Un tempo efficienza e flessibilità erano vettori incompatibili: la “vecchia” automazione era sinonimo di produttività, ma anche di rigidità e ogni modifica richiedeva lunghi e costosi fermi della produzione. L’evoluzione delle tecnologie dell’automazione ha però reso possibile coniugare l’efficienza con una produzione flessibile spianando la strada a quello che oggi viene definito flexible manufacturing.
Dotarsi di un sistema di “flexible manufacturing” consente di utilizzare le stesse macchine o linee produttive per creare prodotti personalizzati e gestire i picchi stagionali insieme alle variazioni della domanda, garantendo una produttività elevata anche nei periodi di maggiore attività.
Le soluzioni tecnologiche che hanno fornito le risposte più efficaci in questo senso sono quelle che favoriscono una cooperazione tra automazione e operatori umani, dove la prima prende in carico le attività a basso valore aggiunto, mentre si adatta alle variabili introdotte dall’intervento dei secondi. Un esempio tangibile è rappresentato dai cobot o robot collaborativi che sono in grado di interagire in sicurezza con l’uomo e di condividerne lo spazio, ottimizzando i processi produttivi.
“Un aspetto importante – osserva Stefano Gandolfi, Marketing Manager di Omron – è che il grado di automazione non è mai direttamente proporzionale alla riduzione del personale. Economie con un alto tasso di robotizzazione, come la Corea del Sud, mostrano tassi di disoccupazione molto bassi, dovuti alla maggiore competitività aziendale. La grande sfida è combinare flessibilità ed efficienza, e le tecnologie moderne sono progettate per rispondere a questa esigenza”.
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Verso il Flexible Manufacturing per più personalizzazione e sostenibilità
Oggi, anche in ragione del passaggio a mercati ad alto mix e basso volume (HMLV), l’automazione non deve essere solo sinonimo di efficienza e produttività per gestire grandi volumi. Servono quindi soluzioni automatizzate che siano anche flessibili, in grado di adattarsi a diversi prodotti e formati.
Tra le tendenze che stanno alimentando il passaggio al flexible manufacturing c’è il fast moving consumer goods market (FMCG). “In gioco c’è la crescente richiesta di personalizzazione da parte dei consumatori finali”, spiega Gandolfi. “Settori come la cosmetica e il farmaceutico ne sono esempi lampanti, dove il packaging può variare notevolmente in base a occasioni speciali, come San Valentino o Natale, o in funzione dei mercati di destinazione, con formati e dosaggi diversi in base alle esigenze locali”.
Un altro elemento è la gestione dei picchi produttivi. “Eventi come il Black Friday – afferma Gandolfi – richiedono una capacità produttiva e logistica che possa adattarsi rapidamente alle variazioni della domanda. Questo sta trasformando il tradizionale modello di produzione ad altissima cadenza ma molto rigida in uno scenario più dinamico e adattabile”.
Infine, la sostenibilità è diventata una priorità non solo per rispondere alle aspettative di responsabilità ambientale e sociale (allineandosi ai criteri ESG), ma anche perché un’attenzione maggiore ai consumi si traduce in un controllo migliore dei costi.
“Il flexible manufacturing è stata concepito proprio con l’intento di rispondere a queste tendenze. Non solo: promuovendo pratiche sostenibili è anche in linea con la Twin Transition che in Italia è sostenuta dal Piano Transizione 5.0” continua Gandolfi.
Vantaggi e svantaggi di una produzione distribuita, agile e vicina ai clienti
Stati Uniti e in Europa hanno dato il via a una massiccia reindustrializzazione, in quanto cercano di riportare in patria la produzione che in precedenza avevano esternalizzato in paesi a basso costo come la Cina. Al posto di scalare verticalmente le attività in gigafabbriche, i produttori prediligono una scalatura orizzontale che si appoggia a reti di fornitura distribuite con molte piccole fabbriche iper-agili situate vicino ai clienti.
Così le imprese possono acquisire agilità e resilienza con la possibilità produrre e consegnare beni personalizzati in modo più rapido, migliore e più economico oltre che più sostenibile. Inoltre, gli investimenti in infrastrutture produttive possono essere modulati e scalati in base alle necessità specifiche.
