Industry Design #2 SETTEMBRE OTTOBRE 2017
P R O D U C T I O N | E N E R G Y | A U T O M O T I V E | P R O C E S S | PA C K A G I N G
magazine
MERCATI
IL SEMESTRE D’ORO DELLE MACCHINE UTENSILI
FOOD & BEVERAGE INDUSTRIA ALIMENTARE SEMPRE PIÙ INTEGRATA E CONNESSA
4.0
# Life Science INNOVAZIONE E DIGITALIZZAZIONE NEL SETTORE FARMACEUTICO E BIOMEDICALE
PLASTICA
DIGITALIZZARE LA PRODUZIONE DI TUBI? MERLETT HA DETTO SÌ
NETWORKING
LA RETE INTUITIVA E SMART CHE APPRENDE, SI ADATTA E PROTEGGE
# ATTUALITÀ
Quanto vale Industria 4.0? 1,7 miliardi di euro
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S E T T E M B R E O T T O B R E 2 0 17/ N U M E R O 2
Industry Design #2 SETTEMBRE OTTOBRE 2017
P R O D U C T I O N | E N E R G Y | A U T O M O T I V E | P R O C E S S | PA C K A G I N G
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MERCATI
IL SEMESTRE D’ORO DELLE MACCHINE UTENSILI
FOOD & BEVERAGE INDUSTRIA ALIMENTARE SEMPRE PIÙ INTEGRATA E CONNESSA
4.0
# Life Science INNOVAZIONE E DIGITALIZZAZIONE NEL SETTORE FARMACEUTICO E BIOMEDICALE
PLASTICA
DIGITALIZZARE LA PRODUZIONE DI TUBI? MERLETT HA DETTO SÌ
NETWORKING
LA RETE INTUITIVA E SMART CHE APPRENDE, SI ADATTA E PROTEGGE
# ATTUALITÀ
Quanto vale Industria 4.0? 1,7 miliardi di euro
26 Un approccio integrato e connesso per la produzione di latte e derivati Patrizio Emilia
ATTUALITÀ 8 Quanto vale Industria 4.0? 1,7 miliardi di euro Franco Canna MERCATI A cura di Franco Canna 12 Automazione in crescita 13 Il semestre d’oro delle macchine utensili FOOD & BEVERAGE 14 Una linea confezionatrice intermittente verticale flessibile e veloce Raffaele Balzan 17 L’automazione Sew-Eurodrive per il settore Food & Beverage Giosuè Cavallaro 18 Bakkersland si automatizza con le soluzioni eWON di HMS Industrial Networks Paolo Sartori 22 Integrazione di tecnologie per rendere più veloce il confezionamento della carne Robert Brooks
LIFE SCIENCE 34 Innovazione e digitalizzazione nel settore farmaceutico Franco Canna
42 Machine Learning, intelligenza artificiale e big data: l’high tech per la sanità Luca Zorloni
Marco Zani
PUBLISHER
Marco Tenaglia DIRETTORE TECNICO
Franco Canna REDAZIONE
Cristina Gualdoni (coordinamento) - cristina.gualdoni@quine.it Eleonora Panzeri - redazione.b2b@quine.it HANNO COLLABORATO A QUESTO NUMERO
Gianluca Annunziata, Raffaele Balzan, Robert Brooks, Franco Canna, Giosuè Cavallaro, Giuseppe De Palma, Patrizio Emilia, Maicol Garavaldi, Guido Porro, Paolo Sartori, Enzo Maria Tieghi, Sergio Vellante, Luca ZorlonI REALIZZAZIONE GRAFICA
Fabio Castiglioni
DIREZIONE PUBBLICITÀ
dircom@quine.it
UFFICIO TRAFFICO
Donatella Tardini (Responsabile) - d.tardini@lswr.it Stefania Bruno - s.bruno@lswr.it
46 Il cuore prende vita grazie alla simulazione collaborativa Guido Porro 50 Robotica, visione e interconnessione sbarcano in laboratorio Gianluca Annunziata 52 La robotica collaborativa al servizio del settore medicale Giuseppe De Palma 55 Una suite per la serializzazione Giuseppe De Palma FURNITURE 56 Cucine personalizzate grazie ad Industry 4.0 Sergio Vellante NETWORKING 58 La rete intuitiva e smart che apprende, si adatta e protegge Franco Canna NEWS 60 Notizie dalle aziende A cura della redazione
25 Una chiusura sicura per la termofardellatrice Maicol Garavaldi
4
magazine
DIRETTORE RESPONSABILE
PLASTICA 30 Digitalizzare la produzione di tubi? Merlett ha detto sì Franco Canna
38 Data Integrity e sistemi di fabbrica nelle produzioni Life Science Enzo Maria Tieghi EDITORIALE 6 Verso un’impresa 4.0 e umano-centrica Franco Canna
Industry4.0 Design
INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE | 2/2017
Direzione, Redazione Quine S.r.l. - Via Spadolini 7, 20141 Milano Tel.: +39 02 864105 Fax: +39 02 72016740
ABBONAMENTI Tel. +39 0249756990 - Fax+39 02 70057190 abbonamenti@lswr.it Costo copia singola: euro 1,30 (presso l’Editore, fiere, manifestazioni) L’IVA è assolta dall’Editore ai sensi dell’Art. 74, 1° comma, Lettera C del DPR 26/10/72 n. 633 e successive modificazioni e integrazioni. Prezzo abbonamento annuo (3 fascicoli) in Italia euro 25,00. I numeri arretrati (seconda disponibilità) possono essere richiesti direttamente all’Editore, al doppio del prezzo di copertina. Non si effettuano spedizioni in contrassegno. L’Editore si riserva la facoltà di modificare il prezzo nel corso della pubblicazione, se costretto da mutate condizioni di mercato. L’IVA sugli abbonamenti, nonché sulla vendita dei fascicoli separati, è assolta dall’Editore ai sensi dell’Art. 74, 1° comma, Lettera C del DPR 26/10/72 n. 633 e successive modificazioni e integrazioni. STAMPA New Press Edizioni Srl - Cermenate (CO) © 2017 QUINE S.r.l. via Spadolini, 7 - 20141 Milano Iscrizione al R.O.C. n. 12191 del 29/10/2005 Tutti gli articoli pubblicati su Industry 4.0 Design magazine sono redatti sotto la responsabilità degli Autori. La pubblicazione o la ristampa degli articoli deve essere autorizzata per iscritto dall’Editore. Ai sensi dell’art. 13 del D.Lgs. 196/03, i dati di tutti i lettori saranno trattati sia manualmente sia con strumenti informatici e saranno utilizzati per l’invio di questa e di altre pubblicazioni e di materiale informativo e promozionale. Le modalità di trattamento saranno conformi a quanto previsto dall’art. 11 D.Lgs. 196/03. I dati potrebbero essere comunicati a soggetti con i quali Quine S.r.l. intrattiene rapporti contrattuali necessari per l’invio delle copie della rivista. Il titolare del trattamento dei dati è Quine S.r.l. - via Spadolini, 7 - 20141 Milano Tel +39 02 864105 Fax +39 02 72016740, al quale il lettore si potrà rivolgere per chiedere l’aggiornamento, l’integrazione, la cancellazione e ogni altra operazione di cui all’art. 7 D.Lgs. 196/03. RESPONSABILE DATI PERSONALI QUINE S.r.l. - via Spadolini, 7 - 20141 Milano Tel. +39 0249756990 - Fax+39 02 70057190 Per i diritti di cui all’articolo 7 del Decreto Legislativo n. 196/03, è possibile consultare, modificare o cancellare i dati personali ed esercitare tutti i diritti riconosciuti inviando una lettera raccomandata a: QUINE S.r.l. - via Spadolini, 7 - 20141 Milano
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editoriale
di Franco Canna
Con l’evoluzione da Industria a Impresa 4.0 il piano di incentivi allarga i propri orizzonti, rivolgendosi non più soltanto al settore manifatturiero, ma anche agli altri settori dell’economia - servizi in primis - per consentire a tutte le imprese di dotarsi degli strumenti in grado di supportare la digital transformation. L’uomo e le sue competenze al centro dell’attenzione del nostro Legislatore, ma anche dei sette Grandi
VERSO UN’IMPRESA 4.0 E UMANO-CENTRICA Per la sua seconda fase il Piano Nazionale Industria 4.0 cambia nome e si focalizza sul concetto di Impresa 4.0. Non si tratta di una mera formalità, ma di un’evoluzione che mira a offrire alle imprese di tutti i settori, dall’agricoltura ai servizi, strumenti a supporto del percorso di digital transformation. Il nuovo focus sul concetto di impresa, inoltre, riflette anche un altro elemento: la necessità di affrontare non più soltanto elementi tecnologici che afferiscono al mondo della produzione, ma l’intero universo dei fattori sui quali si basa la vita delle aziende, primo tra tutti il fattore umano. Questa idea si sostanzierà in una serie di nuovi incentivi per promuovere la formazione delle competenze
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INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE | 2/2017
necessarie perché l’uomo possa essere il vero protagonista della nuova rivoluzione industriale. Una visione “umano-centrica” della tecnologia è stata anche affermata dai ministri dell’Industria e dell’ICT dei sette grandi, riuniti a Torino nel G7. L’intelligenza artificiale – hanno detto – può contribuire a migliorare l’efficienza, ridurre i costi e consentire un processo decisionale più rapido e migliore in ambienti complessi, ma “non è solo una questione di superare sfide tecniche”. In questo numero presentiamo un esempio di come Machine Learning e Intelligenza Artificiale possano offrire un enorme contributo in settori come la sanità. Nel 2025, secondo una stima di IBM un medico dovrà prendere in esame almeno 1000 variabili prima di
emettere una diagnosi ed è chiaro che un sistema di elaborazione avanzato possa offrire dei primi risultati che, combinati con l’esperienza e la professionalità umana, aiuteranno a risolvere in tempi rapidi casi di estrema complessità. Tornando alle tecnologie “tradizionali”, ci siamo occupati soprattutto di come le nuove tecnologie possano aiutare le aziende che operano nei settori Food & Beverage e Life Sciences. Parliamo di robotica, sistemi di visione, ma anche di come l’integrazione tra tecnologie IT e OT possa giovare a chi si trova di fronte alle nuove sfide della serializzazione e della data integrity. Buona lettura!
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#42
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NOVEMBRE/DICEMBRE 2016
MARCO BOSELLI Bosch riparte da… Bosch
ANNO 8 - FEBBRAIO 2017
Organo ufficiale
bimestrale
NORMATIVA
Panoramica di inizio anno
TAVOLA ROTONDA
Conto Termico e TEE. A che punto siamo?
CLASSIFICHE 2015
Analisi del processo e case study
FILTRAZIONE E QUALITÀ DELL’ARIA SOTTORAFFREDDAMENTO ADIABATICO PER LA FRIGOCONSERVAZIONE ALIMENTARE
Produttori e distributori: ce la si può fare!
Poste Italiane Spa – Posta target magazine – LO/CONV/020/2010
IMPIANTI NEGLI NZEB: DALLA TEORICA ALLA PRATICA EPB, LE NOVITÀ DELLE NUOVE NORME IMPIANTI AD ARIA PRIMARIA VS VAV FOCUS COMMISSIONING
N. 64 · Anno XI · dicembre 2016
Per PENSARE, PROGETTARE e COSTRUIRE SOSTENIBILE
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Poste italiane Target Magazine LO/CONV/020/2010 - Omologazione n. DCOCI0168
Organo Ufficiale AiCARR
LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DEGLI IMPIANTI HVAC&R
ISSN: 2038-0895
#251
ISSN:2038-2723
ITS Dove va la filiera? FOCUS Un anno di logistica MATERIA CONNECTION
SPECIALE BIM TREND Il bagno che ti calza a pennello
DISTRIBUZIONE Quando la differenza la fa il “service”
ANTONIO FALANGA Una passione sempre viva
SAIE INNOVATION 2016 MEDAGLIE D’ORO A “IMPATTO ZERO” FOTOVOLTAICO INTEGRATO STORIA E ITER PROGETTUALE PCM UNA SCELTA DA NON SOTTOVALUTARE
Passo obbligato e grande opportunità
Il ruolo del BIM nella sicurezza in cantiere
COMMISSIONING
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POSTE ITALIANE SPA – POSTA TARGET MAGAZINE - LO/CONV/020/2010.
www.bluerosso.it LA VOCE PIÙ AUTOREVOLE DEL LA VOCE AUTOREVOLE DEL CANALE SETTORE IDROTERMOSANITARIO IDROTERMOSANITARIO PIÙ DINAMICA
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Organo ufficiale ANGAISA
LA RIVISTA PER I PROFESSIONISTI DELL’HVAC&R
ISSN n. 1974-7144
www.commercioelettrico.com IL BUSINESS MAGAZINE DEI DISTRIBUTORI E GROSSISTI DI MATERIALE ELETTRICO
Organo ufficiale FME
RISPARMIO ENERGETICO NEL TERZIARIO
Poste Italiane s.p.a. - Spedizione in Abbonamento Postale - D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n° 46) art. 1, comma 1 – CN/MI
CLAUDIO DE ALBERTIS, INGEGNERE VISIONARIO pag. 5 • NUOVE NORME UNI pag. 21 • MOSTRE E CULTURA pag. 21 • IN LIBRERIA pag. 21
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FOCUS
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a pag. 12
I BENEFICI DELLA NORMAZIONE alle pagg. 1617
alle pagg. 2223
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L’EDITORIALE
Innovazione e cambiamento di GIOVANNA ROSADA
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Installatore GUIDE dell’ Professionale 7
LA DISTRIBUZIONE NEGLI IMPIANTI DI RISCALDAMENTO
gni campo dell’architettura e dell’ingegneria nel senso più ampio del termine ha fatto progressi, ha modificato modalità, metodologie, tecnologie, mezzi e strumenti, fatto ricerche e scoperte. Le idee sono progredite, sono mutate, si sono evolute; si sono adeguate alla società o hanno modificato modi e stili di vita. Nessuno si è mai posto il problema se fosse giusto o sbagliato; la cultura del “fare” ha privilegiato la sperimentazione e ha insegnato che dagli errori si può imparare, crescere, progredire e migliorare. Non è mai stato chiesto ai professionisti se fossero d’accordo con un “SI” o con un “NO”. È stato dato semplicemente per scontato che il cambiamento fosse insito nella natura dell’uomo e nel nostro caso dei professionisti, nella loro ricerca di miglioramento e progresso per il bene comune. Ci sono stati “si” e “no” dettati da successi e insuccessi; il buon senso e la competenza hanno sempre fatto da guida nelle scelte e quindi nell’evolversi delle professioni. Per la politica evidentemente è diverso; ma ciò dimostra solo uno scollamento fra i problemi pratici della quotidianità dell’individuo e l’incapacità della politica ad adeguarsi. Il buon senso non fa da guida; un referendum che fa contento/scontento la metà dei cittadini resta un problema non risolto. Il cambiamento è necessario e la civiltà parla da sola a tal proposito; ma il cambiamento dovrebbe godere della fiducia e della certezza di tutti i cittadini quando si parla di politica. Se tutti quanti noi quando attraversiamo un ponte o saliamo sulla cima di un grattacielo diamo per scontato di poterci fidare di chi ha pensato il progetto, forse non vuol dire che i professionisti potrebbero insegnare e dire il loro pensiero con più forza alla politica? n
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MACCHINE UTENSILI
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N. 12 - Dicembre 2016
Dal 1952 periodico di informazione per ingegneri e architetti
La crisi ancora “morde”, il contesto politico barcolla, alta l’attenzione sul governo degli ingegneri
Un CNI eletto per dare risposte
di MATTEO PALO
R
iorganizzazione delle divisioni operative del Cni. E, in prospettiva, due sfide: quella dei servizi per gli iscritti e delle strutture territoriali. Armando Zambrano, presidente uscente del Consiglio nazionale degli ingegneri, si prepara a governare la categoria per altri cinque anni: dal 2016 guiderà gli ingegneri fino al 2021, quando completerà i suoi dieci anni di mandato. In attesa che arrivi l’ufficialità del ministero della Giustizia e che i consiglieri designati indichino lui come nuovo presidente, è già possibile fare il punto sulle prime mosse del nuovo Governo del Cni. “Siamo desiderosi di partire, visto che dai territori è arrivata un’indicazione così forte per la continuità del Consiglio nazionale uscente”, è stata una delle prime dichiarazioni fatte da Zambrano.
In USA volano le infrastrutture
TAX& LEGAL Partite IVA dal prossimo anno la contabilità diventa un lavoro a tempo pieno e i costi salgono
Newsletter
Raddoppiati i programmi per le opere pubbliche, un trilione → pag.3 di dollari per infrastrutture e stimolo ai consumi. Gli effetti in Europa e le opportunità per le imprese italiane. La Cop22 di Marrakech e le politiche Usa sulle emissioni. alle pagg. 6-7
I pareri degli Ordini dopo l’esito del referendum del 4 dicembre Abbiamo sentito alcuni Ordini per commentare un ipotetico scenario all'indomani delle dimissioni di Renzi. Nelle parole dei Presidenti inter pellati è fortissima la preoccupazione sull’ennesima battuta d’arresto di un Paese in affanno. Stabilità e certezza sono oggi più lontane per lo meno dal punto di vista temporale. Come sottolinea Varese “Ora gli ac cordi tra CNI e Governo che fine faranno?” / alle pagg. 1819
→ pag.37
LA TRIVELLA
Professionisti al passo coi tempi...
Per redarre un progetto il supporto informatico è dato per scontato che i professionisti lo abbiano, lo usino e lo utilizzino. Per depositare un progetto in Comune è scontato che tutto il supporto elettronico diventi carta, che la firma digitale non sia prevista, e che sia scontato fare una coda di ore per farsi mettere un timbro di carta per documen→ pag.5 tare la consegna.
QUOTA RINNOVABILI EDIFICI SPECIALE MILLEPROROGHE Eucentreeper ricostruire la sicurezza obblighi proroghe Tutti i rinvii A Pavia il Centro Europeo di Ricerca Formazione in Ingegneria Sismica →epag.25
a pag. 10
AT T UA L I TÀ
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FINANZIAMENTI PMI
Via libera alla finanza innovativa, quali risposte alla stretta del credito?
Gennaio - Maggio 2017
NEWSLETTER – Nr.01 – Pag.1
© Collegio degli ingegneri e Architetti di Milano
VENERDÌ 13 GENNAIO 2017
DAL 1952 IL PERIODICO D’INFORMAZIONE PER INGEGNERI E ARCHITETTI NEWSLETTER – L’AGGIORNAMENTO PROFESSIONALE VIA MAIL
[pag. 14]
IN QUESTO NUMERO
MATERIE PRIME
Il cliente prima di tutto In occasione di BIMU 2016, i vertici DMG MORI hanno dato vita a un interessante dibattito con la stampa tecnica specializzata, evidenziando le strategie in atto per [pag. 8] rafforzare la posizione del Gruppo nel mondo e sul territorio italiano. MISURA
Un ponte tra passato e futuro
Il 2016 è un anno molto importante per Tiesse Robot. L’azienda festeggia infatti i 40 anni di attività: una storia lunga di successi nazionali e internazionali per le applicazioni della robotica in [pag. 6] ambito industriale.
UTENSILI
Trasformare l’esperienza di oltre 40 anni di attività in una nuova piattaforma in grado di coniugare soluzioni avanzate con le esigenze e professionalità di oggi. Questo è lo sforzo che sta compiendo Hexagon Manufacturing Intelligence, emerso anche durante il forum di fine settembre dedicato all’automazione e alle tecno[pag. 4] logia multisensore.
M-Steel qualità da oltre 40 anni
Ovako, fornitore finlandese di acciai, ripropone sul mercato la qualità M-Steel. Grazie ad un incremento nella lavorabilità M-Steel si caratterizza per affidabilità, coerenza e prevedibilità nelle lavorazioni, riducendo i così costi di pro[pag. 12] duzione.
