Le opzioni disponibili per personalizzare i prodotti di serie continuano a crescere. Non è più qualcosa che riguarda solo i cereali per la prima colazione, le auto e i libri fotografici. Tra i giovani in particolare c’è un crescente desiderio di fare acquisti online in base ai loro gusti e preferenze individuali. “L’era della personalizzazione è appena cominciata”, dichiara Robert Kickinger, mechatronic technologies manager di B&R.
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Produrre lotti singoli in maniera redditizia
Produrre lotti singoli non è una novità. E’ pratica comune in molte imprese artigianali. “La novità, tuttavia, sta nell’idea di realizzare prodotti personalizzati in condizioni di produzione di massa”, commenta Kickinger. Finora, inoltre, ciò si è rivelato difficile da realizzare in modo economicamente conveniente. Questo perché l’aumento della flessibilità del sistema è solitamente accompagnato da una riduzione dell’efficienza complessiva d’impianto (OEE). “Quando ciò accade, la personalizzazione non è più redditizia”.
L’obiettivo della personalizzazione di massa è quindi quello di mantenere i tre fattori dell’OEE – disponibilità, prestazioni e qualità – ad un livello comparabile a quello della produzione di massa. Inoltre, i produttori cercano di massimizzare il ritorno sull’investimento (ROI) e di ridurre al minimo i tempi di commercializzazione (TTM) per i prodotti nuovi e innovativi. “Solo così sarà possibile rendere conveniente la personalizzazione di massa”.
Finora, lo sviluppo di sistemi di produzione flessibili era un processo poco creativo. “In molti casi, i problemi non si verificano fino a quando il sistema non è effettivamente in funzione”, spiega l’esperto di meccatronica. A quel punto, le modifiche fondamentali nella progettazione della macchina possono allungare di mesi il tempo di commercializzazione dei prodotti. “E questo può essere molto costoso”. Se fosse possibile simulare e testare in anticipo l’intero sistema o singoli componenti, il time to market potrebbe essere drasticamente ridotto.
Cambio rapido della produzione
Una volta che il sistema è in funzione, la disponibilità diventa un fattore decisivo e i tempi di cambio produzione giocano un ruolo fondamentale. “Il tipo di produzione di massa individualizzata che vedremo in futuro sarà caratterizzato da un’elaborazione degli ordini quasi in tempo reale”, spiega Kickinger. Definendo le caratteristiche dei prodotti che ordinano online – dalle automobili ai prodotti stampati – i clienti hanno già assunto un ruolo altamente automatizzato nel processo di produzione. “Questo sarà presto l’approccio standard per una gamma molto più ampia di prodotti”, sostiene. Per garantire la disponibilità e la redditività del sistema, i tempi di cambio della produzione dovranno essere ridotti al minimo se non addirittura azzerati.
Tuttavia, non sono solo i prodotti stessi a diventare sempre più personalizzati, ma anche per il modo in cui essi vengono confezionati. Una linea di imbottigliamento che produca tre diverse bevande, ad esempio, dovrebbe anche essere in grado di creare combinazioni in un ipotetico set da sei. “Questo non è pensabile su una linea convenzionale”, dice Kickinger. I continui cambiamenti nuocerebbero alla produttività. “Ciò che serve è una soluzione che consenta un’integrazione flessibile dei flussi di prodotto in tempo reale e alla massima velocità”.
Scarti in tempo reale
Per garantire una qualità elevata e costante, le linee devono essere in grado di reagire in tempo reale a guasti e difetti senza compromettere il processo di produzione. “I prodotti difettosi devono essere scartati sul momento, mantenendo nel contempo la massima velocità di produzione”, afferma Kickinger. Se un articolo difettoso non viene scartato immediatamente dopo l’ispezione di qualità ed è invece autorizzato a proseguire lungo la linea, alla fine diventerà necessario cestinare un intero pacchetto di prodotti.
Tuttavia, non sono solo i prodotti a poter essere difettosi. Se una valvola di una linea di imbottigliamento smette di funzionare, per esempio, il sistema di automazione dovrebbe reagire in modo intelligente non inviando più bottiglie a quella stazione, consentendo al processo nel suo insieme di continuare a funzionare. Kickinger fa notare che in questo scenario ci sono sempre state due opzioni: “o lascio che il processo continui a funzionare e scarto tutti i prodotti compromessi dalla valvola difettosa, oppure interrompo completamente la produzione”. Da un punto di vista economico, nessuna delle due alternative è particolarmente attraente.
Scalabilità e ROI
Nella maggior parte dei casi, non è semplice ingrandire a piacimento un sistema di produzione convenzionale. Per aumentare l’output, è necessario aggiungere una seconda linea o sostituire la linea esistente con una più grande. Queste opzioni richiedono notevoli investimenti e spazio. “Ma non deve per forza essere così”, promette Kickinger.
In un processo temporizzato rigidamente, è la stazione più lenta a determinare la massima velocità del sistema. Per aumentare la produttività, la soluzione di automazione deve essere in grado di gestire dinamicamente i cicli di elaborazione. Se si potesse eseguire in parallelo le fasi di elaborazione più lente in più stazioni, si riuscirebbe moltiplicare la produttività senza un aumento proporzionale dell’ingombro della macchina. Tale approccio si basa sulla capacità di suddividere il flusso del prodotto e poi di riunirlo più avanti lungo la linea.
Se la linea consentisse anche di aggiungere e rimuovere stazioni, si aprirebbero ulteriori possibilità di regolare la capacità di produzione in funzione della domanda. “Una tecnologia che si adatta alle vostre esigenze di produzione: questo è il vantaggio che dovete pretendere oggi dall’automazione”, dice Kickinger.
Vantaggi competitivi
ROI, OEE e TTM sono i principali indicatori economici alla base di tutte le attività produttive. In questo contesto, sia i costruttori che gli operatori di macchine e impianti devono raccogliere la sfida di aumentare la flessibilità produttiva.
“Se non si prende sul serio questo problema, si finirà in una situazione di svantaggio competitivo”, avverte Kickinger. I prodotti personalizzati in massa hanno dimostrato di ottenere margini più elevati rispetto alle loro controparti convenzionali. Una implementazione di successo, tuttavia, dipende dai progressi nell’infrastruttura degli impianti.
Il futuro della personalizzazione
In occasione della fiera SPS IPC Drives 2017 B&R presenterà un nuovo prodotto che semplificherà enormemente la personalizzazione di massa. Il prodotto sarà presentato allo stand B&R (Padiglione 7, Stand 206) martedì 28 Novembre alle 9:30. L’evento sarà trasmesso in diretta in tutto il mondo su YouTube.
