.
L’ergonomia incrementa la creazione di valore aggiunto e riduce gli sprechi. I dipendenti motivati assicurano una maggiore produttività e una migliore qualità.

Che idea ha TMP Engineering di Industria 4.0? La ritenete un’opportunità da cogliere per il manifatturiero italiano o una bolla di sapone destinata a sgonfiarsi?
La robotica, la meccatronica e i sistemi di visione sono elementi che hanno un loro interesse indipendente rispetto a quello che le politiche industriali hanno messo a disposizione nel passato. Certo è che gli strumenti di politica industriale sono chiaramente un modo per accelerare dei processi di rinnovamento tecnologico, che altrimenti avverrebbero con tempi molto più lunghi e che il nostro paese non può permettersi.
Il rischio principale quando si adottano soluzioni di questo tipo è quello di creare delle bolle speculative che potrebbero poi alla fine rivelarsi di sapone. Sono però convinto che, in questo caso, il processo sarà radicale e di natura evolutiva, sicuramente i tempi applicativi saranno più lunghi di quello che il “sistema” marketing vuole farci credere.

Come costruttore di macchine e impianti, TMP Engineering è sia promotore che utilizzatore di Industria 4.0. Come si pone l’azienda in questo doppio ruolo? E tutto ciò come influisce sulla progettazione delle macchine stesse?
La nostra azienda utilizza e rende disponibili sulle nostre macchine soluzioni e sistemi di Industria 4.0 per consentire ai nostri clienti una produzione sempre più evoluta andando verso la smart manufacturing. Per un costruttore di impianti automatizzati custom, realizzare impianti in ottica 4.0 significa essenzialmente non riprogettare più ogni volta un impianto da zero ma pensare a impianti modulari, riconfigurabili e adattabili. In questo modo otteniamo la nostra customizzazione attraverso la standardizzazione. Potrebbero sembrare due forze opposte, ma in realtà è l’equilibrio tra le due che porta l’efficienza e il ragionare in ottica 4.0.
Oggi i costruttori di macchinari si trovano tra incudine e martello: se, da un lato, i clienti spingono per soluzioni di “Industria 4.0” - spesso senza neanche definire cosa intendano esattamente -, dall’altro i fornitori di componentistica per automazione hanno appena iniziato a proporre soluzioni in chiave 4.0, spesso con costi ancora troppo alti. Deve essere chiaro che non può esistere una macchina 4.0 se la componentistica che si utilizza non subisce anch’essa un’evoluzione, offrendo maggiori funzioni e connessioni con i sistemi esterni.
Un altro aspetto da considerare è il processo formativo del personale che dovrà non solo utilizzare ma, soprattutto, progettare e integrare queste nuove soluzioni. Abbiamo già assistito negli ultimi dieci anni a una profonda radicalizzazione del software sulle nostre macchine, fino a diventarne il vero cuore.
Questo implica anche un’evoluzione dei profili professionali di cui bisogna disporre per poter realizzare questa tipologia di macchine.

Cosa può fare un costruttore di impianti per agevolare l’utilizzatore a mettere in pratica i concetti di manutenzione preventiva?
Con Industria 4.0 sarà ancora centrale la figura dell’operatore che però, con la sua conoscenza, potrà concentrarsi di più su attività a valore aggiunto, essendo meglio supportato dalle tecnologie digitali su due funzioni di base: innanzitutto, la conversione dei dati registrati in informazioni sullo stato di salute dei macchinari con tecniche e sistemi di intelligence distribuiti nell’intero sistema di gestione e di manutenzione della fabbrica, a partire dalla sensorizzazione dei macchinari stessi; quindi, la veicolazione del dato al momento giusto nel posto giusto, evitando che l’operatore di manutenzione debba “cercare” le informazioni, bensì che sia il “contesto” in cui sta operando a fornirgliele.
Le tecnologie dell’Industria 4.0 favoriranno questa trasformazione: giocando con gli slogan, possiamo dire che si passerà da TPM (Total Productive Maintenance) a Smart TPM. Naturalmente, così facendo si irrobustiranno i tradizionali pilastri del TPM, liberando le potenzialità di manutenzione predittiva e di gestione del dato anche in ottica di life cycle management dell’impianto. Noi, per esempio, stiamo lavorando su un “pacchetto” software di manutenzione evoluta da proporre sulle nostre macchine per il monitoraggio delle condizioni operative di tutti i componenti critici delle macchine.