LAMIERA
40 anni di storia e successi nella robotica industriale
L’anello che mancava: l’utensile connesso al sistema produttivo L’utensile “intelligente” è il naturale completamento del complesso sistema produttivo che si basa sulla raccolta e l’analisi dei dati provenienti da macchine e strumenti di misura in costante dialogo tra loro. In altre parole un nuovo passo avanti verso la creazione della fabbrica completamente automatica. [pag. 7]
INTERVISTA Gianfranco Carbonato, un’emozione che dura da quarant’anni
STORIA DI COPERTINA
TENDENZE Generative design, come cambierà il mondo MACCHINE UTENSILI
Rettificatrici Ghiringhelli: 95 anni sull’onda dei mercati
[pag. 18]
PANORAMA La formazione salesiana professionale SPECIALE Robotica Sempre più al centro dello sviluppo
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#4maggio 2016 mensile
Macerie ovunque, interi paesi rasi al suolo, gente disperata, sguardi persi. No, non è lo scenario di guerra che ci arriva da qualche zona remota del mondo, a cui siamo tristemente abituati. È la forza devastante del terremoto che ha colpito, e continua a farlo, il nostro Centro Italia. Una faglia che si è estesa per cinquanta chilometri, una ferita su quelle terre che non si potrà più rimarginare. L’Italia è scossa, fisicamente e mentalmente; schiaffeggiata dalla mano della natura che a volte sa essere molto dura nella sua inarrestabile forza. Eppure il nostro paese risulta essere nelle prime posizioni per quanto riguarda l’utilizzo di tecnologie antisismiche nelle nuove costruzioni. Cosa succede allora? Alessandro Martelli, Presidente del Glis (Isolamento sismico e altre strategie di progettazione antisismica), ha dichiarato che “Oltre il 70% dell’edificato italiano attuale non è in grado di resistere ai terremoti che potrebbero colpirlo”. Il problema pertanto è la sicurezza delle costruzioni più datate, e di un immenso patrimonio storico e culturale famoso in tutto il mondo, fatto di chiese, monumenti, palazzi storici, emblema di un passato grandioso che ha visto protagonisti i più grandi artisti e ingegneri di tutti i tempi. Il tema della sicurezza degli ambienti in cui viviamo e lavoriamo, più volte trattato dal nostro giornale e a cui le nostre imprese pongono molta attenzione, ritorna così alla ribalta in un frangente – purtroppo non l’unico negli ultimi anni - tanto eclatante quanto drammatico. Dalle pagine de L’Ammonitore abbiamo rivolto molti inviti al settore manifatturiero italiano a investire in tecnologie produttive innovative per continuare a essere competitivo, e questa volta ci sentiamo di invitare tutti a investire sulla propria sicurezza, lo Stato a salvaguardare la vita dei cittadini intervenendo significativamente sulle strutture pubbliche e sul nostro prezioso patrimonio artistico, perché il futuro non si prevede, men che meno un terremoto, ma si prepara.
Nr.01 – VENERDì 13 GENNAIO 2017
INTERVISTA ALL’ARCH. DE LUCCHI
a pag. 9
AUTOMAZIONE
Novembre/Dicembre 2016
Italia scossa
segue a pag. 2
“Il museo del futuro è il mondo intero”
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TAVOLA ROTONDA
di Fabio Chiavieri
GOVERNO IN CRISI
a pag. 7
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MENSILE D’INFORMAZIONE PER LA PRODUZIONE E L’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE Editoriale
Ancora trattative e consultazioni? Parte il piano 'smart city' 1 miliardo per 14 città
PROGE T TA ZIONE
50 anni di torni
Fondata da Paolo Giana nel 1966, Torgim compie il prestigioso traguardo dei 50 anni di attività. Il comune di Magnago vide un grande sviluppo economico e industriale già a partire dalla seconda metà del 1800. Con il passare dei decenni il territorio s’è via via arricchito di aziende manifatturiere che hanno rappresentato delle vere eccellenze in molti settori industriali. [pag. 11]
[pag. 10]
– Anno 72 - n. 9
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MACCHINE UTENSILI
Oggi si parla molto di Industria 4.0 applicata alla produzione. Ma occorre ricordare che l’efficienza del flusso produttivo passa attraverso l’ottimizzazione della movimentazione dei materiali all'interno delle aziende.
a pag. 15
SCIA, operativo Top 7 megail modello unico infrastrutture del 2016
CASSA DEPOSITI E PRESTITI
ROBOTICA
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attualità
la grande occasione per l’Italia
di Franco Canna
Industria 4.0
in Italia
Jobs&Skills
I numeri dell’Osservatorio Industria 4.0 della School of Management del Politecnico di Milano testimoniano un importante sviluppo delle applicazioni 4.0 già nel 2016. Cresce la consapevolezza. Il punto sulle competenze
QUANTO VALE INDUSTRIA 4.0? 1,7 MILIARDI DI EURO Nel 2016 l’“azienda” Industria 4.0 ha fatturato 1,7 miliardi di euro. È questo il valore del mercato dei progetti 4.0 rilevato dall’Osservatorio Industria 4.0 della School of Management del Politec-
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INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE | 2/2017
nico di Milano. A questo numero, distribuito tra soluzioni IT, componenti tecnologiche abilitanti su asset produttivi tradizionali e servizi collegati, va aggiunto un indotto di circa 300 milioni di euro generato da progetti “tradizionali” di innovazione digitale. Rispetto al 2015 il mercato risulta
in crescita del 25%, anche se - spiegano i ricercatori - il vero potenziale di questo mercato deve ancora emergere, dal momento che molte imprese hanno preferito attendere l’entrata in vigore degli incentivi del Piano Nazionale Industria 4.0. Le aspettative per il 2017 sono infatti ancora migliori: nel primo trime-
con una situazione in realtà molto differenziata: il 25% delle imprese più attive ha già 5 o più applicazioni avviate, mentre l’ultimo 25% ne ha avviata una o nessuna. Risulta buona anche la conoscenza delle misure previste dal Piano Nazionale Industria 4.0: solo il 16% delle imprese del campione non ne conosce le misure. Tra chi lo conosce, il 52% ha deciso di usufruire del Superammortamento al 140%, il 36% dell'Iperammortamento al 250%, mentre il 29% utilizzerà il credito di imposta per ricerca e sviluppo, il 7% compirà investimenti in startup. Nel complesso, il 73% delle imprese investirà in beni strumentali, il 61% in beni immateriali, il 43% in dispositivi di Advanced HMI o soluzioni di ergonomia-sicurezza e il 30% in sistemi per l’assicurazione di qualità-sostenibilità.
Un quarto delle imprese investe oltre un milione di euro
Un quarto delle imprese approfitterà delle agevolazioni del Piano investendo oltre un milione di euro: nel dettaglio, il 17% dichiara di voler investire fino a 300 mila euro, l'8% tra 300 e 500 mila euro, il 7% tra 500 mila e 1 milione di euro, un altro 7% tra 1 e 1,5 milioni di euro, il 6% tra 1,5 e 3 milioni di euro, il 13% oltre 3 milioni di euro.
Le tecnologie
Digital Readiness stre di quest’anno le imprese stimano un tasso di crescita del 30% rispetto al 2016. Se questi numeri saranno confermati a fine anno, in due anni l’Italia avrà quasi raddoppiato gli investimenti per la trasformazione digitale, recuperando il ritardo rispetto alle situazioni internazionali più mature, ammesso che i produttori siano in grado di soddisfare la domanda.
“La quota più importante del mercato di Industria 4.0 ovvero il 63% pari a circa 1 miliardo di euro, è legata ai progetti di connettività e acquisizione dell'Industrial Internet of Things - rileva Giovanni Miragliotta, Direttore dell'Osservatorio Industria 4.0 -, seguito dall'Industrial Analytics (20%, pari a 330 milioni di euro), dal Cloud Manufacturing (9%, 150 milioni di euro) e dall'Advanced Automation (sistemi di produzione e di movimentazione autonomi e collaborativi, con una quota dell'8% pari a 120 milioni di euro”. Cresce l'interesse per l'Advanced Human Machine Interface (wearable e interfacce uomo/macchina come display touch, scanner 3D, visori per la realtà aumentata), che per il momento rappresenta ancora solo l'1% del mercato.
IL LIVELLO DI CONOSCENZA QUANTO CONOSCI L’ Non conosco
Cloud Manufa
38%
8%
Industrial A
31%
Ho letto articoli online
41% 16%
Industrial I
Ho partecipo ad eventi sul tema
32% 13%
Advanced HM
Sto valutando di fare qualcosa
28% 15%
Ho già implementato soluzioni sul tema
Crescono conoscenza e applicazioni
Se nell’osservatorio 2016 ben il 38% del campione non conosceva Industria 4.0, quest’anno solo l’8% delle imprese dichiara di non saperne nulla. C’è “fervore” sull’argomento, come testimonia una media di 3,4 applicazioni già adottate da ciascuna azienda, soprattutto su tecnologie di Industrial IoT e Industrial Analytics,
INDUSTRIA 4.0?
ANNO SURVEY
CONOSCI IL
Advanced Aut
28%
2016
Additive Manu
2017
PIANO NAZIONALE?
* Additi non inclus
n
Non conosco il piano
1,6
16%
MI
Ho letto articoli online Stiamo valutando come procedere
22% 62%
2/2017 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE
Tasso di cre rispetto
9
attualità LE APPLICAZIONI SMART LIFECYCLE
SMART SUPPLY CHAIN
SMART FACTORY
Cloud Manufacturing
16%
13%
24%
Industrial Analytics
18%
32%
33%
Industrial IoT
18%
15%
38%
Advanced HMI
14%
5-10%
27%
Advanced Automation
5-10%
5-10%
26%
Additive Manufacturing
27%
0-5%
10%
* Additive Manufacturing non incluso nella stima 2016
Vinta la prima sfida culturale
IL MERCATO DI PROGETTI 4.0 IN ITALIA NEL 2016
nel 2016
1,6÷1,7*
+27%
+22%
+25%
INDUSTRIAL ANALYTICS 20% ~330 milioni €
CLOUD MANUFACTURING 9% ~150 milioni €
MILIARDI €
+25% 62%
Tasso di crescita a pari perimetro rispetto ai risultati 2015
INDUSTRIAL IoT 63% ~1 miliardo €
ADVANCED AUTOMATION 8% ~120 milioni €
ADVANCED HMI 1% ~20 milioni €
Jobs & Skills 4.0
L'Osservatorio Industria 4.0 ha identificato oltre 100 skill tecniche necessarie per definire strategie, progettare, gestire e abilitare i processi e modelli di business di Industria 4.0. Le imprese italiane giudicano complessivamente importanti le skill 4.0, ma tra tutte quella più rilevante risulta la capacità di “definire un piano di adozione delle tecnologie per il miglioramento dei processi produttivi”, su cui meno della metà delle aziende rispondenti (solo il 46%) dichiara di sentirsi sufficientemente preparata. Quasi altrettanto importante è ritenuta poi la “capacità di integrare digitalmente i processi di business con clienti e fornitori lungo la supply chain”, su cui il 54% delle imprese si sente preparata ma nel 75% dei casi è comunque previsto un potenziamento tramite programmi di formazione, nuove assunzioni o collaborazioni. Per dotarsi delle competenze mancanti, l’8% delle aziende selezionerà nuovo personale o avvierà collaborazioni sulle skill chiave dell'Industria 4.0, in particolare per ricercare la capacità di definizione del piano di adozione delle tecnologie (10%), per la capacità di analisi, modellazione e simulazione dei dati di produzione provenienti da sensori e dispositivi (10%), per la conoscenza di sensoristica e piattaforme IoT per il monitoraggio dei flussi di materiali (10%). Le competenze per cui invece sono in corso - o pianificate - nei prossimi 18 mesi azioni di formazione, soprattutto nella gestione della produzione, sono: definizione del piano di adozione delle tecnologie per i processi produttivi (33%), analisi, modellazione, simulazione dei dati di produzione (31%) e progettazione di un sistema di manutenzione predittiva (31%). I corsi di formazione si terranno principalmente tra10
INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE | 2/2017
mite lezioni in aula in presenza, ma tra gli approcci formativi innovativi il metodo più diffuso è quello dei corsi online, sia webinar che sistemi più complessi di e-learning. Raro, ma da segnalare anche l’uso di realtà virtuale e aumentata per la formazione di operatori di linea.
Alessandro Perego, Responsabile Scientifico dell'Osservatorio Industria 4.0
“Sembra ormai vinta la prima sfida culturale, quella della consapevolezza sull’Industria 4.0: l’Italia dispone di un Piano Nazionale, il tema è al centro dell’attenzione del mondo economico e il livello di conoscenza tra le imprese è salito notevolmente. In questo contesto, il mercato italiano mostra già una crescita a doppia cifra e l’Industria 4.0 italiana vive un momento di grande fervore” commentano Alessandro Perego, Andrea Sianesi e Marco Taisch, Responsabili Scientifici dell'Osservatorio Industria 4.0. “Ma ora si aprono nuove sfide per le imprese: bisogna disegnare i progetti sulle specificità di ciascuna realtà, riuscire a liberarne realmente il potenziale innovativo e misurare i dati raccolti, dotandosi inoltre delle necessarie competenze. Il pieno impatto della trasformazione 4.0 si avrà tra 10-15 anni e vanno formulate strategie e roadmap con lungimiranza”.
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mercati
di Franco Canna
AUTOMAZIONE IN CRESCITA
Nel 2016 l’automazione industriale è cresciuta del 4% e crescerà ancora nel 2017 grazie al traino di Industria 4.0
Nel 2016 il settore dell’automazione industriale ha raggiunto in Italia un volume d’affari aggregato di 4,3 miliardi di euro. È il dato principale contenuto nell’Osservatorio di mercato di ANIE Automazione, l’associazione che rappresenta il settore in seno alla Federazione ANIE. Le cifre riportate nel documento presentato dal nuovo presidente dell’associazione Fabrizio Scovenna riportano un fatturato complessivo del comparto che ha toccato quota 4,29 miliardi di euro, con una crescita del 4%, in linea con le tendenze al rialzo evidenziate nel triennio precedente. Si tratta comunque del quarto anno conse-
n
cutivo di crescita per un comparto che ha del tutto recuperato - superandoli di oltre dieci punti percentuali - i livelli del volume d’affari espressi nel periodo precrisi.
Le tecnologie in crescita
Quasi tutti i segmenti merceologici che compongono il comparto hanno evidenziato un andamento di segno positivo, seppur con tassi di crescita differenziati. In dettaglio, hanno registrato un maggiore dinamismo i segmenti Wireless (che ha sfiorato il +20%), Telecontrollo, Motori brushless, Azionamenti, UPS e Networking, tutti cresciuti a tassi prossimi al 10%.
Bene estero e mercato interno
L’andamento registrato nel 2016 ha beneficiato del positivo contributo sia del canale estero sia della domanda interna. Guardando alle esportazioni dirette, nel 2016 le vendite estere di tecnologie per l’automazione industriale hanno mostrato un incremento su base annua del 2,2%. Su questo andamento si è riflessa positivamente la tenuta della domanda europea, area che assorbe in aggregato quasi il 60% delle esportazioni del comparto. Quanto al mercato interno, la crescita è stata del 3,9% e ha continuato a beneficiare della domanda espressa dai principali settori a valle, in particolare dai costruttori di macchine. Su questo andamento si è riflessa positivamente anche la presenza di mirati strumenti agevolanti per gli acquisti di beni strumentali (Superammortamento e Nuova Sabatini).
Le prospettive per il 2017
Le prospettive per l’anno in corso sono positive: la domanda lungo la filiera di tecnologie per l’automazione industriale si conferma trainata dalla crescente attenzione del mercato verso soluzioni innovative. In questo contesto svolge un ruolo centrale il percorso di rinnovamento dei processi manifatturieri sostenuto dallo sviluppo del nuovo paradigma Industria 4.0. Il rafforzamento degli incentivi previsto dal Piano Nazionale Industria 4.0 non potrà che avere effetti positivi. 12
INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE | 2/2017
L'INDUSTRIA ITALIANA DELLA MACCHINA UTENSILE, AUTOMAZIONE E ROBOTICA ITALIAN MACHINE TOOL, AUTOMATION AND ROBOT INDUSTRY
VALORI/VALUES (in milioni di Euro/in Millions Euro)
Dopo il +22% registrato nel primo trimestre 2017 si consolida ulteriormente lo sviluppo della domanda italiana di macchine utensili, strumenti per la manifattura avanzata che sono tra i principali beni beneficiari dell’incentivo di Super e Iperammortamento. Nel secondo trimestre 2017 l’indice degli ordini registrato dal Centro Studi di Ucimu – Sistemi per Produrre, l’associazione che rappresenta i costruttori del comparto, fa segnare un +28,5%, portando a +24,8% la crescita complessiva degli ordini del primo semestre. Sono numeri più che positivi per un comparto che registra del resto anche un incremento degli ordini dall’estero del 5,6% nella prima metà dell’anno, dopo il calo del 4% registrato nel 2016. “In un contesto di generale arretramento dei mercati internazionali l’Italia ha dimostrato di avere fiato e gambe per crescere”, ha commentato Massimo Carboniero, presidente di Ucimu – Sistemi per Produrre. “Nel 2017 tutti gli indicatori del settore consumo, produzione ed export - cresceranno, anche grazie alle misure previste nel Piano Nazionale Industria 4.0”. Le previsioni per l’anno in corso restano infatti positive: la produzione salirà del 6,7%, a quota 5.925 milioni di euro. Le consegne dei costruttori sul mercato domestico sono invece attese in crescita del 12% a 2.575 milioni di euro, mentre l’export dovrebbe tornare a crescere del 3% raggiungendo il valore di 3.350 milioni di euro.
d
/\ PREZZI CORRENTI/ /\ CURRENT PRICES
2013
2014
2015
2016
2017*
2014
2015
2016
2017*
Produzione/ Production
4.487
4.840
5.217
5.552
5.925
7,9%
7,8%
6,4%
6,7%
Esportazioni/ Exports
3.385
3.253
3.387
3.252
3.350
-3,9%
4,1%
-4,0%
3,0%
Consegne sul mercato interno/ Deliveries on domestic market
1.103
1.587
1.830
2.300
2.575
44,0%
15,3%
25,7%
12,0%
Importazioni/ Imports
944
1.151
1.518
1.558
1.675
21,9%
31,9%
2,7%
7,5%
Consumo/ Consumption
2.047
2.738
3.348
3.859
4.250
33,8%
22,3%
15,3%
10,1%
Saldo commerciale/ Trade balance
2.440
2.102
1.869
1.694
1.675
-13,9%
-11,1%
-9,4%
-1,1%
Import/Consumo Import on consumption
46,1%
42,0%
45,3%
40,4%
39,4%
Export/Produzione Export on production
75,4%
67,2%
64,9%
58,6%
56,5%
*Previsioni/Forecast Centro Studi UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE/ Studies Department UCIMU-SISTEMI PER PRODURRE aprile 2017
Alle spalle un ottimo 2016
I buoni dati attesi per il 2017 fanno seguito ai numeri positivi messi già nel cassetto nel 2016. Lo scorso anno, infatti, la produzione del comparto è cresciuta del 6,4%, attestandosi a oltre 5,5 miliardi di euro (5.552 milioni di euro): un risultato determinato unicamente dalla ripresa delle consegne sul mercato interno, salite a quota 2.300 milioni (+25,7%). Negative invece le performance sui mercati internazionali: l’export infatti ha fatto registrare un calo del 4%, riportandosi a quota 3.252 milioni di euro (il livello del 2014). Nel 2016, principali mercati di sbocco dell’offerta italiana sono risultati: Germania (377 milioni + 1%), Stati Uniti (352 milioni, -9,4%), Cina (315 milioni, -6,9%), Francia (224 milioni + 23,2%), Polonia (137 milioni, +7,2%), Spagna (116 milioni, +14%), Messico (99 milioni, +29,3%), Turchia (87 milioni -5,1%). Questi numeri hanno consentito all’Italia di piazzarsi al quinto posto nella classifica dei produttori, al terzo posto per l’export e al quinto per il consumo, a testimonianza della vivacità della domanda locale, cresciuta del 12% a 2.575 milioni.