Questa distribuzione geografica comporta anche delle sfide. “È essenziale – sottolinea Gandolfi – mantenere elevati standard qualitativi e processi uniformi in tutti i siti produttivi, garantendo coerenza nei costi e nella qualità del prodotto finale. La personalizzazione, pur essendo un valore aggiunto, deve trovare un equilibrio con l’efficienza operativa che solitamente si ottiene con produzioni su larga scala”.
Il Flexible Manufacturing secondo Omron
La domanda è: come realizzare tutto questo con costi minimi e un ROI rapido? “Negli ultimi anni,” racconta Gandolfi, “abbiamo constatato che la chiave per migliorare la produttività e ridurre i costi risiede nell’adozione di tecnologie avanzate e nella semplificazione dei processi”.
Un passaggio fondamentale – prosegue – “è sensorizzare le linee di produzione per raccogliere dati, analizzarli e identificare i colli di bottiglia. Automatizzando i processi critici con robot e sistemi di visione artificiale possiamo massimizzare l’efficienza e ridurre gli sprechi. Inoltre, l’uso di dispositivi IoT che eseguono autodiagnostica permette ai tecnici della manutenzione di intervenire proattivamente, prevenendo eventuali guasti prima che si verifichino”.
“OMRON ha introdotto una tecnologia avanzata nei suoi machine controller, i PLC di fascia medio-alta, che memorizza gli eventi precedenti a un errore o a un fermo macchina, permette di ‘riavvolgere il nastro’ e identificare rapidamente la causa del problema senza dover replicare l’errore. Con Automation Playback, la nuova funzione del controllore di automazione NX5, i tecnici possono analizzare il problema da remoto, risparmiando tempo e risorse rispetto all’invio di personale specializzato sul posto”.
Tre livelli funzionali per la massima flessibilità
L’approccio OMRON al flexible manufacturing è strutturato in tre livelli funzionali che garantiscono l’ottimizzazione dei processi riducendo al minimo le interruzioni. Il primo “per la macchina” riguarda l’intralogistica e pone l’accento sulla necessità di garantire la flessibilità della linea di produzione grazie alla consegna just-in-time dei materiali di consumo, di ottimizzare il trasporto di merci, scatole e pallet nonché di gestire semilavorati, rifiuti e materiali di consumo inutilizzati. L’obiettivo è evitare di conservare materiali di consumo e semilavorati nel reparto di produzione.
La seconda fase “a livello della macchina” si concentra sull’automazione dei processi di verifica e alimentazione dei materiali, sulla sostituzione delle attività di alimentazione manuali con quelle automatizzate, sulla realizzazione di controlli della qualità dei materiali di imballaggio e sulla garanzia dell’integrità delle confezioni dopo l’imballaggio.
A completare il quadro, la fase “nella macchina” si riferisce all’automazione armonica delle funzioni di controllo, movimento, robotica, rilevamento, visione e sicurezza. In questo modo, attività come riempimento, tappatura, caricamento dei vassoi, aggraffatura, sigillatura ed etichettatura vengono eseguite il più rapidamente possibile, migliorando l’efficienza complessiva.
L’automazione dei processi per una produzione flessibile porta con sé una serie di vantaggi significativi. Dalla possibilità di accelerare la sostituzione dei prodotti con modifiche rapide alle linee di produzione, a quella di migliorare il monitoraggio e l’analisi dei processi, per il miglioramento continuo e l’ottimizzazione del flusso di lavoro. E poi la soddisfazione dei dipendenti che, con l’automazione che si occupa delle attività più ripetitive, possono dedicarsi ad attività a valore aggiunto e a un lavoro più strategico e creativo.
“In un contesto industriale in cui agilità e innovazione sono essenziali, l’adozione di tecnologie avanzate ci permette di costruire un sistema produttivo più sostenibile a livello ambientale, sociale ed economico, pronto ad affrontare le sfide di domani” conclude Stefano Gandolfi, Marketing Manager di Omron.
