Come ottimizzare la catena di produzione?

Dalla rivista:
Soluzioni Software per l’Industria

 

I dati raccolti grazie all’Industria 4.0 possono essere utilizzati sotto diverse forme, per migliorare numerosi aspetti del processo produttivo

Negli ultimi anni, l’integrazione delle tecnologie digitali nell’industria ha raggiunto un livello senza precedenti, merito anche dell’avvento dell’Industria 4.0. Grazie a sensori intelligenti, macchinari connessi e sistemi di gestione avanzati, le aziende hanno accesso a enormi quantità di informazioni che possono essere utilizzate per migliorare la produzione e prendere decisioni strategiche più rapidamente. Una delle sfide principali di fronte a una disponibilità così ampia di dati è riuscire a estrarne il giusto valore per sfruttarne appieno il potenziale. Per farlo, è necessario avvalersi dell’aiuto di tecnologie digitali avanzate, come l’intelligenza artificiale e l’analisi predittiva, che permettano di trasformare le informazioni in decisioni operative. I dati raccolti possono infatti essere utilizzati in molteplici modi: dalla manutenzione predittiva, all’ottimizzazione dei processi produttivi, per ridurre i tempi e i costi di produzione.

Il potenziale dei dati dell’Industria 4.0

I dati raccolti grazie all’Industria 4.0 possono essere utilizzati sotto diverse forme, per migliorare numerosi aspetti del processo produttivo. Tra questi, uno degli ambiti strategici in cui essi possono fare la differenza è la manutenzione predittiva. Analizzando i dati provenienti dai macchinari in tempo reale, è possibile conoscere lo stato di salute degli impianti, raccogliendo informazioni su vari parametri come temperatura, vibrazioni, pressione e usura. Queste, permettono di prevedere quando una macchina rischia di guastarsi, in modo da poter pianificare interventi di manutenzione prima che il guasto si verifichi. Questo non solo riduce i tempi di inattività non programmati, ma aumenta anche la durata delle attrezzature e riduce i costi di manutenzione, intervenendo solo quando necessario ed evitando interventi non richiesti e guasti improvvisi che porterebbero a fermi impianto. Un’altra applicazione utile dei dati è quella che contribuisce all’ottimizzazione dei processi produttivi, identificando colli di bottiglia, inefficienze e ritardi lungo la catena di produzione. Analizzando il flusso di materiali e il comportamento delle macchine, è ad esempio possibile ottimizzare l’allocazione delle risorse, bilanciare le linee di produzione e migliorare il coordinamento tra i vari reparti. Inoltre, l’uso dei dati consente di effettuare simulazioni per testare modifiche ai processi, come la riconfigurazione di una linea o l’introduzione di nuovi macchinari, senza interrompere la produzione reale. Le simulazioni permettono di verificare l’efficacia di questi cambiamenti prima di implementarle fisicamente, minimizzando i rischi di errori. Il controllo di qualità in tempo reale è un altro degli ambiti di applicazione dei dati 4.0: grazie all’uso dell’analisi avanzata e dell’intelligenza artificiale è possibile individuare immediatamente i difetti di produzione e scartare o correggere i prodotti difettosi durante il processo stesso. Questo riduce significativamente i tassi di scarto e garantisce che i prodotti finali rispettino gli standard di qualità senza la necessità di un controllo qualità estensivo alla fine della produzione. Invece di eseguire test a campione, le aziende possono monitorare ogni singolo pezzo prodotto, migliorando l’affidabilità e la soddisfazione del cliente. Un’altra area strategica è infine l’ottimizzazione della supply chain. Grazie alla tracciabilità in tempo reale dei materiali e dei prodotti, le aziende possono infatti gestire in modo più efficiente i flussi logistici. Monitorando ad esempio le scorte e le consegne è possibile ridurre i tempi di attesa, evitare stock eccessivi o scarsi e migliorare la pianificazione della produzione in base alla disponibilità delle materie prime. Inoltre, l’analisi predittiva consente di prevedere le variazioni della domanda, ottimizzando gli ordini e la produzione in base ai trend del mercato. Questo garantisce che le risorse siano utilizzate nel modo più efficiente possibile, riducendo i costi operativi e migliorando la tempestività delle consegne. Uno degli strumenti più avanzati per sfruttare appieno queste tecnologie è rappresentato da Nvidia Omniverse, un ambiente virtuale che, insieme all’uso dei GPU (unità di elaborazione grafica), permette di simulare e analizzare le catene di produzione in tempo reale, consentendo di ridurre i tempi di inattività e i costi di manutenzione.

L’Omniverse e la simulazione in tempo reale

Omniverse è una piattaforma di collaborazione e simulazione 3D che permette ai team di ingegneri, designer e tecnici di lavorare insieme in uno spazio virtuale condiviso. Grazie alla potenza delle GPU, questa piattaforma consente di eseguire simulazioni complesse in tempo reale, che si traducono in un notevole vantaggio per le aziende manifatturiere. Le simulazioni permettono infatti di testare e ottimizzare i processi senza dover arrestare le linee di produzione fisiche, riducendo così i tempi di inattività e i costi associati. Ad esempio, un’azienda può modellare un’intera linea di produzione all’interno dell’Omniverse e simulare vari scenari, come l’inserimento di nuove macchine, il cambiamento dei flussi di lavoro o l’introduzione di robot collaborativi. Grazie ai GPU, queste simulazioni possono essere eseguite in tempo reale, fornendo dati immediati sull’efficacia delle modifiche. L’analisi delle simulazioni consente di prevedere eventuali problemi prima che si verifichino, permettendo alle aziende di adottare misure correttive tempestive.

L’unione di Omniverse, GPU e dati per il futuro delle fabbriche

L’uso combinato di piattaforme avanzate come l’Omniverse, le capacità di calcolo dei GPU e l’enorme mole di dati generati dall’Industria 4.0 rappresenta una vera e propria rivoluzione per le aziende. L’ottimizzazione delle catene di produzione non si limita alla fase progettuale o al monitoraggio passivo: grazie alla simulazione in tempo reale e all’analisi predittiva, le aziende possono ora anticipare problemi, ridurre i tempi di inattività e migliorare costantemente le performances. Inoltre, con l’evoluzione continua delle tecnologie AI e machine learning, sarà possibile integrare sempre più processi decisionali automatizzati, che renderanno le catene di produzione ancora più efficienti e reattive. Le fabbriche del futuro saranno sempre più connesse, intelligenti e autonome, pronte a rispondere in tempo reale alle esigenze di mercato grazie all’uso di strumenti come l’Omniverse e i dati provenienti dall’Industria 4.0.

PNY – www.pny.com

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