Dopo un 2016 concluso positivamente grazie alla vivacità dimostrata dal mercato interno, nella prima metà del 2017 il mercato si è dimostrato ancora più dinamico. Al boom del mercato interno legato agli incentivi fiscali si sta accompagnando anche una ripresa dell’export
IL SEMESTRE D’ORO DELLE MACCHINE UTENSILI 2/2017 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE
13
food & beverage
di Raffaele Balzan - Area Sales Manager di Beckhoff Automation
A Interpack 2017 l’italiana MBP ha presentato una rivoluzionaria linea confezionatrice intermittente verticale che abbina le caratteristiche di velocità tipiche delle macchine continue con la flessibilità e rapidità di cambio formato di quelle intermittenti. L’architettura PC based di Beckhoff ha semplificato notevolmente una serie di aspetti progettuali, non ultimi quelli legati ai concetti tipici di Industria 4.0
Fondata nel 1980, MBP entra a far parte del Gruppo PFM nell’agosto 2002. Ha sede a Castiglione delle Stiviere (Mantova) ed è specializzata nella progettazione e produzione di pesatrici multiteste (da 8 a 24 teste) e pesatrici lineari di alta tecnologia con una rete di distribuzione mondiale. Straordinaria precisione e velocità di pesata, flessibilità, affidabilità, zero manutenzione e facilità di igienizzazione rendono infatti le pesatrici MBP all’avanguardia sotto i profili meccanici, hardware e software. PFM Packaging Machinery è la società madre del Gruppo e, con sede a Torrebelvicino in provincia di Vicenza, progetta, costruisce e commercializza confezionatrici orizzontali flowrap, verticali form fill seal (VFFS), macchine “horizontal stand-up pouch” e linee complete di confezionamento con pesatrici multiteste per applicazioni prevalentemente in
f
ambito alimentare, come quello della mozzarella, dei formaggi porzionati, della carne, dei dolciumi e dei prodotti ortofrutticoli. Di notevole importanza i settori dei prodotti da forno e dei generi non alimentari, quali il farmaceutico e il cosmetico.
Confezionatrici verticali form fill seal
Come ci spiega Andrea Fioravanti, CEO di MBP e responsabile R&S del gruppo PFM, la nuova linea confezionatrice intermittente verticale R-Series, unica nel suo genere, rappresenta un’innovazione radicale nel settore del confezionamento: alle caratteristiche di semplicità e velocità delle confezionatrici verticali continue, la nuova linea abbina infatti la flessibilità e rapidità di cambio formato tipiche di quelle intermittenti. Per offrire un termine di paragone, una tradizionale confezionatrice verticale di tipo intermittente consente di gestire
UNA LINEA CONFEZIONATRICE INTERMITTENTE VERTICALE FLESSIBILE E VELOCE 14
INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE | 2/2017
tra le 80 e le 100 buste di piccole dimensioni al minuto, mentre con le macchine della R-Series fino a 150 confezioni al minuto in modalità test con un incremento produttivo del 50%. “Abbiamo già consegnato oltre trenta macchine della R-Series e operano stabilmente a una velocità produttiva di 120 confezioni/minuto in totale sicurezza e con piena soddisfazione del cliente”, afferma con orgoglio Andrea Fioravanti. Un importante obiettivo che il team dei progettisti di MBP si era prefissato era la riduzione degli ingombri per consentire al cliente di ottimizzare i propri spazi produttivi e l’ergonomia. L’elemento decisivo che ha consentito tutto ciò è il nuovo concetto con cui viene gestita la bobina, che impiega un innovativo triangolo giro film mobile mediante il quale è stato possibile ridurre il numero dei rulli calandra, ottimizzando gli spazi e la dinamicità del sistema. Inoltre, la macchina è dotata di un ballerino motorizzato regolato elettronicamente, che consente di trasformare il moto continuo del film in arrivo dalla bobina in moto alternato in uscita verso le cinghie di traino con dinamiche altrettanto elevate e precise.
Un’unica CPU per pesatrice e confezionatrice
Uno dei principali plus che l’automazione Beckhoff ha consentito di ottenere è l’impiego di un’unica CPU con la quale vengono gestite in maniera integrata tutte le logiche e i controlli dei numerosi assi che caratterizzano l’intera linea - dalla pesatura al confezionamento - nonché la parte di HMI, molto semplice e accattivante. In particolare, MBP ha scelto un panel PC multitouch in versione IP 67 della serie CP3716 equipaggiato con un Intel Atom dual core e customizzato ad hoc da Beckhoff con l’aggiunta di una serie di pulsanti dedicati e del logo MBP. “Grazie alla potenza e alla flessibilità dell’architettura di automazione Beckhoff, siamo stati in grado di utilizzare un unico PC industriale per controllare sia la pesatrice che la confezionatrice. L’aver basato il controllo della macchina su una architettura unica e di
tipo PC ha portato numerosi vantaggi non solo a noi costruttori, ma anche al cliente utilizzatore, che può disporre di un sistema tanto facile da utilizzare quanto potente, aperto e standard nelle sue funzionalità”, afferma Andrea Fioravanti. Il passaggio dalla tecnologia classica basata su PLC ad una architettura PC-based ha semplificato notevolmente una serie di aspetti progettuali, non ultimi quelli legati ai concetti tipici di Industria 4.0 che vedono nella comunicazione basata sull’IoT uno dei principali punti su cui fare leva. “L’adozione del sistema Beckhoff ci ha consentito di approcciare gli aspetti controllistici e di comunicazione in maniera integrata. Pneumatica, motori stepper, azionamenti brushless, sensoristica, acquisizione dati: l’intera architettura di controllo e supervisione è gestita da un unico hardware standard, un PC industriale, secondo una logica che risulta integrata non solo concettualmente ma anche fisicamente, ad esempio grazie all’utilizzo di un unico ambiente di sviluppo che è TwinCAT 3”, precisa Fioravanti.
Industry 4.0 ready
Nel progetto delle confezionatrici R-Series, anche la disponibilità di una rete di comunicazione come EtherCAT, capace di comunicare con i protocolli di più basso livello e di interfacciarsi verso i livelli software superiori tipici del mondo IT, ha giocato un ruolo fondamentale. L’apertura verso tutti i più diffusi standard di comunicaR-Series è la rivoluzionaria gamma di confezionatrici VFFS MBP
food & beverage
Il controllo PC-based rende la macchina molto più compatta, flessibile e dinamica
zione, nonché verso il mondo cloud, ha infatti consentito di certificare le macchine della R-Series come sistemi Industry 4.0 ready. Tramite IoT Communicator di Beckhoff è stato possibile trasmettere i dati di processo ad ogni tipo di device, sia esso smartphone o tablet. Con IoT Communicator App invece Beckhoff ha offerto una soluzione semplice per il monitoraggio e l’analisi dei dati di processo dell’impianto. La via del cloud ha inoltre consentito a MBP di gestire la teleassistenza in maniera rapida ed efficiente, poiché l’accesso in tempo reale ai dati della macchina consente di ridurre drasticamente i costi e i tempi di intervento tecnico. Mediante app, il responsabile dell’assistenza tecnica di MBP può aprire un ticket di intervento al tecnico di competenza, il quale, sempre mediante app, può scaricare dal cloud tutte le informazioni utili ad effettuare l’intervento. Via cloud, MBP è dunque in grado di
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INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE | 2/2017
offrire ai propri clienti un servizio di monitoraggio continuo delle prestazioni macchina. Le statistiche di produzione, così come i parametri operativi (ad esempio l’assorbimento dei motori, le correnti di spunto, ecc.), a richiesta possono infatti essere posti sotto monitoraggio costante nella control room di MBP, per essere utilizzati per il miglioramento delle performance di macchina in un’ottica di continua ottimizzazione degli indici di produttività e di manutenzione predittiva.
Una collaborazione destinata a crescere
Impiegare l’architettura PC-based costituisce un indubbio vantaggio, poiché la CPU può essere scelta su misura in base alla specifica applicazione: in termini di dimensioni, grado IP e potenza di calcolo. E ciò a maggior ragione è ancora più ergonomico se vi è, come nel caso di Beckhoff, la più completa disponibilità di elettroniche di interfacciamento, moduli di I/O in EtherCAT, schede di comunicazione, motori della serie AM8000 in tecnologia One Cable e azionamenti di ultima generazione come AX8000. “Riteniamo che il PC-based control sia la soluzione che ci consente di gestire al meglio tutti gli aspetti tecnici a cui la moderna industria del packaging fa oggi riferimento”, conclude Fioravanti. “Per questo motivo, con Beckhoff vediamo un futuro in costante crescita”.
di Giosuè Cavallaro - Marketing Manager, Sew-Eurodrive It alia
I trend in atto nel settore alimentare impongono una revisione dei modelli produttivi. Le soluzioni di automazione proposte da Sew-Eurodrive supportano le aziende manifatturiere in questo percorso
L’AUTOMAZIONE SEW-EURODRIVE PER IL SETTORE FOOD & BEVERAGE Un azionamento Sew-Eurodrive impiegato in una linea di confezionamento della Coca Cola
Il settore del Food & Beverage è fortemente condizionato dalla stagionalità di alcuni prodotti e dai cambiamenti nelle abitudini di consumo. Nell’ultimo decennio, a rendere ancor più complesso il panorama, si è aggiunta la spinta alla “customizzazione di massa”, presente in tutti i settori merceologici, che si traduce ad esempio in frequenti cambi di formato, packaging più complessi o serie di prodotti “a tiratura limitata”. Sono anche cambiati i modelli distributivi e la supply chain: dalle fabbriche non escono più grandi pallet “mono-prodotto” ma spesso sono richieste spedizioni personalizzate per il singolo supermarket o per i nuovi canali di vendita online. Questi trend richiedono un ripensamento delle soluzioni di automazione non solo per la produzione ed il packaging, ma anche per la logistica di stabilimento che non è più da considerarsi come un costo accessorio (spesso esternalizzato), ma una parte dello stesso processo produttivo. Sew-Eurodrive supporta i clienti dalla riprogettazione dei flussi fino alle specifiche soluzioni di movimentazione in un’ottica Industry 4.0, coinvolgendo anche l’integrazione dei sistemi informatici di fabbrica dal livello gestionale fino al singolo sistema cyberfisico (CPS, Cyber Physical System). La competenza e le proposte Sew-Eurodrive si estendono inoltre, sempre nel set-
i
tore del Food & Beverage, dalle soluzioni per l’intralogistica ai singoli processi produttivi, che sono estremamente diversificati per ogni settore alimentare.
Dall’intralogistica al packaging
Nel campo dell’intralogistica Sew-Eurodrive è impegnata già da dieci anni nello sviluppo di sistemi meccatronici integrati ad altissima efficienza energetica. I prodotti Movigear e DRC hanno riscosso successo sul mercato e, in particolare, nel settore Food & Beverage, anche grazie ad alcune caratteristiche che sono molto apprezzate in questo ambito. È ad esempio il caso dell’alto grado di protezione, dell’elevata igienicità e della rumorosità ridotta, mentre altre caratteristiche sono decisamente orientate all’Industria 4.0: semplificazione impiantistica, funzioni per il Condition Monitoring ed il Safety sono parte integrante di queste soluzioni. Per il packaging Sew-Eurodrive propone una gamma completa di L’alto grado di protezione e il motori brushless e di servo aziodesign igienico namenti. A queste si affiancano hanno garantito il successo del soluzioni più specifiche come la Movigear in gamma di motoriduttori inox applicazioni nel settore e “asettici” dedicate alle macalimentare chine di processo più sollecitate da lavaggi e sanificazione.
La robotica mobile
I trend di mercato sopra citati hanno determinato anche un più deciso aumento della richiesta per soluzioni robotiche. Quando parliamo di robot, non dobbiamo però limitarci a pensare ai robot “antropomorfi” che vediamo in servizio ad esempio sulle linee di produzione automobilistiche, ma piuttosto a pensare ai CPS (Cyber Phisical Systems) come il cuore della fabbrica “4.0”. Macchine in grado di comunicare e scambiare istruzioni e informazioni con le altre macchine in rete, capaci di autoregolazione e auto-diagnostica. In questo senso anche CPS dedicati a compiti logistici, come AGV (Automated Guided Vehicles), LGV (Laser Guided Vehicles) e EMS (Electrified Monorail Systems) sono da considerarsi a tutti gli effetti dei sistemi robotici, così come una macchina per packaging primario (per esempio per il confezionamento) o secondario (per esempio per la pallettizzazione). Per questi e molti altri CPS, Sew-Eurodrive propone soluzioni di azionamento complete, dal motore e motoriduttore fino al sistema di controllo e PLC, con pacchetti software applicativi già pronti, semplici da parametrizzare e mettere in servizio. 2/2017 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE
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food & beverage
di Paolo Sartori - Direttore Commerciale & Marketing della filiale italiana di H M S
Bakkersland ha implementato un progetto che prevede l’installazione di un router industriale eWON su ciascuna macchina, permettendo così agli operatori di effettuare la supervisione da remoto tramite una connessione sicura
BAKKERSLAND SI AUTOMATIZZA CON LE SOLUZIONI EWON DI HMS INDUSTRIAL NETWORKS
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INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE | 2/2017
on quasi 60 mila imprese attive, l’industria alimentare è un settore strategico per l’Italia ed è uno di quelli in cui risulta maggiormente in crescita la richiesta di nuovi servizi e di tecnologie innovative. Si tratta infatti di un settore caratterizzato da un’estrema dinamicità, nel quale l’offerta è ampia e i consumatori dimostrano di essere sempre più consapevoli dei prodotti che scelgono di acquistare. La globalizzazione dei mercati, la diversità di gusti dei consumatori, i prodotti biologici e la sostenibilità ambientale sono gli elementi chiave che trainano l’evoluzione del settore alimentare. Il consolidamento del mercato, le preferenze dei consumatori in continua evoluzione, le leggi sempre più restrittive a tutela del consumatore, oltre ai sempre più crescenti consumi energetici e costi delle materie prime, impattano notevolmente sulle strategie produttive. Per mantenere la competitività senza sacrificare alcunché in termini di qualità e di strategia, le industrie del food devono quindi continuare ad investire in automazione, così da rendere le linee produttive più performanti, più affidabili e più sicure.
c
La proposta HMS
HMS Industrial Networks con la sua ampia gamma di soluzioni per il controllo da remoto di dispositivi industriali, eWON, commercializzate in Italia tramite la sua filiale locale con la preziosa collaborazione di EFA Automazione S.p.A. - storico distributore unico nazionale, si propone come partner di integratori e costruttori di macchine in questo difficile settore, dove l’Italia è leader nel mondo per qualità e numero di applicazioni. Nel Food & Beverage le soluzioni eWON, progettate per la supervisione, la diagnostica e la manutenzione, ed in
generale l’interfacciamento, sono utilizzate in diversi settori: panificazione e dolciario, latticini e formaggi, bevande alcoliche, prodotti preparati e cibi in scatola: dalla fase di preparazione dei cibi e delle bevande fino al confezionamento. Le soluzioni di HMS Industrial Networks sono inoltre certificate e collaudate, in grado di offrire un valido supporto al mantenimento degli alti standard qualitativi. In particolare, le soluzioni eWON di HMS rispondono a tutte le esigenze di controllo ed automazione di fabbrica, dalla gestione delle ricette, alla raccolta dati, all’analisi delle informazioni per il controllo qualità e la misurazione delle performance produttive.
Il caso Bakkersland
Bakkersland Corporate è un gruppo olandese leader nel settore dei prodotti da forno (pane e dolciario) che nasce nel 1999, quando 10 imprese alimentari locali decidono di riunirsi sotto un unico marchio per poter sopravvivere in uno scenario sempre più dominato dalle multinazionali. Benché di recente costituzione, il gruppo può vantare un’esperienza secolare, che affonda le radici nella ricca tradizione della panificazione nei Paesi Bassi; ad oggi, sono 15 i forni industriali gestiti da Bakkersland, con circa 1.900 dipendenti e partner in oltre 20 Paesi. I forni di Bakkersland sono in costante attività, ed è importante che le macchine non incorrano in fermi prolungati per evitare ritardi in tutta la produzione e di conseguenza nella logistica e nelle consegne a panifici e supermercati. Per evitare tale criticità, Bakkersland ha implementato un progetto che prevede l’installazione di un router industriale eWON su ciascuna macchina. “Vorremmo che tutti i nostri fornitori disponessero dell’accesso diretto alle loro macchine, presenti nella nostra linea produttiva”, spiega Dennis van Scheijndel, Responsabile Tecnico per l’Automazione negli stabilimenti Bakkersland.
Standardizzazione della teleassistenza
Soluzione eWON Cosy 131
I router eWON sono stati posizionati nella stanza di controllo, accanto al PLC, montati su guida DIN. Rendono possibile l’accesso online alle macchine, permettendo agli operatori di effettuare la supervisione da remoto tramite una connessione VPN sicura, che previene il rischio di infettare il sistema con virus ed impedisce al personale non autorizzato l’accesso ai dati sensibili. “Per questo motivo chiediamo a tutti i fornitori di installare un router eWON sui propri macchinari. I router eWON sono facili da installare e da configurare e sono in grado di comunicare con i più diffusi PLC del mercato. Sappiamo che aziende note come Kaak, WP Haton e
Paolo Sartori Direttore Commerciale & Marketing della filiale italiana di HMS
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food & beverage tra cui Siemens, Rockwell, Schneider, Omron, Mitsubishi e Vipa.
Vantaggi pratici
Van Scheijndel, il Responsabile Tecnico per l’Automazione negli stabilimenti Bakkersland, commenta così i numerosi vantaggi offerti dalle soluzioni eWON di HMS: “Nel caso si verifichi un allarme, l’operatore è in grado di individuare se un certo sensore è difettoso o se il collegamento poco sicuro. Se necessario, il fornitore potrà modificare il sistema di controllo. Non si tratta solo di un risparmio in termini di tempo: viene meno anche la necessità di inviare un tecnico sul campo quando si verificano dei problemi sulla macchina. Si tratta di un enorme vantaggio, soprattutto quando si può evitare un viaggio molto lontano”. La connessione VPN avviene tramite il server online Talk2M di eWON. Non appena si effettua la connessione a Talk2M, il server comunica con il router eWON, che immediatamente instaura una connessione VPN sicura con il Talk2M.
Soluzione eWON Cosy 141
Benier, sono soddisfatte di aver implementato la tecnologia eWON, e questo ci consente di coordinare una soluzione standardizzata per la manutenzione da remoto”.
eWON Cosy
Bakkersland ha scelto il router eWON Cosy 141 come sistema di teleassistenza per le proprie macchine. Rispetto alle precedenti versioni, l’interfaccia Cosy è stata significativamente semplificata. Vincent Wagenaar di Raster Products, system integrator che si è occupato dell’implementazione dei prodotti eWON negli stabilimenti del gruppo Bakkersland, spiega il motivo di tale scelta: “eWON Cosy risponde alle esigenze di coloro che chiedevano un router semplice da usare, provvisto delle sole funzioni di base. Spesso i router con troppe funzioni non vengono utilizzati in tutto il loro potenziale. eWON Cosy potrebbe essere visto come un sostituto del modem tradizionale, con la differenza che il Cosy è capace di stabilire una connessione Internet immediata, senza aver bisogno della linea telefonica”. Rimangono identiche le caratteristiche che fanno di eWON Cosy uno dei router più flessibili e performanti nell’automazione: accesso diretto tramite tunneling VPN, upload e download del software del PLC, accesso alle videocamere IP, HMI e PC remoto. Cosy 141 è in grado di comunicare con i principali PLC, presenti sul mercato, 20
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Persone e prodotti nello stabilimento Bakkersland
La forza di un’azienda è la forza del lavoro di squadra: donne e uomini che ogni giorno si mettono in gioco per raggiungere piccole e grandi mete.
Storie di aziende, storie di persone DELLA PRODUZIONE INDUSTRIALE
Nasce il nuovo progetto “Who’s Who”, una guida unica per raccogliere l’eccellenza della meccanica
La guida verrà distribuita in occasione degli eventi più rilevanti:
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FEBBRAIO 2018 Erba
MARZO 2018 Parma
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APRILE 2018 Milano-Verona
MAGGIO 2018 Milano
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SETTEMBRE 2018 Milano
OTTOBRE 2018 Milano
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food & beverage
di Robert Brooks - European Industry Marketing Manager F&B, Omron
Grazie all’integrazione di diverse tecnologie - visione, controllo logico e robot - Atria Scandinavia è riuscita a sostituire un sistema di movimentazione manuale delle casse con una soluzione compatta che le ha consentito di incrementare la velocità del 400% Atria Scandinavia è un’azienda che commercializza in Svezia e Danimarca carni, pasti pronti e specialità gastronomiche. Nell’ottica del continuo miglioramento della produzione, Atria desiderava incrementare la velocità e ridurre le operazioni manuali. L’azienda si è così rivolta a cinque costruttori di macchine chiedendo loro di proporre una soluzione per la movimentazione e il riempimento automatico delle casse SRS per la propria sezione di fine linea. La nuova macchina doveva sostituire la movimentazione manuale e aumentare sensibilmente la velocità, ma lo spazio a disposizione era molto limitato e Atria non intendeva modificare i propri impianti di produzione. La richiesta comprendeva inoltre un’interfaccia molto semplice che consentisse agli operatori di individuare e rimuovere rapidamente eventuali inceppamenti, così da rimettere in funzione la macchina in tempi rapidi. Case-Link, uno dei costruttori a cui Atria si è rivolta, ha collaborato con Omron per proporre una sola macchina compatta e personalizzata che impilasse le casse provenienti da un trasportatore aereo esistente e le riempisse con i prodotti a base di carne provenienti dalla linea di confezionamento posta a monte.
