Automazione su misura

Il mercato del packaging richiede una sempre maggiore varietà di prodotto, lotti di dimensioni sempre più piccoli e una riduzione dei costi di produzione; sul piano industriale, ciò si declina in una maggiore flessibilità operativa di linee, impianti e macchine. Al fornitore viene chiesta un’offerta completa e scalabile, con differenti livelli di soluzioni customizzate: uno scenario ben descritto in questo articolo a cura del Gruppo Meccatronica di ANIE Automazione.

In un mercato globale sempre più competitivo, guidato dai principali driver tecnologici e dalla personalizzazione di prodotti sempre più vicini alle esigenze del cliente, il mondo del packaging ha assunto oggi un ruolo strategico. Design accattivante e innovazione tecnologica si intrecciano per dar vita a soluzioni “intelligenti” e attrattive che permettano alle aziende di differenziarsi dalla concorrenza e fidelizzare i clienti, consolidando il proprio ruolo di fornitore di soluzioni atte a risolvere le necessità reali dei propri clienti.  Con tempistiche di sviluppo sempre più stringenti che alimentano la contrazione della filiera produttiva e l’integrazione verticale tra le aziende coinvolte, i costruttori di macchine ed impianti devono potersi affidare ad aziende che non siano più semplici fornitori di prodotti, ma partner tecnologici in grado di condividere know-how ed esperienza per studiare la soluzione più adatta a risolvere specifiche esigenze applicative. In aggiunta, il mercato del packaging, che durante la pandemia ha visto una notevole crescita sul territorio nazionale, è stato segnato da profondi cambiamenti e da una frammentazione delle vendite molto significativa. La conseguenza di questo fenomeno è stata la richiesta di una maggiore varietà di prodotto, lotti di dimensioni minori e una riduzione dei costi di produzione che, sul piano industriale, significa la richiesta di una maggiore flessibilità operativa di linee, impianti e macchine.

Al fornitore viene richiesta un’offerta di automazione completa e scalabile

Per il settore del packaging, il fornitore ideale deve poter disporre di un’offerta completa e scalabile, con differenti livelli di soluzioni in grado di rispondere alle diverse esigenze dei clienti e permettere di realizzare impianti personalizzati per l’applicazione specifica. Il tutto grazie all’utilizzo di soluzioni base che possono contenere PLC compatti, comunque equipaggiati con sistemi avanzati di controllo del movimento, oppure di piattaforme di automazione avanzate con vere e proprie CPU Motion Control a bordo, le quali tramite bus digitali, controllano servosistemi in grado di garantire precisione, velocità, affidabilità e sicurezza. Nel settore del packaging sta inoltre aumentando l’impiego di Robot, sia SCARA che antropomorfi, i quali trovano spazio all’interno della produzione per operazioni di pick & place e manipolazione anche a livello di packaging primario e secondario. La robotica determina un vantaggio competitivo per l’industria e rappresenta una soluzione innovativa in grado di valorizzare il lavoro degli operatori e delegare ai robot i compiti più ripetitivi o le attività dove precisione e velocità sono fattori fondamentali. L’introduzione di un robot in azienda permette di migliorare la qualità del prodotto finale e la flessibilità del sistema di produzione, preservando allo stesso tempo la produttività della linea. La ripetibilità garantita dalla robotica permette di ridurre i tassi di “failure” e i costi associati agli errori in differenti operazioni. La struttura industriale permette al robot di lavorare in ambienti ostili e potenzialmente dannosi per l’essere umano, riducendo la possibilità di infortuni e lesioni. Inoltre, l’integrazione con algoritmi di intelligenza artificiale conferisce alla soluzione robotica: autonomia e adattabilità ad ambienti di lavoro destrutturati, garantendo la continuità del ciclo di lavoro attraverso funzioni di manutenzione predittiva. Oltre alle soluzioni hardware, uno dei plus dell’offerta di un partner affidabile risiede soprattutto nel know-how che l’azienda mette al servizio del cliente, proponendosi come un fornitore in grado di offrire una soluzione di primo livello che coniuga il supporto e l’assistenza nella realizzazione della macchina alla massima affidabilità dei prodotti.

Digitalizzazione e manutenzione predittiva

La quarta rivoluzione industriale ha cambiato il modo di considerare e utilizzare i dati e ha alimentato lo sviluppo di nuovi modelli nati per migliorare l’efficienza delle operazioni aziendali in tutti i settori, incluso quello del packaging. Una delle evoluzioni relativa ai motion controller e alla robotica è l’integrazione di sistemi ad intelligenza artificiale per l’ottimizzazione della movimentazione dei sistemi. Attualmente, tramite algoritmi gestiti dall’intelligenza artificiale è possibile eseguire dei tuning dei cinematismi meccanici in modo efficiente che rendono la messa in servizio estremamente semplice ma soprattutto incrementano notevolmente le performance delle macchine. Le funzioni di manutenzione predittiva rendono possibile rilevare quando una parte meccanica necessita di manutenzione evitando improvvisi fermi macchina che provocherebbero danni alla produzione, e quindi economici per le aziende. Le funzioni di manutenzione predittiva avvisano gli operatori per tempo in modo da pianificare il fermo macchine nei momenti idonei per eseguire la corretta manutenzione e quindi riprendere la produzione senza spreco di materiale e senza impatto economico. L’aumento dei volumi dei dati provenienti dalla linea di produzione e la necessità di utilizzarli in modo più intelligente è sia un fattore abilitante per la trasformazione digitale dell’industria che una sfida. L’Edge Computing come livello intermedio tra IT e OT è la risposta a questa sfida, aprendo la strada all’architettura basata su evento che contraddistingue Industry 4.0. È lo strumento chiave che permette a qualsiasi impianto di produzione di realizzare il proprio potenziale e trasformarsi in un’impresa intelligente, fornendo il bridge tra il mondo OT e quello IT. Grazie ai sistemi di tipo Edge, i dati possono essere pre-elaborati localmente e aggregati per generare informazioni preziose per i sistemi che ne hanno bisogno. È inoltre possibile collegare senza soluzione di continuità la linea di produzione ai sistemi IT di livello superiore come le piattaforme MES e ERP. Eseguendo sofisticate analisi dei dati in tempo reale, facendo sempre più uso di algoritmi basati sull’intelligenza artificiale e sul machine learning per elaborare i dati in maniera più intelligente, i sistemi Edge possono rendere il miglioramento dell’efficienza produttiva una realtà tangibile. Anche il costo dell’elaborazione dei dati può essere notevolmente ridotto, in quanto solo le informazioni necessarie e pertinenti vengono trasmesse da un livello all’altro dell’azienda.