Quanto i clienti sono, oggi, interessati all’aspetto della fabbrica digitalizzata? Avete riscontrato una maggiore attenzione dall’entrata in vigore degli incentivi governativi?
Abbiamo notato un rinato interesse, non sappiamo quanto legato a Industria 4.0 e quanto, invece, a un lento ma comunque generale senso di ripresa dell’economia e della manifattura italiana. I prossimi mesi saranno sicuramente fondamentali per capire la bontà della manovra messa in campo governo.
Va rilevato, almeno per noi e per i nostri clienti, che esiste uno scollamento tra ciò che è richiesto dal pacchetto normativo per considerare il bene “4.0” e quello che rappresenta per noi costruttori l’Industria 4.0. Molte delle soluzioni tecniche indicate nel pacchetto noi le realizziamo già da diversi anni. Penso al settore automotive e a fattori come la teleassistenza, l’utilizzo di PLC e l’interconnessione delle macchine sulle reti intranet e internet. Credo che questo sia un difetto di gioventù del pacchetto normativo che andrà poi corretto nei successivi anni, sempre dopo aver capito come il governo intenderà procedere su questi temi. A mio avviso pensare di avere un solo anno e poi non rifinanziare, anche rimodulando, gli strumenti incentivanti significherebbe aver generato un’azione solitaria di poco impatto per il tessuto industriale, che richiede tempi più lunghi per assimilare determinati concetti e investimenti.

Quali sono i passi più importanti che potrà fare TMP Engineering nel prossimo futuro?
Sarà banale dirlo, ma vogliamo continuare a crescere, e volgiamo farlo in modo sano. Il nostro progetto è quello di crescere ogni anno del 15%, questo significa ogni 5 anni un raddoppio del fatturato. Un obiettivo sicuramente ambizioso, ma siamo convinti di potercela fare.
Il mondo manifatturiero avrà sempre più bisogno di automazione e pensiamo che la diminuzione del costo dei robot ne favorirà il loro utilizzo anche in ambiti terziari dove oggi sono praticamente assenti. Stiamo anche lavorando a piccoli passi su diversi progetti di internazionalizzazione con il supporto di AIdAM. Abbiamo avviato tre anni fa il progetto Serbia, e dallo scorso anno sono presidente della ISCP (Italian Serbian Cooperation Platform), una piattaforma di cooperazione tra aziende e istituzioni italiane e serbe. Abbiamo avviato lo scorso anno il progetto Repubblica Ceca, dove abbiamo una figura di riferimento che sta iniziando a fare un lavoro di marketing e portando già qualche risultato.
Stiamo, infine, guardando all’Iran con interesse e quest’anno inizieremo a muovere qualche passo anche in questa direzione.Siamo convinti, insomma, di operare in un settore, quello della meccatronica, dove l’Italia è tra i leader al mondo.

 

DIGITAL FACTORY

 

Mechatronics Speaks Italian

 

In addition to being the founding partner and technical manager of TMP Engineering, specializing in the design and manufacturing of high-tech mechatronic automation systems, Michele Merola is vicepresident of  AIdAM, member of the Board of Directors and is chairing the ISCP Italian-Serbian Cooperation Platform. We talked with him about Lean manufacturing, digitization and the challenges facing machine manufacturers during Industry 4.0.

 

Mr Merola, the reorganization of production processes in a Lean perspective has led, in recent years, to an increase in efficiency. What has TMP Engineering done in this regard?
What measures have been taken?

Our company has always accompanied the introduction of Lean manufacturing logics into our customers’ manufacturing processes. There is a trend to consider the Lean philosophy as antithesis to automation. But we are convinced that Lean offers opportunities to do automation in some contexts and on some processes that, by size and production volumes, would not justify the introduction of a heavy automation. It is not possible to define a single case, but, in principle, it is important not to forget that the basic elements to assess how much industrial processes are automated are cycle time and production volumes.
Special attention should be paid to those processes in which the repeatability of quality standards is a key parameter. Lean manufacturing solutions attack a range of processes whose investments for a heavy automation would not be justified, perhaps for very small and variable batches or for reconfigurability needs.
Taking this into account, we have developed a line of manual and semiautomatic solutions where the operator is definitely the center of the solution, without forgetting that our goal is to provide our customers with solutions capable to increase productivity and process quality.

One of the key principles of Lean production is the attention to the ergonomics of operators. Is this really important to manage your production?
In the face of business reorganizations in a Lean perspective, the primary interest is to calculate the operator’s pace in full compliance with “good” working conditions. In fact, the work pace depends on physical effort, requires accuracy in movements and can be altered by factors such as the quality of materials and, of course, machinery. To achieve good results, there is no need only for streamlined, wasteless processes, but also for ergonomically configured workplaces that enable employees to work efficiently.
Ergonomics increases value creation and reduces waste. Motivated employees ensure greater productivity and better quality.