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INTEGRAZIONE DI TECNOLOGIE PER RENDERE PIÙ VELOCE IL CONFEZIONAMENTO DELLA CARNE 22
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L’area dedicate al confezionamento della carne poneva seri problemi in termini di spazio
La soluzione
Con la loro “soluzione integrata”, Case-Link e Omron si sono aggiudicate il contratto, battendo tutti gli altri costruttori che avevano proposto due macchine separate che richiedevano più spazio e avevano un livello inferiore di integrazione. Durante la fase di presentazione della proposta, Omron ha fornito a Case-Link un efficace supporto tecnico commerciale offrendo le proprie competenze nel campo del controllo della qualità e delle etichette, della movimentazione tramite robot e delle tecnologie di rilevamento e controllo. La
collaborazione fra Case-Link e Omron ha consentito di realizzare una soluzione molto compatta in cui sistema di visione, controllo logico, robot, sicurezza, I/O e servosistemi sono tutti integrati in una sola rete. La proposta di Case-Link e Omron comprende quattro celle con robot Delta, ciascuna delle quali dotata di: • Una rete e un quadro elettrico per sistema di visione, controller, robot, sicurezza, I/O e servosistemi • Interfaccia uomo-macchina semplificata per la scelta del prodotto, l’avvio e l’arresto • Controllo integrato per i trasportatori delle casse SRS • Un sistema di visione per le coordinate del robot e il controllo qualità
Una soluzione integrata che riduce gli ingombri
Tutti gli altri fornitori avevano proposto due macchine separate: una per la movimentazione delle casse SRS e l’altra per il confezionamento dei prodotti. La pro2/2017 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE
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food & beverage posta Omron, invece, integra il sistema di movimentazione delle casse SRS in una sola unità. Le casse scendono dal soffitto all’interno della macchina tramite un elevatore gestito dal sistema di controllo della macchina stessa, evitando così un’unità separata con quadri di controllo e cavi aggiuntivi.
Produttività ottimizzata grazie al rapido rilevamento degli inceppamenti
Se si verifica un malfunzionamento o viene generato un allarme, sull’interfaccia grafica appare un quadro sinottico della macchina in cui è evidenziata l’area del problema. L’operatore può così individuare ed eliminare eventuali inceppamenti e rimettere in funzione la macchina in tempi rapidi. Inoltre, il sistema Omron per il rilevamento delle anomalie è integrato nella macchina e contiene le spiegazioni per tutti i codici di errore dei prodotti Omron. Per ottimizzare ulteriormente la produttività, l’interfaccia grafica è estremamente semplice da utilizzare: l’operatore deve soltanto selezionare un prodotto nell’elenco visualizzato e premere i pulsanti di avvio o arresto in base alle esigenze.
Il sistema di visione
Grazie all’impiego di robot e all’integrazione di diverse tecnologie è stato possibile mettere a punto un sistema compatto
Il sistema di visione di Omron calcola le coordinate e l’orientamento del prodotto per il robot Delta ma, essendo molto versatile, esegue anche i controlli di qualità seguenti: prodotto presente in tutte le confezioni, prodotto correttamente piegato, etichetta corretta, codice a barre presente sull’etichetta, posizione e orientamento di ciascun prodotto. Una volta eseguite queste operazioni, il robot Delta preleva il prodotto, lo ruota e lo colloca in posizione corretta nella cassa SRS. Questa soluzione completa è composta da quattro celle robotizzate, ognuna delle quali comprende la piattaforma di automazione Sysmac, un controller NJ, un robot Delta (4 servosistemi G5 standard), un terminale programmabile NS8, un sistema NXSafety, degli I/O NX, un software integrato con funzionalità robot, fieldbus EtherCAT, servoazionamento G5 per 24
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un elevatore e due trasportatori, un sistema di visione FH con 1 telecamera espandibile con un’altra, finecorsa per ripari, sensori fotoelettrici e alimentatori switching.
I vantaggi
I vantaggi riscontrati possono essere così sintetizzati: aumento della velocità di confezionamento (+ 400%); riduzione dei costi della manodopera; elevata compattezza grazie alla funzionalità robot integrate nell’hardware della logica di controllo; miglioramento della qualità dei prodotti e infine rapida implementazione e installazione in 7 mesi. “Grazie all’integrazione tra robot e logica di controllo, oggi abbiamo un sistema molto compatto che non necessita di un quadro separato per il robot”, spiega un portavoce di Atria. “La compattezza ci ha consentito di evitare ingenti costi di rebuilding e potremo recuperare l’investimento in due anni”.
Programmazione tramite “Function Block” pronti all’uso
L’utilizzo di prodotti e servizi al 100% Omron ha portato anche un altro vantaggio all’integratore di sistemi Case-Link. “Avevamo già ottenuto un ottimo risultato con un solo software integrato comprendente la funzionalità robot”, spiega un portavoce di Case-Link. “Ma grazie ai Function Block pronti all’uso è stato ancora più facile e abbiamo completato l’installazione senza dover utilizzare un apposito programmatore per il robot”.
Sviluppi futuri
Atria sta valutando la possibilità di acquistare un’altra nuova cella di confezionamento di fine linea per il proprio stabilimento di Malmö e ha in programma di installare robot simili anche negli altri sei stabilimenti di produzione della “Soluzione totalmente integrata” di Case-Link e Omron regione scandinava.
di Maicol Garavaldi - Sales Engineer di Schmersal Italia
Per automatizzare e rendere più sicuro il processo di chiusura delle grandi porte scorrevoli presenti sulla sua macchina Fenix, una termofardellatrice impiegata nelle operazioni di confezionamento nell’industria alimentare, ACMI ha utilizzato l’elettroserratura di Schmersal
UNA CHIUSURA SICURA PER LA
una falda piana associata al film termoretraibile, attraverso l’utilizzo di vassoi e, infine, attraverso l’utilizzo di vassoi associati al film termoretraibile. Utilizzando il più idoneo tra i sistemi sopra elencati, la termofardellatrice Fenix è in grado di confezionare qualsiasi tipo di contenitore. La macchina in oggetto ha due porte scorrevoli per lato, di grandezze notevoli, chiuse in origine con un sistema meccanico. Quando fu progettata la macchina, non esisteva un’elettroserratura robusta in grado di chiudere due porte con una sola azione. Con l’avvento della quarta rivoluzione industriale, nasce la necessità di automatizzare questo sistema e, possibilmente, ottenere un perfomance level elevato.
TERMOFARDELLATRICE
L’elettroserratura intelligente
La termofardellatrice Fenix ha due porte scorrevoli per lato di notevole grandezza
ACMI S.p.A. è un’azienda italiana specializzata nella produzione di linee di imbottigliamento e confezionamento a elevata tecnologia per il mercato alimentare e per quello delle bevande. Fondata nel 1984 a Riccò, in provincia di Parma, l’azienda ha iniziato la sua attività con la produzione di palettizzatori e depalettizzatori per poi espandere la propria gamma fino a offrire linee complete di imbottigliamento. Nel corso del tempo ACMI si è fatta conoscere e apprezzare per l’elevato livello tecnologico e per la spiccata capacità di innovazione, caratteristiche che le hanno permesso di costruire un nuovo quartier generale nel paese di Fornovo Taro (PR) e alcune unità produttive indipendenti.
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Le termofardellatrici Fenix
Il reparto electrical engineering di ACMI e quello di Schmersal Italia collaborando hanno ingegnerizzato un nuovo metodo di chiusura delle porte della macchina sopra descritta, utilizzando il dispositivo Schmersal AZM 400, collocato in posizione strategica, che permette di chiudere le due porte grazie all’ausilio di una piastra d’acciaio forata ed un sensore Rfid. Sono riusciti così nell’intento di automatizzare il sistema di chiusura e di raggiungere il più alto grado di sicurezza secondo la norma UNI-EN-ISO 13849-1. L’elettroserratura AZM 400 è composta dall’unità di ritenuta, dotata di sensori e perno di blocco servoassistito, e dall’attuatore, che presenta un tag RFID codificato e un’apertura di blocco con due magneti permanenti nella quale entra il perno. Il perno di blocco può essere estratto solo quando la porta di sicurezza si trova nella posizione corretta. Non appena il perno di blocco ha raggiunto una profondità sufficiente nel foro corrispondente dell’azionatore, avviene l’abilitazione e il dispositivo di protezione è considerato chiuso in modo sicuro.
L’elettroserratura AZM 400 di Schmersal
Le macchine Fenix hanno il compito di confezionare insieme più unità di prodotto utilizzando un film termoretraibile o appositi vassoi. I prodotti così confezionati formano il cosiddetto “fardello” che viene poi ceduto alla fase di palettizzazione. La fase di confezionamento può avvenire con quattro sistemi differenti: attraverso l’utilizzo di un film termoretraibile, attraverso l’utilizzo di 2/2017 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE
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food & beverage di Patrizio Emilia
Fonterra, un’azienda multinazionale specializzata nella produzione casearia, ha scelto una soluzione monofornitore e connessa per l’automazione del suo primo stabilimento europeo a Heerenveen nei Paesi Bassi
UN APPROCCIO INTEGRATO E CONNESSO PER LA DI LATTE E DERIVATI
di formaggio olandese che cede a Fonterra il siero di latte derivante dal processo di produzione del formaggio prodotto nel proprio caseificio. Per Fonterra questo rappresenta il primo impianto europeo per la lavorazione di ingredienti interamente posseduto dall’azienda. Il picco produttivo dell’impianto prevede una lavorazione fino a 2,7 milioni di litri di siero di latte al giorno, una produzione annua di circa 25.000 tonnellate di lattosio e 5.000 di prodotti proteici. Fonterra Co-operative Group Limited è una cooperativa lattiero-casearia multinazionale posseduta da circa 10.500 agricoltori neozelandesi. L’azienda, che copre circa il 30% delle esportazioni di latte del mondo e ha ricavi superiori ai 19.870 miliardi di dollari neozelandesi, rappresenta la maggior realtà produttiva della Nuova Zelanda con una quota del 25% sul totale delle esportazioni del Paese. Con una rete di uffici, siti di produzione e centri tecnici localizzati in tutto il mondo Fonterra impiega, tra la Nuova Zelanda e il resto del mondo, circa 16.000 persone. Ogni anno vengono raccolti 22 miliardi di litri di latte per offrire prodotti lattiero-caseari a milioni di consumatori in 140 Paesi. Recentemente, l’azienda ha commissionato la costruzione di un nuovo impianto caseario a Heerenveen, nel nord dei Paesi Bassi, specializzato nella produzione di tre varianti di polvere di lattosio e una gamma di prodotti proteici. I prodotti includono: concentrato di proteine del siero, isolato di proteine di siero, un concentrato di proteine del siero ad alto valore lipidico, così come diverse specialità con proprietà funzionali come la polvere di siero di latte ad alto valore proteico ad uso pediatrico, materno, e prodotti di nutrizione per lo sport. Inaugurato ufficialmente nel luglio 2015, il nuovo impianto copre un’area di 25 ettari ed è stato sviluppato in partnership con un produttore locale, leader nella produzione
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Un dettaglio dell’impianto di Heerenveen
PRODUZIONE
La scelta di un fornitore unico
Fonterra aveva un’ampia scelta di fornitori e system integrator a cui rivolgersi per la fornitura delle principali apparecchiature di automazione e controllo dell’impianto. In Nuova Zelanda vengono utilizzati i PAC (controllori programmabili) Allen-Bradley e le soluzioni Scada Rockwell Automation, mentre i motori e la tecnologia di controllo motori sono di altri fornitori. Inizialmente, per il progetto Heerenveen Fonterra era propensa a replicare la stessa combinazione di fornitori. Tuttavia, a seguito della presentazione effettuata da Rockwell Automation e Beenen BV, Recognised System Integrator della multinazionale americana, di una soluzione di integrazione estremamente efficace e della Connected Enterprise, Fonterra ha optato per una soluzione estesa di automazione di processo e controllo motori basata su prodotti Allen-Bradley. Grazie a questo approccio Fonterra è stata in grado di implementare una soluzione di controllo completamente integrata utilizzando un unico fornitore che ha anche permesso una comunicazione efficace dal piano di produzione a quello manageriale. I dati di produzione possono essere acquisiti, raccolti e analizzati per migliorare i processi e Fonterra può condividere le informazioni essenziali sulla produzione con una vasta gamma di discipline, sia all’interno che all’esterno della fabbrica.
La sfida
La sfida principale di questo nuovo sito erano i tempi relativamente brevi di installazione e avvio dell’impianto. I primi ordini sono stati ricevuti nel mese di febbraio 2014 e l’impianto doveva essere pronto e funzionante entro la fine del 2014. Beenen, con il supporto di Rockwell Automation, ha svolto un ruolo determinante nel far fronte a questo impegno riuscendo a rimanere in una scala temporale di 12 mesi allorché in generale la media va dai 18 ai 24 mesi. Oltre al vincolo dei tempi era anche necessario tenere in considerazione che Fonterra ha standard propri per il controllo motori e maschere preconfigurate - con interfacce per dispositivi di altri fornitori e concorrenti. Nel corso del progetto, sono stati convertiti agli standard Rockwell Automation con l’uso della nostra libreria di processo.
La soluzione
La soluzione integrata completa scelta da Fonterra comprendeva diversi componenti del portafoglio prodotti Rockwell Automation, molti dei quali fanno parte dell’offerta di punta “Connected Enterprise”. L’uso di EtherNet/IP come protocollo di comunicazione primaria ha offerto a Fonterra l’opportunità di evolvere facilmente verso la Connected Enterprise, un approccio che le aziende produttrici stanno adottando per trarre il massimo vantaggio da macchine, supply chain e clienti interconnessi tra loro. I produttori sono in grado di definire processi supportati da una quantità di dati/ 2/2017 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE
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food & beverage
informazioni per rispondere alle esigenze del mercato di oggi ma di essere anche pronti per quelle future. L’approccio “Connected Enterprise” rende l’azienda più competitiva, innovativa in grado di fornire opportunità continue di miglioramento in termini di produttività, sostenibilità e prestazioni finanziarie grazie a un’accelerazione del time-to-market a un costo totale di proprietà ridotto, a un miglior utilizzo delle risorse e alla gestione del rischio di impresa. Tra gli altri vantaggi di un accesso in tempo reale ad informazioni contestualizzate, possono essere annoverati la riduzione al minimo dei fermo macchina, il miglioramento della tecnologia e l’ottimizzazione dei processi, una maggiore efficienza della forza lavoro e della spesa. EtherNet/IP si basa su standard Ethernet non modificata, e ciò significa che c’è ben poco lavoro da fare per stabilire queste connessioni e che sono disponibili soluzioni di sicurezza complete anche per il controllo degli utenti e per impedire l’accesso ingiustificato.
La fabbrica olandese di Fonterra specializzata nella produzione di polvere di lattosio e prodotti proteici
Le tecnologie utilizzate
Dal punto di vista del prodotto, in Fonterra sono stati implementati diversi controllori di automazione programmabili Allen-Bradley ControlLogix, che lavorano in collaborazione con 2.500 centri controllo motori (MCC) Allen-Bradley Centerline completi di relè elettronici di protezione motore Allen-Bradley E300 e oltre 250 convertitori di frequenza a velocità variabile Allen-Bradley PowerFlex, alcuni con funzionalità dual-Ethernet. L’installazione degli MCC, disposti in 42 armadi a colonna, si sviluppa su 50 m di lunghezza. Oltre a fornire il controllo intelligente centralizzato del motore, gli MCC Centerline offrono anche funzionalità avanzate di gestione dell’energia e l’integrazione con l’Architettura Inte28
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grata Rockwell Automation - offrendo reali capacità plug-and-play. Alex van Dalen, Direttore Generale di Beenen BV afferma: “Beenen si è impegnata molto per acquisire questo progetto e inizialmente è stata in gara con altri due system integrator locali. Noi propendiamo sempre per la qualità e la migliore soluzione, quindi abbiamo coinvolto Rockwell Automation per la progettazione e sviluppo della soluzione MCC, mentre Beenen si è fatta carico di tutto il restante lavoro elettrico e l’automazione relativi alle altre soluzioni Allen-Bradley. Con Rockwell Automation abbiamo costruito un vero e proprio team etico e gli effetti positivi di questa cooperazione erano palesi nella relazione con Fonterra e, naturalmente, nel successo del progetto”.
Il software
Altrettanto di impatto l’installazione del software: FactoryTalk View offre una visibilità complessiva nei processi e l’interfaccia con i sistemi ERP e quelli di controllo di processo; FactoryTalk Historian viene utilizzato per la raccolta dati e FactoryTalk VantagePoint viene utilizzato per la visualizzazione e la diffusione delle informazioni. Grazie alla possibilità di disporre liberamente di dati in un format agevole da leggere, al momento del bisogno, nel formato specifico richiesto per ciascun ruolo professionale; operatori e manager sono in grado di prendere decisioni più informate, più rapide e con maggiori effetti positivi sulla ottimizzazione della linea. FactoryTalk AssetCentre offre a Fonterra la possibilità di salvare a livello centrale, gestire, controllare le versioni, tracciare e creare report su informazioni relative ad asset di automazione in tutta la struttura. AssetCentre fornisce anche i backup automatici pianificati dei controllori a supporto di eventuali “disaster recovery”. Rockwell Software CPG Suite fornisce applicazioni basate sulla generazione di valore che possono aiutare Fonterra a raggiungere l’eccellenza operativa, aumentare l’efficacia della supply chain, ad essere conforme alle normative e raggiungere gli obiettivi di sostenibilità. Completano l’installazione una serie di offerte di servizi a valore aggiunto, tra cui un contratto di gestione dei ricambi che include la fornitura di parti di ricambio criti-
che, un contratto di assistenza TechConnect e la formazione approfondita per gli operatori Fonterra.
I risultati
Alex van Dalen continua: “Il team Fonterra era particolarmente entusiasta dei benefici della Premier Integration relativa all’offerta di controllo del motore Rockwell Automation. Il software diagnostico è stato considerato molto utile per ‘guardare’ nel contattore dall’MCC e anche negli altri controllori. L’approccio Connected Enterprise permetterà loro anche di sfruttare i propri dati di produzione in modo molto più efficace e condividerli con tutti coloro che hanno la necessità di disporre sia informazioni storiche che in tempo reale”. Hans Berghorst, Operations Director di Fonterra, spiega: “Rockwell Automation è lo standard Fonterra nei Paesi Bassi e, implementando una soluzione completa Rockwell Automation, ci rivolgiamo solo a un fornitore anziché a due con considerevoli vantaggi anche in termini di manutenzione e parti di ricambio. La nostra scelta dei fornitori è stata anche determinata da valutazioni sul costo totale di proprietà (TCO). Rockwell Automation ne è uscita vincente; non abbiamo solo guardato il CAPEX, ma anche i costi di vita oltre i 10 anni e determinato che l’approccio Rockwell Automation sviluppato da Beenen sarebbe stata la soluzione migliore. I nostri tecnici stanno anche beneficiando dei vantaggi offerti da un approccio integrato. La soluzione MCC IntelliCenter permette loro di fare ripartire tutto dal pannello operatore nella sala di controllo senza aver bisogno di recarsi all’MCC”. A proposito della creazione delle nuove maschere, Berghorst aggiunge: “È un mix composto da ingegneria Fonterra, Beenen e Rockwell Automation. Da sempre la nostra idea è stata quella di avere una soluzione standardizzata e quindi disponiamo di nostre librerie standard che utilizziamo all’interno di Fonterra, le stesse in tutto il mondo. Naturalmente, ora che gli azionamenti sono Rockwell Automation, abbiamo sviluppato congiuntamente nuove maschere, comunque sempre sulla base di standard di progettazione di Fonterra. “Sapevamo fin dall’inizio che volevamo usare PAC e soluzioni di controllo AllenBradley. Abbiamo fatto molta attività di sviluppo congiunto con Rockwell Auto-
mation in Nuova Zelanda, quindi copiare e incollare routine e programmi è facile. Inoltre, abbiamo specialisti nel nostro reparto di controllo di processo in Nuova Zelanda che conoscono e comprendono molto bene le soluzioni di Rockwell Automation. Inoltre, dal punto di vista del supporto è sempre meglio disporre di una soluzione standardizzata”. Sul contratto di servizio quinquennale Berghorst prosegue: “In Rockwell Automation ho avuto modo di incontrare alcuni consulenti molto ben preparati, che conoscono i sistemi dentro e fuori. Abbiamo anche ricevuto molta collaborazione da Beenen che nella maggior parte dei casi ha interagito direttamente con Rockwell Automation. “È la prima volta che costruiamo un nuovo impianto in Europa”, conclude Berghorst, “quindi è difficile confrontare le prestazioni rispetto ad altri siti e altre tecnologie, tuttavia, ad ora siamo molto soddisfatti delle performance”.