How does TMP Engineering feel about Industry 4.0? Do you think of it as an opportunity for Italian manufacturing or a bubble that will deflate?
Robotics, mechatronics and vision systems have their own independent interest in what the industrial policies have made available in the past. Of course, industrial policy instruments are clearly a way to speed up technological renewal processes, which otherwise would take much longer, and our country cannot afford it.
The main risk when adopting such solutions is to create speculative bubbles that could ultimately deflate. However, I am convinced that, in this case, the process will be radical and of evolutionary nature, surely the time of application will be longer than the marketing “system” wants us to believe.

As a machinery and system manufacturer, TMP Engineering is both promoter and user of Industry 4.0. What is the company’s position in this dual role? And how does all this affect machine design?
Our company uses and makes available Industry 4.0 solutions and systems on our machines, in order to ensure our customers an ever-evolving production headed towards smart manufacturing. For a manufacturer of custom automated systems, producing systems in a 4.0 perspective means essentially no longer redesigning a system from scratch but thinking of modular, reconfigurable and adaptable systems. In this way we achieve customization through standardization. They might look like two opposite forces, but it is actually the balance between the two of them that brings efficiency and thinking in a 4.0 perspective.
Today, machine manufacturers are between a rock and a hard place: on one hand, customers push for Industry 4.0 solutions - often without even figuring out exactly what they mean - on the other hand, automation component suppliers have just begun to offer 4.0 solutions, often at too high costs. It must be clear that there cannot be a 4.0 machine if the components you are using do not evolve as well, providing more functions and connections with external systems. Another issue to consider is the staff training process, which should not only use, but first and foremost design and integrate these new solutions. Over the last decade, we have already witnessed a profound software radicalization on our machines, to the point of becoming the true heart of the machine. This also implies the evolution of the professional profiles required to create this type of machines.

What can a system manufacturer do to help the user implement preventive maintenance concepts?
With Industry 4.0 the operator will still be important, but, using their expertise, they will be able to focus more on value-added activities, as they are better supported by digital technologies on two basic functions: first of all, the conversion of data into information on the machinery state of health with intelligence techniques and systems distributed throughout the entire factory management and maintenance system, starting from the sensorization of machinery. Then, providing data at the right time in the right place, avoiding that the maintenance operator has to “find” information; on the contrary, it is the “context” in which they are working to provide them. Industry 4.0 technologies will support this transformation: playing with slogans, we can say that you will move from TPM (Total Productive Maintenance) to Smart TPM. Of course, by doing so, the traditional TPM pillars will be strengthened, releasing the predictive maintenance and data management potential also in the perspective of the system lifecycle management. For example, we are working on an advanced maintenance software “package” to be offered on our machines for monitoring the operating conditions of all critical machine components.

Today, how much are customers interested in the digitized factory? Have you seen a greater attention since the government incentives entered into force?
We have noticed a renewed interest; we do not know how much this is linked to Industry 4.0 and how much, on the other hand, it is a slow but general sense of recovery in the Italian economy and manufacturing. The coming months will surely be crucial to understand the quality of the government measures. It should be noted, at least for us and our customers, that there is a fracture between what is required by the regulatory package to consider the good “4.0” and what Industry 4.0 represents for manufacturers. We have been implementing many of the technical solutions in the package for several years now. I’m thinking of the automotive industry and factors such as teleservice, PLC use, and machine interconnection on intranet and internet networks. I think this is a youthful flaw in the regulatory package that will be corrected in the coming years, after understanding how the government will proceed on these issues. In my opinion, thinking of having only one year and then not refinancing, even remodelling, the incentive measures would generate a solitary action with little impact on the industrial fabric, which needs more time to assimilate certain concepts and investments.

What are the most important steps that TMP Engineering might take in the near future?
As cliché as it may sound, we want to continue growing, and we will do it in a healthy way. Our project is to grow every year by 15%, which means a doubling of turnover every 5 years. This is definitely ambitious, but we believe we can do it. The manufacturing world will increasingly need automation and we think that the lower cost of robots will help their use in tertiary areas where today they are virtually non-existent.
We are also working by small steps on several internationalization projects with the support of AIdAM. We started the project Serbia three years ago, and last year I was appointed president of the Italian Serbian Cooperation Platform (ISCP), a platform for cooperation between Italian and Serbian institutions and corporations. Last year we started the Czech Republic project, where we have a contact person who is starting to do marketing activities and is already delivering some results. Finally, we are looking at Iran with interest and this year we will begin to take a few steps in this direction as well. In short, we are sure of operating in an industry, mechatronics, where Italy is one the world’s major players.                                n

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