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lastica
di Franco Canna
DIGITALIZZARE LA PRODUZIONE DI TUBI? MERLETT HA DETTO SÌ Partendo dall’esigenza di migliorare l’efficienza dei processi logistici, Merlett Tecnoplastic è entrata in un circolo virtuoso di innovazione nel quale digitalizzazione e interconnessione stanno generando vantaggi in tutto il processo di creazione del valore
Un fatturato consolidato di 73 milioni di euro in costante crescita, tre siti produttivi di cui due in Italia, 12 filiali tra Europa e Russia, uno staff di 480 persone e una quota export del 70%. Stiamo parlando di Merlett Tecnoplastic, uno dei principali produttori europei di tubi flessibili in materiali plastici, destinati ad applicazioni in diversi settori tra cui industria, agricoltura, nautica, edilizia, trasporti e alimentare. Nata nel 1952 come Tecnoplastica Luino nell’omonima località varesina su iniziativa di Ariberto e Giancarlo Tamborini, l’azienda cresce e si trasferisce prima a Varese per poi approdare a metà anni Sessanta a Daverio (VA), dove assume anche l’attuale nome di Merlett Tecnoplastic S.p.A. Negli anni Settanta, a seguito delle crisi petrolifere, le produzioni principali dell’azienda vengono convertite: non più cassetti in plastica per le cucine, ma tubi in PVC, PU, PP, EVA e gomme termoplastiche. L’azienda, che è tuttora di proprietà della famiglia Tamborini - il figlio di Ariberto, Marco, è l’attuale Direttore Generale - ha oggi sede e sito produttivo principale da 43.000 metri quadrati a Daverio (VA), un secondo sito da 23.000 metri quadrati a Varano Borghi (VA), a pochi chilometri di distanza, e una terza unità produttiva a Rancate, in Svizzera, dove vengono eseguite lavorazioni per applicazioni speciali.
esigenze specifiche di applicazioni e territorio. Basti pensare, per esempio, che in Russia i prodotti devono necessariamente offrire delle caratteristiche di resistenza alle basse temperature; e che nei mercati dove i tubi vengono utilizzati per applicazioni particolari, come ad esempio il trasporto di ossigeno o altri impieghi in settori regolamentati, esistono rigorose normative che Merlett Tecnoplastic è in grado di rispettare.
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Un riferimento internazionale
L’export - dicevamo rappresenta circa il 70% del fatturato di Merlett Tecnoplastic. “Abbiamo iniziato il nostro percorso di internazionalizzazione nel 1980 con l’apertura della filiale nel Regno Unito”, spiega Eva Unterpertiger, Export Director e socio dell’azienda. “Successivamente abbiamo gradualmente coperto tutti i nostri mercati di riferimento, che sono prevalentemente in Europa, aprendo filiali in Francia, Norvegia, Olanda, Germania, Svezia, Spagna, Belgio, Finlandia, Danimarca, Polonia e, più recentemente, Russia”. Le filiali internazionali di Merlett Tecnoplastic sono costituite da un centro logistico e un ufficio commerciale. “Grazie all’organizzazione delle nostre filiali riusciamo a garantire consegne entro le 24 ore ai nostri clienti in quasi tutti i mercati che copriamo. La componente del servizio, unitamente alla completezza e alla varietà della nostra offerta, ci garantisce un vantaggio competitivo unico sul mercato”. La presenza capillare sul territorio consente a Merlett Tecnoplastic anche di essere il più possibile attenta e vicina alle
L'industria 4.0 di Merlett in video
Granulato fatto in casa
I tubi Arizona, Alabama e Nevada
Merlett Tecnoplastic è da sempre un’azienda attenta all’innovazione. Il processo produttivo è piuttosto complesso. “Si parte dalla resina, dai plastificanti, stabilizzanti, lubrificanti, additivi vari… che arrivano in azienda e vengono stoccati”, spiega Fabio Bertoncello, Production Manager. “La resina, parte solida, viene poi ‘compoundata’ con la parte liquida, plastificanti… e trasformata in granulato, che viene quindi stoccato. All’arrivo della commessa il materiale arriva alle linee di produzione – oltre 130 qui a Daverio – da cui escono i diversi prodotti, pronti a essere immagazzinati per poi essere spediti alle nostre filiali internazionali o ai nostri clienti italiani”. In azienda sono impiegati ben 200 estrusori - bivite per la produzione del granulato e monovite per i tubi - e 20 presse. “Uno dei nostri punti di forza sta nel fatto che, a differenza della maggior
Eva Unterpertiger, Export Director
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lastica
parte dei nostri competitor, noi produciamo anche il granulato, la materia prima con la quale realizziamo i nostri prodotti”, spiega Marco Tamborini, Direttore Generale dell’azienda. “Avere in casa la tecnologia per produrre la materia prima rappresenta per noi un importante vantaggio competitivo”, prosegue. “In questo modo riusciamo non soltanto a contenere i costi di produzione, ma anche a sviluppare tutte le mescole che ci consentono di avere una proposta unica sul mercato”. Basti pensare, a questo proposito, che il catalogo di Merlett Tecnoplastic annovera ben 2.500 codici di prodotto riferibili a sette tecnologie produttive che, nel solo sito di Daverio, animano ben 130 linee di produzione.
Il “nodo” della logistica
Uno dei punti di maggiore criticità delle operations di Merlett Tecnoplastic è la logistica. “Solo qui a Daverio abbiamo diversi magazzini a cielo aperto sparsi su una superficie di oltre 40.000 metri quadrati”, racconta Bertoncello. Fino a qualche anno fa la gestione dei materiali avveniva in maniera completamente manuale: la merce in ingresso veniva caricata e scaricata a magazzino manualmente tramite bolle, “tra le 230 e le 250 al giorno”, specifica Bertoncello. Inoltre la merce stoccata non era tracciata se non con una mappatura cartacea e le operazioni di carico e scarico avvenivano non sempre rispettando il principio del First In First Out (FIFO): in altre parole, ci si affidava spesso al “buon senso” degli operatori dei muletti addetti al prelievo ed allo stoccaggio della materia prima da e per magazzino. Alcuni anni fa, quindi, l’azienda decide di dare una sistemata alla logistica per ottimizzare la movimentazione dei muletti e avere un controllo più puntuale sulle giacenze, dando così il via a un processo che - come vedremo - si spingerà ben oltre portando risultati inaspettati e innescando un percorso di innovazione che è a tutt’oggi in evoluzione.
Migliorare la gestione dei materiali
“La prima cosa da fare per migliorare la gestione dei flussi della materia prima era una mappatura e la codifica di tutte le aree di stoccaggio inserendole a sistema”, racconta Bertoncello. “Successivamente abbiamo introdotto dei barcode per codificare sia la materia prima in ingresso da fornitori che quella prodotta internamente. Nel caso di materia prima proveniente dall’esterno abbiamo naturalmente inserito nel codice tutta la documentazione necessaria, dall’ordine al fornitore al DDT ecc. Poi ci siamo spostati nei reparti di produzione e qui abbiamo creato delle aree di magazzino dedicate a gestire i trasferimenti della materia prima dal magazzino ai reparti. E anche in produzione abbiamo deciso di utilizzare dei barcode da associare alle commesse e di creare un programma per la richiesta automatica del materiale dai siti produttivi”. Un lavoro che è avvenuto con una stretta collaborazione tra il team IT di Merlett Tecnoplastic. “Insieme con i colleghi della produzione, abbiamo lavorato per creare un’associazione tra il barcode della materia prima e le commesse di produzione per associare il prodotto finito alla materia prima e avere la tracciabilità totale del prodotto”, aggiunge Paolo Attardo, IT Specialist di Merlett Tecnoplastic. “Ultimi step sono stati i tool che abbiamo sviluppato per la gestione dei consumi dei materiali per ciascuna commessa di produzione (aiutare consuntivo costi di produzione); per la gestione dello scarico materiale dai reparti produttivi al magazzino, cioè la gestione dei resi e infine per la gestione degli scarti di reparto associati alle singole commesse di produzione”, spiega Riccardo Brovelli, IT Specialist.
I risultati
Nel corso di questo complesso sviluppo della gestione dei flussi di materiale è stata introdotta la gestione degli ordini ai carrellisti addetti alla movimentazione. “Fornendo dei palmari agli operatori, tutte le attività vengono gestite 32
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I tubi Arizona, Alabama, Luisiana e Nevada
dal sistema: gli operatori di produzione richiedono o rendono materiale ed è il sistema stesso che indica ai carrellisti quale “collo” di materiale movimentare, facendo così rispettare la precisa rotazione della materia prima. Inoltre, sempre aiutato dal sistema, il responsabile di magazzino ha la possibilità di inviare richieste varie mantenendo così una precisa giacenza di materiale sempre aggiornata in tempo reale”, spiega Attardo. Le schede tecniche di produzione vengono ora gestite a sistema. “Possono quindi essere create, cambiate e aggiornate costantemente ed in ogni momento dall’ufficio tecnico e possono essere richiamate sempre in ogni momento dalla produzione avendo appunto sempre l’ultima versione”, sottolinea Bertoncello. È stata implementata la gestione dei controlli e di eventuali accettazioni in ingresso in modo che sia il sistema a dare evidenza delle autorizzazioni all’utilizzo della materia prima secondo piani di controllo prestabiliti; la gestione di tutte le non conformità di materiale (tutta la documentazione, compreso eventuali allegati fotografici inerenti a non conformità, può essere gestita ed inviata in real-time alle sezioni interessate che ne dispongono a loro competenza); la gestione consumi materiali per commessa di produzione (analisi consuntivi costi di produzione); la gestione ed analisi del prodotto finito.
Una partnership win-win
Gran parte di questo lavoro è stato reso possibile dalla stretta collaborazione messa in opera da Merlett Tecnoplastic e PMC International, un partner di IBM. “La relazione tra noi e PMC è nata inizialmente per la forni-
tura del mainframe, ma è proseguita e si è sviluppata in una partnership sempre più stretta: loro ci hanno fornito il supporto indispensabile che ci ha consentito di creare gli applicativi di cui avevamo bisogno e noi abbiamo messo a loro disposizione una knowledge base che oggi è diventata parte integrante dell’offerta IBM”, spiega Vito Campanella, IT Manager di Merlett Tecnoplastic.
Benefici ed evoluzioni future
Partendo dal miglioramento dell’efficienza del reparto logistico, grazie alla collaborazione tra produzione e IT e con il fornitore di tecnologia i benefici si sono estesi all’intera gestione del processo di creazione del valore. Un esempio chiaro di come digitalizzazione e interconnes-
I tubi Vacupress Eno, Vacupress Cristal, Armorvin HNA
Marco Tamborini, General Director di Merlett Tecnoplastic
Il team produzione e IT (da sinistra verso destra): Paolo Attardo - IT Specialist, Fabio Bertoncello Production Manager, Riccardo Brovelli - IT Specialist, Vito Campanella - IT Manager
sione siano i fattori chiave di quell’industria 4.0 di cui tanto si parla. “Un primo fondamentale beneficio è stata la possibilità di gestire in maniera semplificata materia prima e semilavorati a livello di singolo collo, con possibilità di conoscerne la storia e di legarlo alle commesse di produzione”, spiega Bertoncello. “Di qui siamo partiti per implementare un sistema di tracciabilità totale per ogni collo controllabile nel Sistema Operativo Aziendale”. Il nuovo processo di gestione delle materie prime e dei semilavorati “ha inoltre semplificato e reso più efficiente il lavoro dei muletti (con conseguente ottimizzazione dei percorsi e possibilità di creazioni statistiche con controllo delle attività svolte), ha ottimizzato il servizio di approvvigionamento ai reparti produttivi e consentito di implementare una rotazione controllata e controllabile dei materiali e semilavorati e ridotto gli errori nelle operazioni di carico/scarico tra magazzino e reparti”. Un ulteriore beneficio - anche ambientale - è la progressiva riduzione (fino alla prossima eliminazione) della gestione cartacea con evidente semplificazione del processo di preparazione e stampa delle bolle di approvvigionamento da e per reparti. Benefici di ben più ampio respiro sono però la possibilità di associare con precisione l’utilizzo e gli scarti di materiali per ciascun prodotto, con possibilità di analisi e controllo. “In questo modo siamo in grado di determinare quali sono esattamente le produzioni che generano i maggiori scarti e fare delle valutazioni anche in ottica di sviluppo commerciale”, spiega Tamborini, General Director dell'azienda. “Oggi abbiamo un controllo completo del costo delle commesse di produzione per singolo articolo, mentre prima lo avevamo per reparto. Un vantaggio non di poco conto”, prosegue. “Inoltre la tracciabilità completa dalla materia prima al prodotto finito ci permette di risalire immediatamente alle cause di eventuali problemi”. Ultimo fattore, ma non in ordine di importanza, è la disponibilità a sistema di tutti i dati generati nei distinti momenti del processo di creazione del valore: “big data” pronti per essere sottoposti ad analisi incrociate e statistiche per evidenziare - perché no ulteriori elementi utili al miglioramento continuo.
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LI FE SCI E NCE/di Franco Canna
INNOVAZIONE E DIGITALIZZAZIONE NEL SETTORE FARMACEUTICO 34
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Il 9 febbraio 2019 è una data cerchiata in rosso sui calendari di tutte le aziende farmaceutiche: è il giorno in cui entrerà in vigore il Regolamento Delegato (UE) 2016/161 della Commissione Europea, che prevede l’obbligo di un identificativo univoco che consenta di verificare l'autenticità dei medicinali e di identificare le singole confezioni. In pratica, le aziende farmaceutiche dovranno essere in grado di tracciare le proprie produzioni dalle prime fasi fino al confezionamento del singolo flacone: una cosa tanto semplice da dire, quanto difficile da fare, anche per un settore che storicamente è stato sempre attento al tema della tracciabilità. Raggiungere questo obiettivo richiederà alle imprese farmaceutiche un percorso di innovazione digitale che coinvolge sia l’ambito IT che quello OT, con finalità che, nel loro insieme, sono assolutamente compatibili con i dettami dell’Industria 4.0. La serializzazione infatti richiede investimenti che sono in linea con la “digital transformation” delle imprese farmaceutiche.
Verso un Farma 4.0
Anche nel settore farmaceutico sta emergendo un trend comune ad altri settori, quello della personalizzazione e della riduzione dei lotti. I farmaci stanno infatti passando dalla logica “one drug fits all” al concetto del “farmaco custom”. Ciò richiede il passaggio da una logica che prevedeva lotti grandi, che consentivano di ottimizzare la produzione, a una produzione caratterizzata da volumi ridotti. Il che non può che avvenire ripensando i processi produttivi adottando strumenti e tecnologie digitali. Di qui la grande attenzione che le aziende del comparto stanno ponendo alle opportunità di investimento offerte dal Piano Nazionale Industria 4.0 e all’evoluzione tecnologica che possa consentire loro di raccogliere la sfida rappresentata dai “vincoli” imposti dalle normative per trasformarli in opportunità di crescita e sviluppo. Quella della serializzazione (e del Track & Trace) è una sfida importante che riguarda aspetti tecnologici, di compliance, di organizzazione e di approccio e che deve essere affrontata con puntualità e competenza. È in ballo infatti la stessa capacità delle imprese di essere competitive sugli scenari internazionali. Al tempo stesso si deve tener conto del cambiamento radicale che si prospetta nella stessa supply chain, nelle relazioni, nei ruoli, nella collaborazione, nei meccanismi, con uno stretto riferimento alle regolamentazioni ed alle autorità di controllo nazionale ed europee.
Serializzazione e Track & Trace
Serializzazione, Data Integrity, ma anche convergenza tra IT e OT e flessibilità. Sono le parole d’ordine del 2017 (e oltre) nel settore farmaceutico. Le esperienze di Flamma e Stevanato
Il regolamento 2016/161 - il cui fine principale è contrastare la contraffazione dei farmaci - stabilisce che tutte le confezioni di farmaci circolanti all’interno del territorio della comunità dovranno essere contrassegnate con un codice identificativo univoco composto da 4/5 informazioni riportate in formato leggibile e bidimensionale, in base al Paese di destinazione ed alle sue specifiche norme. Avrà un suo processo di comunicazione ad una struttura multilivello di archiviazione in modo da permetterne la verifica. Per consentire la verifica della conformità del singolo identificativo univoco occorrerà adottare la metodologia “Track and Trace”, che comporta l’identificazione di ogni singolo raggruppamento di confezioni e del contenuto di ogni singolo raggruppamento (confezione - fardello - scatola). Questa informazione, generata al momento della produzione dovrà essere
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pare dei flussi che rispecchiassero l’andamento fisico. Questo clima positivo ha indotto, quasi inconsapevolmente, ad intraprendere un grande passo verso l’Industria 4.0, semplicemente pensando ai processi prima di ‘buttarsi a capofitto’ nell’implementazione tecnologica di un prodotto ERP. L’ERP è stato infine scelto in base al disegno di fabbrica integrata corrispondente alle necessità dell’azienda e del suo mercato di riferimento. Oggi l’ERP è per Flamma un “direttore di orchestra” che consente di integrare tecnologie innovative (big data, integrazione con realtà aumentata, IoT, automazione) senza dover ripensare ogni volta i processi. Nel 2017 l’azienda ha pianificato ulteriori investimenti nella direzione di Industria 4.0.
utilizzata da tutti i soggetti, operanti lungo la Supply Chain, per riconoscere il singolo raggruppamento e conseguentemente il suo contenuto. Il modello Track & Trace, in sostanza, prevede che tutti i soggetti coinvolti verifichino, per la parte a loro riguardante, che tutto quanto entrato in loro possesso sia conforme richiedendone la verifica ad un soggetto (repository) che traccia tutte le operazioni.
La sfida della flessibilità in casa Stevanato
L’importanza della Data Integrity
Il focus sulla corretta trasmissione del dato lungo il processo produttivo non deve però far passare in secondo piano un altro tema di cruciale importanza per le aziende del settore, cioè la Data Integrity, definita come la completezza, la consistenza e l’accuratezza del dato per tutto il suo ciclo di vita. In questo senso torna sempre utile ricordare il paradigma ALCOA, acronimo tratto dalle iniziali di cinque attributi che devono avere i dati e cioè: Attribuibili (deve essere possibile risalire a chi ha acquisito o inserito un dato o eseguito un’azione), Leggibili (deve essere possibile leggere i dati per tutto il periodo di vita del dato), Contemporanei (registrati al momento dell’attività), Originali o conformi (dato generato in elettronico o una copia con le stesse informazioni), Accurati (privi di errori o con modifiche documentate). Un paradigma al quale se ne aggiunge un altro, quello CCEA, che specifica che le informazioni devono essere Complete, Consistenti, Enduring (durevoli) e Avaliable (accessibili).
Imparare dagli errori, la storia di Flamma
Flamma S.p.A. è un importante produttore di principi attivi (API) per il settore farmaceutico. Nel 2014 un’ispezione dell’FDA non ebbe esito positivo e l’autorità comminò all’azienda un pesante “warning” (il famigerato “form 483”). La “batosta” ha spinto l’azienda a investire in nuove tecnologie e a ripensare i propri processi IT. È stata infatti avviata una revisione critica dei processi informativi interni per ottimizzare il processo gestionale. L’esperienza ha spinto i dipartimenti aziendali a confrontarsi in modo aperto e a map36
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Ecco come apparirà una confezione con codice univoco (credits: SecurPharm)
Stevanato Group è un importante costruttore di macchine e impianti per il settore farmaceutico (e non solo), che sviluppa gran parte del proprio giro d’affari con clienti tedeschi. Già da diversi anni, quindi, è impegnata in un processo di rinnovamento tecnologico che punta sulla ricerca della massima flessibilità. “Le soluzioni che abbiamo sviluppato in questi ultimi anni - spiega Franco Gianvanni - puntano ad offrire agli utilizzatori la massima flessibilità e velocità nel cambio formato”. Ma non solo: tra le applicazioni più innovative c’è una linea realizzata con stazioni indipendenti, fisicamente scollegate e connesse per il carico e scarico del materiale con una flotta di veicoli a guida autonoma. “Sono delle configurazioni che ci consentono di superare i colli di bottiglia nella produzione: ora non è più la parte più lenta del processo a dettare la velocità dell’intera linea e il guasto di un componente su una stazione non inficia sull’operatività delle altre stazioni”, spiega Gianvanni.
Carla Pinna, Matteo Fusco, Michela Spagnolo
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Tante PMI italiane offrono prodotti e servizi di altissima qualità, ma questo non è più sufficiente: oggi la vera competizione è sui modelli di business. Il Business Design, la disciplina illustrata in questo libro, utilizza strumenti rapidi ed efficaci come le mappe visuali e li struttura in un metodo. Il risultato è un approccio snello, partecipativo e alla portata di tutti che permette di ripensare in modo profondo l’intero modello di business aziendale, assicurando che l’innovazione sia sempre mirata alle reali esigenze dei clienti. “Business Design per le PMI” ti permette di acquisire uno schema strutturato per generare e attivare l’innovazione che serve davvero alla tua azienda.
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LI FE SCI E NCE/di Enzo Maria Tieghi CEO di ServiTecno Srl
DATA INTEGRITY E SISTEMI DI FABBRICA NELLE PRODUZIONI LIFE SCIENCE In questo articolo si affronta il tema della Data Integrity seguendo i requisiti delle diverse Agenzie che regolamentano il settore Life Science. Vengono illustrati i principi ALCOACCEA, evidenziando come GE Historian possa rappresentare una solida base per garantire conformità alle applicazioni di raccolta, memorizzazione e storicizzazione dei dati raccolti durante la produzione e sia compliant alle norme durante tutto il ciclo di vita dell’informazione relativa al prodotto
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A marzo 2015, la MHRA, l'Agenzia di regolamentazione dei Medicinali e Sanità inglese, ha pubblicato un documento (MHRA GMP Data Integrity Definitions and Guidance for Industry) su quanto si aspetta l’ente regolatorio a livello di Good Manufacturing Practice (GMP) riguardo l’integrità dei dati per l'industria farmaceutica, in modo da assicurare che le medicine prodotte siano sicure per quanto riguarda la Qualità. Questa guida è complementare alle esistenti guide GMP dell'UE e dovrebbe essere letta in combinato disposto con la legislazione nazionale degli stati membri UE per i medicinali e per le norme GMP. La guida è stata scritta per sottolineare l'importanza della governance in tutto il ciclo di vita dei dati. Considerazioni come corrette procedure organizzative e controlli di accesso ai sistemi devono essere i presupposti.
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Cosa si intende per Data Integrity?
Ma come devono essere i dati, secondo i requisiti per la “Data Integrity”? I dati sono definiti come “le informazioni derivati o ottenuti dai dati grezzi (raw data), come ad esempio un risultato di una analisi (o un dato di processo registrato dal sensore, opportunamente calibrato, sull’impianto). Il dato deve essere conforme all’acronimo “ALCOA”: • A – Attribuibile: alla persona/attività che ha generato il dato • L – Leggibile: il dato deve essere leggibile e permanente (per sempre) • C – Contemporaneo: registrazione contestuale al processo che lo genera (con time stamp) • O – Originale: il dato deve essere originale o essere una sua “copia vera” (validata) • A – Accurato: è effettivamente il dato che è stato rilevato? A questo paradigma “ALCOA” sono aggiunti anche i requisiti cosiddetti “CCEA”: • C – Complete: tutti i dati raccolti sullo stesso campione • C – Consistent: consequenzialità nella raccolta secondo quanto indicato dal time stamp • E – Enduring: che sia controllata la consistenza e salvato su un “media” resistente • A – Avaliable: accessibile per consultazione durante tutto il ciclo di vita del dato
Dai documenti possiamo estrarre questa definizione: l'integrità dei dati è l'accuratezza e la coerenza dei dati memorizzati, indicati dall'assenza di qualsiasi alterazione nei dati stessi tra scrittura e lettura dei record. L'integrità dei dati è imposta in un sistema fin dalla fase della sua progettazione attraverso l'uso di regole standard e procedure, ed è mantenuta attraverso il controllo di errori procedurali ed operativi e routine di convalida.
Perché l’integrità dei dati è così importante
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Retrodatazione dei documenti: risultati dei test di stabilità retrodatati per far fronte agli impegni richiesti. Copia di dati già esistenti spacciati come nuove informazioni: risultati di lotti precedenti sono stati utilizzati per sostituire i test per un altro lotto o risultati di test accettabili sono stati creati senza eseguire i test. Riesecuzione di test su campioni per ottenere risultati migliori: analisi multiple sono state fatte con lo stesso campione senza un'adeguata giustificazione e in alcuni casi i campioni sono stati testati ufficiosamente o con analisi di prova fino ad ottenere risultati desiderati. Generazione di dati nuovi e/o eliminazione di dati esistenti: i dati grezzi originali e le registrazioni sono stati modificati ad esempio, utilizzando del fluido correttivo o la manipolazione di una procedura analitica lacunosa e/o dei dati associati all'analisi al fine di ottenere risultati per il passaggio dei test. Dati fuori specifica ignorati e/o “corretti”/manipolati. Dimensioni dei campioni dei test non rispettati o “aggiustati”. Numerazione del report di test o del protocollo incoerente. Report del test incoerente o in contrasto con i raw data generati dal processo e/o “correzione”/manipolazione dei risultati. Durata dei test “accorciata” arbitrariamente, senza seguire le SOP.
ALCOA e CCEA
Le Agenzie di regolamentazione si aspettano che le aziende farmaceutiche conservino le registrazioni complete e accurate ed anche tutti i dati grezzi che le hanno generate (raw data), e che li mettano a disposizione degli ispettori. L'integrità dei dati generati dalle aziende farmaceutiche regolamentate sia in produzione che nei laboratori ora conta di più, perché le informazioni registrate correttamente sono le informazioni di base che i produttori hanno per garantire l'identità del prodotto, la forza, la purezza, la sicurezza ed eventuali non conformità. Proprio sull'integrità dei dati si basano molte delle più recenti (e gravi) lettere di avvertimento (Warning I requisiti fondamentali per la Data Integrity nell'IT Letters) e di interventi normaNel citato documento MHRA su Data Integrity tivi dalle Agenzie stesse. Definitions and Guidance vengono date alcune preGlossario Ecco alcuni esempi di non conscrizioni da seguire su come progettare sistemi che SCADA: Supervisory Control and Data formità riscontrate: possano assicurare “data quality and integrity”, e venAcquisition (System) • Registrazione non contegono fatti alcuni esempi, quali: EBRS: Electronic Batch Record System MHRA: Medicine and Healthcare Products stuali all’attività: mancata • accedere al clock di sistema per la registraRegulatory Agency registrazione nel momento zione con orario corretto del dato dell’evento; GMP: Good Manufacturing Practice in cui è stata eseguita l'at• accessibilità ai batch record negli stessi IT: Information Technology tività. Ci sono prove che i luoghi in cui si svolgono le attività, in modo che EMA: European Medicines Agency record prodotti siano stati non siano necessarie la registrazione ad hoc dei dati FDA: US Food and Drug Admininstration SOP: Standard Operating Procedure firmati dal personale della e trascrizione su documenti ufficiali in momenti sucAPI: Active Pharmaceutical Ingredient società quando la persona cessivi; GAMP: Good Automated Manucafturing era in realtà assente in quel • verifica dei dati sui campi di input manuale giorno. dall’operatore, contestuali al data entry; 2/2017 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE
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“L’integrità dei dati (Data Integrity) è un requisito fondamentale per il settore regolamentato della Salute, poiché le decisioni e presupposti sulla qualità dei prodotti e il rispetto delle disposizioni normative applicabili sono realizzati proprio sulla base di dati” (Institute of Validation Technology)
c ontrollo dei diritti di accesso dell'utente per impedire modifiche di dati (o con audit trail); • acquisizione automatica dei dati o stampanti collegate direttamente allo strumento (come ad esempio per le bilance) per evitare errori o imprecisioni di trascrizione; • ove necessario, stampanti nelle vicinanze di attività rilevanti; • accesso ai punti di campionamento (ad esempio per sistemi dell’acqua); • accesso ai dati grezzi (raw data) per il personale che svolge attività di verifica dei dati; Dalla figura che segue, sempre tratta dal documento di MHRA su Data Integrity Definitions and Guidance, si evince che il posizionamento dei sistemi SCADA, Historian, EBRS, ecc. è da considerare sulla destra dell’asse della complessità (da sistema semplice a più complesso) e dove sono utilizzati sistemi prevalentemente “paperless” (senza esigenze stringenti di produzione di report cartacei: “Printouts not representative”). Nel “fumetto” viene indicato dove si potrebbero posizionare queste categorie di software.
cesso ai dati. • Annotare il time-stamp quando viene salvato un dato (sia raw data che dato aggregato), e di conseguenza consentire la visualizzazione di data e ora esistenti nell'archivio storico. • Richiedere eventualmente le firme elettroniche sulle annotazioni, se l'opzione ER/ES (Electronic Record/Electronic Signature) è abilitata nel Server GE GE Historian. • Abilitare stampe leggibili (human-readable, utilizzando il comando Stampa) e supporto per audit informatico immediato ed integrato (esportando direttamente tali dati in un file CSV che può essere importato in Excel o un database SQL). • L'opzione ER/ES (Electronic Record / Electronic Signature) di GE Historian consente di mantenere un accu-
Utilizzo di Historian come database dei dati da storicizzare in un ambiente regolamentato
I sistemi utilizzati in produzione dalle aziende del settore Life Science devono rispettare le norme nei settori regolamentati, sia quelli che devono essere conformi ai dettami della FDA che quelli che devono conformarsi ai requisiti di MHRA, EMA, ed altre Agenzie nazionali. Per alcuni di essi è necessario essere conformi a normative quali la regolamentazione 21CFR Part 11 ed ora della MHRA GMP Data Integrity Definitions and Guidance for Indu- Field stry (March 2015). È allora necessario un software che permetta di sviluppare un'applicazione o un processo conforme a tali requisiti. Come sappiamo da norme e standard internazionali per la Security delle informazioni (per esempio ISO2700x, ITIL, CoBit, ecc.) i requisiti per la sicurezza dei Require Point Verification (Enable/Disable) dati sono dettati dall’acronimo C-I-A: Confidentiality, Integrity, Availability (Riservatezza, Integrità e Disponibilità). La flessibilità e la versatilità di GE Historian consente di creare applicazioni che, seguendo questi requisiti, possano essere compatibili con quanto richiesto dalle norme, come ad esempio: Verification Message • Fornire l'accesso al sistema solo alle persone autorizzate all’utilizzo ed all’ac40
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Description If you select Enable, GE Historian requires you to enter identifying information whenever you attempt a restricted action. Whenever you attempt to change the system configuration (for the tag, archive, or collector), a tag value, or other record, you must electronically “sign” the action with a username and password. If the user is authorized to make this change, the identity of the person, the action performed, and the time it was performed, are all recorded in the audit trail. NOTE: The audit features are not dependent on this feature being enabled. GE Historian audits all user actions regardless. Enabling Electronic Signatures and Electronic Records also requires you to re- verify your identity when you use the Excel Add-In, to modify or create a tag, or import data or messages. NOTE: This feature is available only if you have purchased the Electronic Signatures and Electronic Records option. When point verification is enabled, a message request for username and password appears whenever you attempt to perform an action specified as requiring point verification.
rato e completo Audit Trail delle funzioni sia quelle operative che quelle di configurazione e manutenzione dell’applicazione con GE Historian.
Impostazioni dei parametri per la conformità in GE Historian
Ecco un breve prospetto per come impostare i parametri in GE Historian per avere la conformità al 21CFR-Part11 ed ai dettami della MHRA GMP Data Integrity Definitions and Guidance for Industry (March 2015):
Esempio di accesso controllato di GE Historian
Quando si fa clic su Update sul tab Security nel momento in cui si cerca di cambiare lo stato nella funzione “Change Point Verification”, o quando si tenta di eseguire un'azione che richiede la verifica di un punto, viene visualizzata la finestra di dialogo mostrata nella figura seguente. Al che viene richiesto di inserire il nome utente, la password e il dominio nei campi selezionati e quindi fare clic su OK per procedere al all’accesso ed all’aggiornamento. Ne segue una registrazione sull’Audit Trail di GE Historian secondo quanto richiesto dalle norme.
I requisiti ALCOA-CCEA in GE Historian
Come abbiamo detto, i dati devono essere conformi secondo le seguenti requisiti ALCOA-CCEA: A – Attribuibile: alla persona/attività che ha generato il dato. GE Historian permette di tracciare ogni dato secondo quanto stabilito in fase di configurazione in modo automatico, ed in un ambiente affidabile e “protetto”. Se abilitata la funzionalità ER/ES (Electronic Record/Electronic Signature) di GE Historian, questa consente di mantenere un accurato e completo Audit Trail delle funzioni sia quelle operative che quelle di configurazione e manutenzione dell’applicazione con GE Historian, ed ogni dato risulta quindi attribuibile alla singola persona identificata in fase di log-in e/o per la quale è stata richiesta la firma elettronica. L – Leggibile: il dato deve essere leggibile e permanente (per sempre). Il dato è accessibile per utilizzo immediato ed in realtime. Viene inoltre memorizzato in un database “protetto” ed accessibile per elaborazioni (in sola lettura), consultazioni, report, ecc. Il dato storicizzato può poi essere “passato” da online a offline, pur continuando ad essere accessibile con strumenti software di utilizzo corrente. I dati possono poi essere anche memorizzati su altri supporti (media) per stoccaggio di lungo periodo a scelta del cliente. C – Contemporaneo: registrazione contestuale al processo che lo genera (con time stamp). Il dato in GE Historian viene sempre accompagnato con Time Stamp.
Il clock di sistema può essere unico e sincronizzato. O– Originale: il dato deve essere originale o essere una sua “copia vera” (validata). Questo requisito è insito nella gestione “digitale” del dato, ove sia, come in GE Historian, garantita l’integrità del dato (raw data) o dell’informazione conseguentemente ottenuta dall’aggregazione ed elaborazione dei dati ai fini analitici e di reportistica. La convalida della “catena” e dell’applicazione può dimostrare l’effettivo trattamento del dato in modo conforme alle GMP. A – Accurato: è effettivamente il dato che è stato rilevato? In GE Historian, non avviene manipolazione del dato: viene infatti preso e memorizzato il dato che gli “arriva” dall’applicazione che il dato lo ha raccolto. A tal fine, la convalida della “catena” e dell’applicazione può dimostrare l’effettivo trattamento del dato in modo conforme alle GMP (ed alla Gamp). Se c’è necessità di “manipolare” il dato grezzo ed aggiornarlo, questa attività viene tracciata secondo quanto richiesto da 21CFR-Part11 ed ora MHRA GMP Data Integrity Definitions and Guidance: viene richiesto al sistema di identificare e controllare l’autore dell’aggiornamento (mediante ER/ES ed Audit Trail), viene registrato il dato originale, ed il nuovo dato (entrambi con il relativo time-stamp). C – Complete: tutti i dati raccolti sullo stesso campione. La registrazione dei dati avviene in modo automatico e secondo il “rate” di campionamento deciso in fase di configurazione. C – Consistent: consequenzialità nella raccolta secondo quanto indicato dal time stamp. Anche per questo requisito, la registrazione dei dati avviene in modo automatico e secondo il “rate” di campionamento deciso in fase di configurazione. Il dato in GE Historian viene sempre accompagnato con Time Stamp in modo sequenziale. Il clock di sistema può essere unico e sincronizzato. E - Enduring: che sia controllata la consistenza e salvato su un “media” resistente. Come detto, il dato storicizzato può poi essere “passato” da online a offline, pur continuando ad essere accessibile con strumenti software di utilizzo corrente. I dati possono poi essere anche memorizzati su altri supporti (media) per stoccaggio di lungo periodo a scelta del cliente. A – Avaliable: accessibile per consultazione durante tutto il ciclo di vita del dato. Questo è garantito da GE Historian: è possibile infatti avere stampe leggibili (human-readable, utilizzando il comando Stampa) e supporto per audit informatico immediato ed integrato (esportando direttamente tali dati in un file CSV che può essere importato in Excel o un database SQL). Inoltre come detto ai punti “L” e “E”, il dato storicizzato può poi essere “passato” da online a offline, pur continuando ad essere accessibile con strumenti software di utilizzo corrente. I dati possono poi essere anche memorizzati su altri supporti (media) per stoccaggio di lungo periodo a scelta del cliente. 2/2017 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE
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LIFE SCIENCE/di Luca Zorloni
Gli ospedali sono grandi silos pieni di dati e serve qualcuno che li sappia leggere. Nel 2020 IBM stima che in media un medico dovrà prendere in esame 100 variabili prima di emettere una diagnosi, ma nel 2025 il numero di elementi da tenere in conto saranno almeno mille. Ecco quale sarà il ruolo di tecnologie come machine learning e intelligenza artificiale
MACHINE LEARNING, INTELLIGENZA ARTIFICIALE E BIG 42
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Si calcola che una persona durante tutta la sua vita produca in media un milione di gigabyte di dati sanitari. Le informazioni su malattie, interventi, ospedali di ricovero, visite specialistiche, ambulatori, nomi di medici che hanno monitorato quel paziente e patologie familiari sono appena il 10% del totale. IBM ha stimato che il 30% sono dati genomici, dalla cui analisi e decrittazioni si possono trarre numerose conclusioni sul futuro di un paziente, e per il restante 60% dati esogeni. Dati legati all'ambiente, alle abitudini di vita, all'inquinamento della città in cui si vive. È una massa disordinata e fin troppo abbondante di notizie, nozioni e dettagli su una persona e che, al momento, nella maggior parte dei casi tale resta. Ma non sarà così a lungo. È una questione di efficienza dei costi. Oggi il 30% di ogni dollaro speso in sanità viene sprecato, tuttavia il crescente invecchiamento della popolazione, il miglioramento delle aspettative di vita
e, in parallelo, la necessità di salvaguardare i conti pubblici da una delle voci più voraci di denaro, quale quella sanitaria, spingono a una gestione più oculata delle risorse. Se si possono prevedere le malattie e offrire terapie che abbattano il rischio o se dall'osservazione di determinate fasce della popolazione si riescano a individuare cause comuni che possono essere contenute, i governi nazionali potranno spendere meglio le tasse dei contribuenti in sanità. Entro il 2025 la domanda mondiale di servizi sanitari crescerà del 42% e in Europa la percentuale di persone con più di 65 anni sul totale della popolazione passerà dal 30% al 60% entro il 2060.
Gli ospedali? Dei silos di dati
Per questo machine learning suona come una parola magica per la filiera della salute. Se gli ospedali sono grandi silos pieni di dati, allora hanno bisogno di qualcuno che li sappia leggere. Nel 2020 IBM stima che in media un medico dovrà prendere in esame 100 variabili prima di emettere una diagnosi, ma nel 2025 il numero di elementi da tenere in conto saranno almeno mille. Quando si cura un cancro, il 44% dei trattamenti iniziali viene modificato, sulla base dell'osservazione continua e dei dati che man mano si raccolgono. L'esempio più eclatante di machine learning applicato alla salute si chiama Watson Health. Il progetto porta la firma di IBM e finora è costato 4 miliardi di dollari tra ricerca e acquisizioni utili ad allargare il raggio del cervellone. La compagnia statunitense, ad esempio, ha speso un miliardo di dollari per inglobare Merge, uno dei colossi dell'imaging medicale (per intendersi TAC e raggi X) e inglobare i dati su questi strumenti. Explorys ha portato in dote le cartelle cliniche di 50 milioni di pazienti, Truven le analisi sanitarie per 8.500 clienti, tra cui grandi case farmaceutiche, istituti di ricerca ed enti governativi. Quando IBM non ha comprato l'oggetto del desiderio, ha concluso accordi di collaborazione. Con Novo Nordisk, ad esempio, sta lavorando per connettere in cloud le penne per la misurazione dell'insulina, in modo da raccogliere i dati sui pazienti diabetici in tempo reale. E questa mole di informazioni alimenta il cervello di Watson. Come le intelligenze artificiali di riconoscimento facciale macinano ogni giorno migliaia di video di Youtube per distinguere un sorriso da una smorfia di dolore, un cenno di approvazione da un'espressione di paura, Watson Health digerisce questi dati per comprendere come funzionano il corpo umano, le malattie, operazioni e medicinali e offrire consulenza ai medici. “Un sistema come Watson for oncology, che usa l'intelligenza artificiale sulla letteratura scientifica, su dati open e non sensibili, si può usare anche domani”, precisa Andrea Agnello,
DATA: L’HIGH TECH PER LA SANITÀ 2/2017 | INDUSTRY 4.0 DESIGN MAGAZINE
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direttore di programma del Watson Health Center for Excellence. L'AI non sostituirà il medico, ma scansionerà al suo posto i dati e la letteratura scientifica, restituendo una rosa di informazioni utili a prendere una decisione sulla cura per il paziente.
E l’Italia?
L'Italia ha messo gli occhi su Watson e lo scorso anno l'allora presidente del consiglio, Matteo Renzi, ha firmato un accordo con i vertici di IBM per aprire una struttura di ricerca nell'ex area dell'Expo di Milano, dove sorgerà un polo dedicato agli studi nelle scienze della vita. Come riferisce la testata americana Tech Crunch, anche Apple ha deciso di investire in sanità e sta testando l'uso di iPad in alcuni ospedali degli Stati Uniti, sia per semplificare la comunicazione tra medico e paziente o tra medico e personale sanitario, sia per migliorare la raccolta dei dati e la loro implementazioni per analisi statistiche e previsionali. Secondo CB Insights, società statunitense di analisi dei dati, delle cento principali startup che stanno usando l'intelligenza artificiale per rivoluzionare i mercati, undici operano nel settore sanitario. CloudMex, ad esempio, ha costruito una piattaforma di analisi dei rischi di salute, sommando i dati delle cartelle cliniche, della storia del paziente, della demografia e delle procedure sanitarie. L'obiettivo è di prevenire e, di conseguenza, di ridurre i costi. Enlitic combina l'esperienza di medici e pazienti per fornire ai dottori una rosa di azioni che possono mettere in campo di fronte a una patologia, dopo aver analizzato miliardi di casi clinici simili. Utilizzando le reti neurali, inoltre, la piattaforma di machine learning continua ad apprendere e migliora la propria capacità di analisi dei dati che le vengono forniti e il confronto con l'archivio storico. L'inglese Babylon, invece, permette ai pazienti di ottenere diagnosi via telefonino. Si può ottenere un consulto in videochiamata, ma in casi più lievi il primo filtro è un chatbot che raccoglie una semplice anamnesi dal paziente, prima di passare le informazioni al medico per il consulto. Mentre twoXAR è un sistema di intelligenza artificiale che identi-
fica medicinali da sviluppare, abbatte il rischio nello svolgimento degli studi preclinici per accelerare la produzione di farmaci innovativi. Anche in Italia stanno nascendo startup attente all'uso dei dati e dei software in medicina. È il caso di Heartwatch, una startup che ha sviluppato un programma monitora il volto di una persona e dalla variazioni cromatiche della pelle, rileva dati cardiaci. Queste sfumature permettono di determinare frequenza cardiaca, frequenza respiratoria e saturazione del sangue e restituisce una situazione del paziente che indica se sia il caso di visitare un cardiologo per segni sospetti. “Prevenzione, telemedicina, nuovi sistemi di diagnostica e approcci terapeutici innovativi sono le aree di interesse scientifico e industriale della sanità del futuro”, spiega Alberto Baldi, coordinatore del cluster bioPmed Piemonte Healthcare. Il centro, in qualche modo, rappresenta quello che più in grande dovrà essere lo Human Technopole di Expo, ossia uno spazio dove centri di ricerca, università, ospedali e imprese condividono gli uffici e favoriscono lo scambio tecnologico. “La logica è di aggregare soggetti per lavorare insieme e il machine learning è un pezzetto di questa attività - aggiunge il docente -. Abbiamo aziende dell'ICT che si rivolgono a noi per capire come possono usare i loro strumenti in ambito sanitario”. Operativo dal 1998, offre incubazione e accelerazione di impresa, consulenza aziendale, partecipazione a progetti di caratura internazionale e supporto scientifico a terzi. “Aiutiamo le imprese a sviluppare prodotti - prosegue Baldi -. Lavoriamo come una sorta di Fraunhofer, alla tedesca. Individuiamo i trend di mercato e di settore, forniamo visioni di sviluppo di medio e lungo termine, favoriamo il trasferimento tecnologico”.
I profili etici e legali
Lo sviluppo della medicina intelligente apre però questioni etiche e legali. La più semplice è stabilire se questi software sono da considerare a tutti gli effetti dei dispositivi medici, come un bisturi o una siringa. Già oggi i programmi usati in sanità sono considerati tali, ma hanno un utilizzo passivo. Un domani l'AI avrà compiti più invasivi sulla salute di un paziente. “Sarà classificato con classi di rischio superiori a quella attuale, che è la più bassa”, commenta Sara Belice dello studio legale DLA Piper. Un secondo aspetto, più dirimente, riguarda il trattamento dei dati. La nuova disciplina della privacy varata dall'Unione europea consente l'istituto della revisione: se una conclusione a cui una macchina giunge non mi sta bene, posso chiedere conto di come sia stata presa la decisione. “Oggi però il machine learning rischia di essere una ‘mistery box’, nel senso che si sa da dove si parte ma non si sa dove si finisce”, commenta Gianluigi Marino, avvocato dello stesso studio internazionale. E poi c'è la questione delle scappatoie legali. Il codice del consumo prevede che un produttore non è responsabile di difetti di produzione se, nel momento in cui immetteva il prodotto sul mercato, mancavano le conoscenze tecniche e scientifiche per riconoscere quei difetti. E secondo i legali di DLA Piper il machine learning, visto che apprende e cambia nel tempo, potrebbe prestare il fianco a questa linea di difesa da parte dei produttori.
ICT E INDUSTRIA 4.0 2 - 3 OTTOBRE 2017
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INDUSTRIA 4.0 - SFIDE ED OPPORTUNITÀ
Italia ed economia 4.0 • Industry 4.0, casi e fenomenologia dell’attuazione • Il quadro del mercato Industry 4.0
INDUSTRIA 4.0 - I SISTEMI INTELLIGENTI
Augmented Reality • Automazione e Robotica • Big Data Analytics • Buying power sharing & cost management
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23/24 OTTOBRE 2017 Dalle ore 9:00 alle ore 18.00 c/o Kilometro Rosso - Centro delle Professioni Via Stezzano, 87 - Bergamo
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Consiglio Provinciale dell’Ordine dei Consulenti del Lavoro di Bergamo
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Per tutti i consulenti del lavoro verranno rilasciati un totale di 9 Crediti Formativi sulle due giornate di evento. Le adesioni dovranno essere fatte sulla piattaforma Teleconsul.
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LI FE SCI E NCE/di Guido Porro Managing Director EuroMed, Dassault Systèmes
Per la prima volta, medici e chirurghi hanno accesso a un cuore pulsante in 3D perfettamente simulato su qualsiasi dispositivo mobile, grazie al contributo e alla collaborazione di aziende e istituti accademici
IL CUORE PRENDE VITA GRAZIE ALLA SIMULAZIONE COLLABORATIVA 46
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Lavorando nell’ambito di un progetto su scala mondiale, è stato possibile realizzare una simulazione tridimensionale del cuore umano, estremamente realistica e scientificamente validata. Il progetto Living Heart è già stato commercializzato ed è il primo “prodotto” di questo genere. Sfruttando il modello digitale completamente animato in 3D, produttori di dispositivi medicali, ricercatori e professionisti della medicina potranno effettuare test virtuali e visualizzare la reazione del cuore con modalità impraticabili con i tradizionali esami fisici. Attualmente i medici utilizzano speciali liquidi di contrasto e telecamere a raggi X per analizzare il funzionamento del cuore di un paziente. La nuova tecnologia digitale, sviluppata da Dassault Systèmes, seconda azienda software in Europa e capoprogetto di Living Heart, in collaborazione con le università britanniche di Oxford, Glasgow e l’University College di Londra, promette di rivoluzionare la conoscenza del cuore umano e le relative cure. “Living Heart” può essere utilizzato per studiare difetti congeniti o patologie cardiache modificando la conformazione e le proprietà dei tessuti mediante un editor software di facile utilizzo. Inoltre, nel simulatore si possono inserire dispositivi medicali e presidi medico-chirurgici per studiare la loro azione sulla funzionalità cardiaca, validarne l’efficacia e prevederne l’affidabilità in diverse condizioni. Ad esempio si possono “impiantare” stent coronarici per individuare la tipologia, le dimensioni e la posizione ideali per ottenere i risultati migliori.
Margini di miglioramento
Il modello “Living Heart” contiene precisi dettagli anatomici del cuore umano e dei vasi più prossimi, come l’arco aortico, l’arteria polmonare e la vena cava superiore (SVC). La risposta dinamica del modello di cuore è controllata da principi di fisica elettrica, strutturale e fluida (sangue) estremamente realistici.
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Quando il cuore virtuale in 3D è stato mostrato a medici qualificati, essi stessi hanno potuto vedere per la prima volta come funziona effettivamente un cuore umano. Lastre e raggi X non restituiscono mai un’immagine completa, mentre il 3D mostra tutto ciò che si muove all’interno del corpo. Utilizzando visori per la realtà virtuale o stanze speciali allestite con proiettori multipli, gli esperti del settore possono letteralmente “passeggiare” all’interno del cuore per studiarne i dettagli e i segreti più minuziosi. La diagnosi, oltre a risultare più semplice, può essere condivisa e capita dal paziente. Se un medico può mostrare al paziente esattamente come si presenta una patologia e come influisce sulla sua attività cardiaca, così come l’effetto di un farmaco o di un pacemaker, il grado di comprensione aumenta e l’ansia diminuisce. Questo progetto è il risultato del lavoro congiunto di ricercatori cardiovascolari, sviluppatori di dispositivi medicali e altri esperti, che hanno raccolto tutte le loro conoscenze e competenze in un archivio di dati e informazioni unificato. Il cuore digitale generico attualmente disponibile può essere facilmente adattato per simulare qualsiasi condizione o patologia. Il modello mostra gli impulsi elettrici che fanno pulsare il cuore e, inoltre, il modello 3D può essere personalizzato per riprodurre esattamente il muscolo cardiaco di uno specifico paziente.
Cuore e cervello
Personalizzando il cuore digitale per ottenere una copia esatta del cuore di una persona, è possibile applicare sensori mobili e altri dispositivi indossabili per monitorare la salute 24x7 e utilizzare le informazioni raccolte per definire una cura. In pratica, le informazioni sullo stile di vita del paziente possono essere raccolte nell’arco di setti-
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mane e mesi per ottenere una fotografia del cuore molto più dettagliata di quanto non sia mai stato immaginabile prima. Presto si ritiene che sarà possibile andare dal proprio medico oppure accedere a un sito online per vedere il proprio cuore in 3D e capirne esattamente le condizioni. Collaborando con aziende biomedicali è possibile modellare in 3D dispositivi e presidi quali stent, pacemaker e valvole cardiache, studiando e perfezionando questi componenti sul cuore simulato prima di applicarli sul paziente. La tecnologia di Dassault Systèmes mostra il funzionamento dei dispositivi in condizioni reali, dove sono esposti a colpi, interferenze varie e al battito costante del cuore che può provocarne il malfunzionamento. Robert Schwengel, MD, FACC e Clinical Assistant Professor of Medicine, Alpert Medical School, Brown University, afferma: “Sapevo che la simulazione aveva fatto molti progressi, ma prima di vedere il progetto Living Heart non immaginavo di potermi affidare alla realtà virtuale per gestire le attività quotidiane di cardiologia e formazione professionale. Mi cimento con le esperienze 3D di Dassault Systèmes da qualche tempo e sono convinto che questo prodotto possa essere di grande aiuto nell’informazione ai pazienti e nella formazione dei miei studenti e dei professionisti della medicina, oltre a migliorare le capacità di diagnosi e la personalizzazione delle terapie”.
Ottimi risultati Utilizzando Living Heart come “paziente virtuale”, i chirurghi potranno sperimentare nuove tecniche di intervento e terapie farmacologiche, anche su modelli di pazienti specifici. La cosa più sorprendente è che si sia riusciti a realizzare un progetto come Living Heart. Molti ricercatori ci hanno provato per decenni, ottenendo qualche successo ma, spesso, le soluzioni non erano affidabili, molto complesse e difficilmente personalizzabili. Questo nuovo cuore digitale è una vera e propria rivoluzione. Finora ci si era sempre concentrati sulla modellazione del cuore, senza pensare alla possibilità di integrare dispositivi medicali. Ma poiché Living Heart riproduce le interazioni chimiche, elettriche, strutturali e fluide, ora è facile vedere esattamente come si comportano i dispositivi. Ottime notizie per le aziende più innovative che possono sfruttare questa tecnologia per migliorare i loro prodotti e metodi di cura cardiologica. Così, nel tempo, si potranno sviluppare cure migliori per tutti.
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LI FE SCI E NCE/di Gianluca Annunziata Key Customer Project Engineer & Training Coordinator, Mitsubishi Electric Factory Automation
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I mercati della farmaceutica e del Life Science sono caratterizzati da una concorrenza sempre più diffusa e agguerrita, che spinge le aziende a cogliere le potenzialità offerte dalle innovazioni tecnologiche per incrementare le prestazioni delle soluzioni e continuare a garantire adeguati standard qualitativi. È il caso della piattaforma Wasp, realizzata da Copan adottando soluzioni Mitsubishi Electric e i precetti base di Industry 4.0.
Automazione per la microbiologia
Nella microbiologia la pre-analitica è una fase fondamentale perché incide sulla qualità dei campioni, a sua volta indispensabile per garantire affidabilità ed accuratezza delle diagnosi. Con le tecnologie Mitsubishi Electric Copan ha sviluppato una soluzione di pre-diagnostica 4.0
ROBOTICA, VISIONE E INTERCONNESSIONE SBARCANO IN LABORATORIO 50
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Nata a Mantova nel 1979, Copan si è dapprima occupata dell’attività di produttore e distributore di articoli da laboratorio, arrivando presto a giocare un ruolo importante a livello internazionale nel campo delle soluzioni tecnologiche avanzate per la pre-diagnostica. Anche in questo settore, la competitività accresciuta rende indispensabile provvedere al contenimento dei costi, adottando soluzioni che non influiscano negativamente sulla qualità della produzione. L’automazione di laboratorio risponde proprio a questa esigenza, in quanto consente al laboratorio di microbiologia di svolgere una parte significativa delle sue attività di routine in modo completamente automatizzato, accrescendone sia l’efficienza che l’efficacia. In particolare, la pre-analitica è una fase fondamentale nella microbiologia, in quanto da essa dipende la qualità dei campioni, a sua volta indispensabile per garantire affidabilità ed accuratezza delle diagnosi. Le operazioni devono essere svolte in modo rapido e altamente standardizzato, assicurando la completa tracciabilità di tutti gli elementi e dei passaggi. Un esempio di come i sistemi di Copan rispondano alle esigenze di produttività e qualità presenti nel settore è rappresentato da Wasp, l’esclusiva piattaforma flessibile e automatizzata dedicata al processa-
mento di un’ampia gamma di campioni e una gran varietà di contenitori per gli stessi.
Tracciabilità garantita
Realizzata in ottica 4.0 e destinata ai laboratori di analisi, Wasp è una piattaforma universale che copre tutte le diverse attività di batteriologia: la semina su terreni di coltura in piastra, lo striscio di vetrini per il gram e l’inoculo in brodi di arricchimento. Per garantire la costante tracciabilità di tutti i campioni e delle lavorazioni, tutti i processi di Wasp sono guidati da un sistema di lettura di codice a barre che, scambiando i dati del campione/paziente con il L.I.S. (Laboratory Information System), individua la tipologia di campione e lo associa ad un opportuno protocollo programmabile per prevedere tutte le operazioni necessarie all’analisi. Wasp quindi preleva il campione, identifica il tipo di contenitore ed esegue automaticamente tutti i passi necessari: apertura del contenitore, verifica presenza e prelievo del campione, semina, etichettatura con codice a barre della piastra, incolonnamento delle piastre processate secondo predefinite categorie e, infine, la sterilizzazione. In quest’ottica, la gestione di numerosi lotti senza perdere in efficienza e mantenendo la tracciabilità completa del lotto stesso è un’esigenza produttiva che deve coniugarsi con sistemi di automazione flessibili e con il controllo delle condizioni ambientali di produzione.
La iQ Platform e un robot Scara Mitsubishi
Integrazione con tutti i livelli
Infine, la macchina sfrutta l’integrazione della tecnologia MES per comunicare in modo diretto e trasparente con i livelli superiori, nella fattispecie con i sistemi informativi del L.I.S. per raccogliere informazioni sulle analisi da eseguire e trasferire i dati ottenuti dagli esami effettuati. In questo senso, Mitsubishi Electric propone soluzioni che facilitano l’implementazione di tecnologie MES attraverso moduli di interfaccia integrabili sullo stesso backplane con le altre CPU della piattaforma iQ. Il modulo MES permette così di creare un’infrastruttura di comunicazione trasparente che elimina il gap tra manufacturing e database IT, ottenendo una visibilità totale della lavorazione e una trasmissione dati in tempo reale, senza necessità di alcun gateway o programmazione aggiuntiva. La piattaforma universale Wasp si rivela essere adatta alla gestione rapida, precisa e automatizzata di tutte le attività legate alla batteriologia.
Quando robotica fa rima con flessibilità
L’automazione, basata sulle avanzate tecnologie Mitsubishi Electric, è il tipico esempio della quarta rivoluzione industriale, a partire dall’impiego di due robot Scara, modello RH-2FH e RH-6FH, per la movimentazione e la lavorazione dei campioni. L’integrazione di entrambi i robot all’interno della piattaforma multi-CPU iQ-Platform permette uno scambio dati in tempo reale tra essi e la CPU PLC, rendendo possibile la loro coesistenza in uno spazio ridotto, senza rischio di collisioni e senza la necessità di complesse e onerose attività di programmazione. L’impiego di soluzioni robotizzate garantisce una maggiore flessibilità della macchina, che è in grado di adattarsi a diversi tipi di lavorazioni e alla gestione di più di 120 tipi di contenitori senza la necessità di interventi di regolazione meccanica. Inoltre, trattandosi di modelli caratterizzati da velocità e precisione tra le più elevate sul mercato, i due sistemi garantiscono elevatissimi livelli di produttività alla soluzione. I robot Mitsubishi Electric sono particolarmente idonei all’uso in questo settore: grazie all’impiego di acciaio inox per i punti critici e vernici speciali sulla superficie, i modelli Multiple Resistant e risultano resistenti all’utilizzo di agenti chimici o particolarmente aggressivi durante la fase di sterilizzazione, proprio come avviene tipicamente nel campo del Life Science e del Food & Beverage.
Il sistema Wasp di Copan
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LI FE SCI E NCE/di Giuseppe De Palma
L’esperienza di Dynamic Group ha quadruplicato la produttività con i cobot Universal Robots, impegnati in tre diverse applicazioni. Tutto questo grazie ai vantaggi della programmazione drag & drop per i movimenti e le traiettorie del robot e l’uso della manual guidance per l’autoapprendimento dei movimenti
UR10 nella fase di pick&place
LA ROBOTICA COLLABORATIVA AL Il robot di Universal Robots porge il pezzo all’operatore per verificarne la conformità
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Dynamic Group è un produttore di stampati in plastica per il settore medicale ed è una realtà specializzata anche nella fornitura di stampi di alta precisione. L’azienda ha recentemente deciso di automatizzare i propri processi per utilizzare al meglio il lavoro dei propri operatori e per aumentare la produttività. L’azienda, per raggiungere i propri obiettivi, ha scelto l’ausilio di tre robot collaborativi Universal Robots, applicati in operazioni connesse allo stampaggio di prodotti destinati al settore medicale. L’esito di questo processo di robotizzazione è sorprendente: la capacità produttiva è aumentata del 400%.
ciclo, di fronte ad un operatore che ne effettua l’ispezione. In precedenza, prima dell’avvento dell’automazione, le parti stampate potevano danneggiarsi a causa della manipolazione dell’operatore o per accidentali cadute. Oggi, grazie al robot, tutti i pezzi stampati sono “al sicuro” grazie alla manipolazione efficace della macchina UR. Il terzo robot si occupa, infine, della composizione di kit di prodotto. Con l’ausilio di un gripper che effettua il vuoto, un altro UR10 prima movimenta la parte inferiore di un contenitore di plastica posizionandolo nella posizione corretta e, a seguire, posiziona all’interno del contenitore salviette sterili e una soluzione salina. Infine spinge il kit finito su un nastro trasportatore. Prima della robotizzazione di questa operazione, l’azienda utilizzava 6/7 dipendenti per svolgere le attività di composizione di un kit. Oggi la linea lavora con al massimo due persone.
Le applicazioni con robotica collaborativa
Facili da installare e usare
I cobot Universal Robots sono utilizzati in tre diverse applicazioni. Il primo robot, un UR10, macchina con sbraccio di 1.300 mm e payload di 10 kg, è applicato alla produzione di un dispositivo medico con parti molto sensibili al calore. Un processo, quindi, che necessita di costanza e rigidità nei propri passaggi e nella precisione, fattori che non si potrebbero garantire se la produzione fosse manuale o comunque interamente guidata da un operatore. Per questo il robot
Parte dei prodotti di Dynamic Group realizzati con i robot Universal Robots
Uno dei fattori che ha maggiormente impressionato la dirigenza dell’azienda americana è stato notare come attraverso un investimento equilibrato ci si è potuto permettere l’installazione di robot antropomorfi a sei assi collaborativi, ovvero macchine che, attualmente, possono essere acquistate a dei costi decisamente alti e con la necessità ulteriore di investire tempo e denaro per il loro avviamento e per la formazione necessaria per gli operatori che li devono uti-
SERVIZIO DEL SETTORE MEDICALE esegue, con precisione e costanza, l’intero ciclo: dal pick & place di telai che contengono i pezzi da stampare nella macchina fino al trasporto delle unità ad un dispositivo di taglio del pezzo, al successivo deposito presso una stazione di lavoro di un operatore per concludere l’attività spingendo un bottone che riavvia il ciclo. Attraverso questa applicazione l’azienda è riuscita a ridurre da 3 ad 1 gli operatori applicati a queste operazioni e ha sostanzialmente quadruplicato la capacità produttiva, aggiungendo un vantaggio considerevole anche lato scarti che, oggi, sono sostanzialmente zero. La scelta di automatizzare, oltretutto, non ha sacrificato i posti di lavoro: le persone impiegate in precedenza nelle attività oggi robotizzate sono state destinate ad altre mansioni, meno ripetitive e più gratificanti. Il ritorno sull’investimento, infine, è stato molto rapido ovvero di appena due mesi. La seconda applicazione robotizzata è relativa all’asservimento di un’isola di stampaggio ad iniezione in cui un robot cartesiano lascia cadere su un apposito scivolo il pezzo stampato. A quel punto il robot UR preleva il pezzo e lo posiziona su un sistema che effettua la sbavatura e l’eliminazione delle materozze per poi poggiarlo, al termine del
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essere facilmente e velocemente convertiti ad altre attività e applicazioni di diverso tipo, anche perché essendo collaborativi non necessitano di alcuna gabbia di sicurezza a delimitare il proprio raggio di azione. Il robot lavora accanto agli operatori come un vero e proprio collega e, in caso di contatto, questi si ferma evitando sul nascere qualsiasi pericolo per l’uomo che opera accanto alla postazione robotizzata. L’assenza di gabbie protettive è anche sinonimo di ulteriore risparmio di denaro. L’assenza di barriere e di segnali di sicurezza significa riduzione di hardware e software da acquistare e integrare e la riduzione del layout di fabbrica da dedicare all’automazione, con conseguente risparmio di denaro anche in termini logistici.
Un robot sicuro per tutte le applicazioni
lizzare. Tutto questo con Universal Robots non è successo: le macchine sono entrate in servizio dopo appena un’ora dalla consegna e si sono occupate dei primi compiti base. Questo grazie ad un’interfaccia utente intuitiva e semplice da programmare che ha consentito l’avviamento delle applicazioni descritte in solo due giorni. La modalità drag & drop per la programmazione di movimenti e traiettorie del robot e l’uso della manual guidance per l’autoapprendimento dei movimenti rende l’avviamento estremamente rapido e anche piacevole da realizzare. Per molte operazioni, infatti, è sufficiente muovere il polso del robot sulla traiettoria da percorrere, fornire l’istruzione di lavoro e questi darà vita immediatamente al ciclo impostato. La facilità di programmazione è sinonimo di flessibilità operativa. È facile capire, infatti, come i robot UR possono
Uno dei tre UR10 attivi presso Dynamic Group impegnato nella composizione di un kit con l’ausilio di un gripper che effettua il vuoto
Tutti e tre i modelli di robot UR, quindi oltre all’UR10 usato da Dinamyc Group anche UR3 e UR5, utilizzano una tecnologia brevettata unica al mondo per misurare la corrente elettrica e il suo assorbimento nei diversi assi della macchina. I cambiamenti nello stato elettrico delle “articolazioni” del robot determinano un cambio di attività per la macchina. Se il braccio del robot misura una forza più forte di quella programmata, automaticamente va in arresto. Quando il robot va in fermata di sicurezza, gli operatori possono avviare rapidamente il back up senza alcuna assistenza di un programmatore esterno semplicemente interagendo con due pulsanti sul touch screen di programmazione. Così facendo la produzione può ripartire immediatamente riducendo di moltissimo i fermi e mantenendo elevate rese ed efficienza del processo. La facilità di programmazione, la flessibilità e la sicurezza sono garantite anche dall’elevato numero di I/O presenti a bordo macchina che consente un rapido accesso al cuore del robot e alle sue features.
L’applicazione con UR10 dedicata alla creazione di kit di prodotti medicali
L’immediatezza e la facilità di programmazione del robot UR10 nell’applicazione condivisa con un robot cartesiano nel plant di Dynamic Group
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Schneider Electric, azienda specializzata nelle soluzioni per la gestione dell’energia e l’automazione, ha messo a punto la soluzione Serialization Suite dedicata al settore delle Life Sciences. Tra i vantaggi di scegliere Serialization Suite vi sono l’integrazione immediata con il livello di automazione (a prescindere dal produttore dei componenti), un repository dati comune, un’architettura model-driven. Questi attributi contribuiscono a ottenere un modello “single source of truth”, che offre consistenza e pulizia dei dati, funzionalità di reporting unificato, analisi, best practice standardizzate: questo assicura la collaborazione, la compliance, la consistenza dei dati anche in implementazioni multi-sito. Rispettare la serializzazione può essere un compito difficilissimo per le aziende del settore farmaceutico e Life Science, soprattutto quando si lavora con sistemi diversi, si ha poca interoperabilità e una visibilità poco accurata di tutti i processi di produzione e della supply chain estesa. Molti Paesi hanno introdotto nuove
Rispettare la serializzazione può essere un compito difficilissimo per le aziende del settore farmaceutico e Life Science, soprattutto quando si lavora con sistemi diversi. La proposta di Schneider Electric
normative per la tracciabilità dei medicinali su prescrizione e dei prodotti biologici, aggiungendo altra complessità a questo processo. Per facilitare il rispetto dei requisiti, si dovrebbe mettere a punto un processo di serializzazione che permetta ai materiali di essere rintracciati e tracciati elettronicamente in tutti i loro passaggi nella supply chain.
I contenuti tecnici
La Serialization Suite di Schneider Electric permette alle aziende del settore farmaceutico e Life Science di identificare e fermare la distribuzione di medicinali contraffatti, contenere e rintracciare a ritroso la fonte di contaminazione dei medicinali e gestire in modo più efficiente ed efficace i richiami di prodotto. La Serialization Suite offre strumenti pensati per ottenere la tracciabilità end to end di unità serializzate: che siano prodotti, confezioni, pallet. Basata su una architettura model-driven, può integrarsi con le apparecchiature di processo già presenti nell’infrastruttura di serializzazione; questo semplifica la gestione delle informazioni, e valorizza gli investimenti già fatti, arricchendoli con nuove funzionalità per l’analisi e la reportistica. Chi opta per l’acquisto di questa suite entra anche a far parte del programma di manutenzione e supporto software “Customer First” di Schneider Electric. Questo programma permette di accedere a tutti gli aggiornamenti software, godere di assistenza tecnica esperta, servirsi di strumenti di aiuto fai da te per migliorare l’efficacia operativa, con un servizio che garantisce standard di assistenza tecnica e post vendita di altissimo livello, in tutto il mondo.
UNA SUITE PER LA SERIALIZZAZIONE
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urniture
d i S e r g i o V e l l a n t e - Managing Director & Regional Manager Mediterranean, Lenze Italia e I n e s O p p e r m a n n - P&R, Lenze CC
CUCINE PERSONALIZZATE GRAZIE Ne esiste solo una per tipo, ciò nonostante è prodotta in serie: scopriamo come Industria 4.0 sta rivoluzionando il processo di produzione delle cucine e come i costruttori ne beneficeranno in futuro
Il cliente si aspetta molto da una cucina moderna: non solo dev’essere di qualità eccellente, ma deve anche offrire la massima funzionalità e avere buone qualità estetiche. Chiunque voglia acquistare una nuova cucina dispone di una scelta ad ampio raggio: differenti superfici, colori, forme, dimensioni e misure tra le quali scegliere - è meglio posizionare il lavello sulla sinistra o sulla destra? La varietà di scelte possibili può talvolta essere frastornante per i clienti. Schelling, un’azienda specializzata in sistemi di taglio meccanici, sta rispondendo adeguatamente ai rapidi cambiamenti richiesti per lo sviluppo di queste tecnologie di produzione all’interno della sua fabbrica. Le dimensioni delle grate dei diversi elementi della cucina stanno diventano sempre più fini e il modello standard di ieri sta lasciando il posto a cucine personalizzate e futuristiche.
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Lotto 1
La realizzazione di prodotti personalizzati alle medesime condizioni di fabbrica della produzione in serie ormai nota come “Lotto 1” nel gergo industriale - è un 56
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Grazie alle sue caratteristiche innovative, la macchina Shelling “IS1” consente il taglio multiplo dei pannelli
fattore cruciale della produzione. “Si tratta di un tema molto attuale”, sostiene Gsellmann, Dirigente del Marketing presso Schelling. L’azienda produce centri di taglio in grado di produrre cucine personalizzate - le cucine non possono essere prodotte in massa poiché non esistono due ordini identici. Il lotto 1 domina il business. Ed è qui che entrano in gioco i meccanismi di Industria 4.0. I produttori di cucine integrano i sistemi di taglio in livelli di controllo sempre più elevati. Da qui viene ricevuta una lista di componenti e piani di taglio di modo che il taglio possa essere effettuato in maniera individualizzata e interamente automatica. Una delle sfide è rappresentata dal continuo variare dei materiali di finitura delle cucine che comporta diversi colori, differenti superfici e - con gran variare dei costi - differenti qualità. Nonostante la produzione personalizzata, i tavoli da cucina devono essere fabbricati minimizzando i residui di materia prima e al tempo stesso mantenere una velocità di taglio elevata. L’unità produttiva deve pertanto non solo essere in grado di effettuare un taglio preciso, ma anche di gestire il flusso intelligente dei materiali attraverso una tecnologia di lavorazione appropriata e una gestione del magazzino interamente automatica.
AD INDUSTRY 4.0 Dal controllo all’integrazione
Per piccole e medie imprese impegnate nella costruzione di macchine, può essere difficile costruire una simile rete di produzione in autonomia. Ma se un costruttore di macchine riesce ad individuare un partner con cui integrarsi lungo questo processo allora trova subito un grande vantaggio. “Ciò di cui i costruttori di macchine hanno bisogno sono soluzioni che garantiscano produttività, affidabilità e sicurezza delle macchine lungo l’intero ciclo di vita”, sostiene Yorck Schmidt del Consiglio di Amministrazione Lenze. Lenze come partner tecnologico di Schelling, all’interno della rete produttiva, non fornisce solamente la tecnologia per il controllo del motion nella fase di taglio e della movimentazione dei materiali, ma si occupa anche di importanti operazioni di interfaccia sul controllo di alto livello. Il sistema di controllo collega il centro di taglio con il sistema di pianificazione della produzione.
Modularità
Questo è un esempio di sistema di produzione completamente interconnesso che può essere ottimizzato nel suo insieme per rispondere alle esigenze produttive di Industry 4.0. “Stiamo pensando sempre più in termini di macchine meccatroniche modulari che comprendono meccanica, elettronica e software che possono essere riutilizzati per ulteriori progetti. Per questo desideriamo affidarci a un partner tecnologico che sia un fornitore completo che possa supportarci anche nello sviluppo del software”, afferma Dietmar Nussbaumer, Dirigente del reparto Tecnologia e Assemblaggio presso Schelling, descrivendo la collaborazione con Lenze. “Il software
Il nuovo sistema di produzione è compatto e silenzioso, ha ridotti consumi energetici e produce scarsa polvere e soprattutto evita il danneggiamento delle pregiate superfici del materiale utilizzato
flessibile di alta qualità sta diventando la chiave dell’innovazione e della progettazione della produzione”, aggiunge Armin Walter, Dirigente Generale della divisione ingegneristica Lenze. La produzione di cucine personalizzate è un tipico esempio che rispecchia il trend crescente dell’industria verso il “fatto su misura” con le caratteristiche della produzione in serie. Per garantire che questa evoluzione non abbia conseguenze negative sulla produttività e sulla redditività, è necessario che la tecnologia dell’automazione, idealmente, sia connessa direttamente con il sistema di controllo delle attività commerciali, in armonia con i requisiti di Industria 4.0. Le aziende come Lenze soddisfano questi requisiti e garantiscono che i costruttori di macchine possano gestire la complessità crescente in modo facile, sia durante la fase dello sviluppo di nuove macchine sia nel caso in cui le macchine siano già operative.
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etworking
di Franco Canna
Connessioni di rete automatiche e intuitive che sfruttano machine learning e analytics. Sembra fantascienza e invece è il messaggio chiave del lancio dei nuovi sistemi di networking “intent-based” di Cisco, la rete intuitiva in grado di apprendere, adattarsi al contesto e proteggere le comunicazioni, perfette per l’era dell’IoT nella quale non è più pensabile gestire manualmente milioni di dispositivi connessi. Si tratta, secondo Cisco, di un passaggio epocale dal networking hardware-centric al networking software-driven che permetterà alle aziende di fare un salto epocale in termini di agilità, produttività e prestazioni.
C
Cisco lancia la rete adatta all'era dell'industria connessa: una piattaforma intuitiva, automatizzata, sicura e che impara da sola
LA RETE INTUITIVA E SMART CHE APPRENDE, SI ADATTA E PROTEGGE 58
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Come funziona
La rete intuitiva si basa su una piattaforma intelligente e altamente sicura, “potenziata dall’intento” e informata dal contesto: “Più la usi e più diventa smart” è l’efficace sintesi utilizzata da Alberto Degradi, Infrastructure Architecture Leader di Cisco Italia, nel presentare la nuova piattaforma Cisco. “La rete intuitiva è powered by intent, cioè realizza quello che vogliamo fare: quello che occorre fare è semplicemente definire le policy, poi l’implementazione è automatica. Un esempio? Se si aggiunge una webcam il sistema isola automaticamente questo traffico da quello enterprise. È informed by context: all’analisi dei pacchetti si aggiunge l’analisi del contesto (a chi è destinato il messaggio, perché…). E infine crea intuition, consentendo di capire che cosa accade sulla rete”. Cisco infatti utilizza l’enorme volume di dati che passa attraverso le proprie reti in tutto il mondo - con machine learning integrato - per fornire insight perseguibili e predittivi.
Analisi del traffico crittografato
Oggi gran parte degli attacchi informatici si nasconde nel
traffico crittografato (e il numero tende a salire). Utilizzando l’intelligence di Cisco Talos e il machine learning per analizzare il traffico di metadati, la rete identifica le “impronte digitali” delle minacce conosciute anche nel traffico crittografato, senza decifrarlo e impattare la privacy dei dati. In questo modo Cisco è in grado di permettere all’IT di rilevare le minacce nel traffico crittografato con oltre il 99% di precisione, con meno dello 0,001% di falsi positivi. Così la rete fornisce sicurezza e allo stesso tempo mantiene la privacy.
I sei pilastri
La rete intuitiva Cisco è composta da 6 pilastri: il primo è il Software Defined Access, che consente di gestire la rete come un’entità unica. Le policy si dispiegano quindi su tutta la rete, da quella cablata al cloud, e sui suoi device. L’uso di policy di whitelisting consente di evitare i problemi, per esempio, nati con le botnet e si riducono i rischi di sicurezza, automatizzando nel contempo le attività giornaliere come ad esempio la configurazione, il provisioning e il troubleshooting. Il secondo è l’Encrypted Traffic Analytics, che consente di vedere e agire contro tutte le minacce. “Cisco Encrypted Traffic Analytics è in grado di indirizzare sfide alla sicurezza di rete precedentemente irrisolvibili”, ha commentato David Goeckeler, senior vice president and general manager of networking and security di Cisco. Il terzo pilastro è la Network Data Platform, un sistema di analisi completa della rete che consente di predire i problemi prima che diventino tali. Questa nuova e potente piattaforma di analisi avanzata classifica e correla la vasta mole di dati che passano sulla rete e utilizza il machine learning per trasformarli in analisi predittive, business intelligence e insight perseguibili fornite attraverso il servizio DNA Center Assurance. Il quarto pilastro è il nuovo portfolio di switch Catalyst 9000. I Cisco
Alberto Degradi, Infrastructure Architecture Leader di Cisco Italia
Catalyst 9000 forniscono sicurezza, programmabilità e prestazioni senza precedenti, portando innovazione a livello hardware (ASIC) e software (IOS XE). Nel momento in cui acquisteranno gli switch della famiglia Catalyst 9000, i clienti avranno accesso alle funzionalità software DNA mediante subscription, sia di suite software Cisco One preassemblate sia di componenti singoli. Quinto e sesto pilastro sono la gestione unificata della rete (DNA Center) e l’offerta di servizi (DNA Services). DNA Center (DNA sta per Digital Network Architecture) offre una dashboard di gestione centralizzata e intuitiva che fornisce ai team IT un approccio intent-based che spazia tra progettazione, provisioning, policy e assurance. Grazie alla piena visibilità e al contesto lungo l’intera rete, DNA Center permette all’IT di centralizzare la gestione di tutte le funzioni di rete. I Servizi DNA sono pensati per permettere ai clienti di adottare con rapidità e tranquillità il nuovo networking intuitivo: sono servizi di consulenza, implementazione, ottimizzazione e servizi tecnici per aiutare gli utilizzatori durante tutto il percorso.
La Digital Network Architecture di Cisco
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news
DALLE AZ I E N D E /A cura della Redazione
MANAGE MYMACHINE Manage MyMachine è la nuova applicazione Siemens dedicata alla macchina utensile per MindSphere, il sistema operativo aperto per l’Internet of Things basato su cloud, dedicata alla gestione delle macchine utensili. Con quest’applicazione basata su cloud (una delle varie MindApp disponibili), le macchine utensili di qualsiasi azienda manifatturiera, piccola o grande, possono essere controllate da remoto, da ogni parte del mondo, con una conseguente disponibilità e produttività migliorate. Gli utilizzatori di macchine utensili possono ora incrementare la visibilità sull’utilizzo delle loro macchine e le relative prestazioni, con un conseguente aumento dell’operatività, una riduzione sensibile dei tempi di fermo e dei costi, oltre a un’ottimizzazione delle attività di manutenzione. I costruttori di macchine utensili possono inoltre offrire servizi digitali in abbinamento alle loro macchine con un investimento nello sviluppo di applicazioni informatiche. Manage MyMachine è particolarmente adatta alle esigenze dei clienti finali piccoli e medi che acquistano macchine utensili. Si propone inoltre come la soluzione più idonea alle esigenze di costruttori e utilizzatori di macchine utensili del mercato italiano. Manage MyMachine mette in comunicazione il controllo numerico Sinumerik 840D sl e il cloud MindSphere in modo nativo realizzando così la più rapida, semplice, sicura ed economica soluzione per il collegamento al cloud, senza la necessità di alcun hardware intermedio. In futuro anche altre versioni di controllo numerico Sinumerik e controlli terze-parti potranno essere connessi a Manage MyMachine. Appena la macchina è connessa al cloud, l’applicazione permette l’acquisizione di parametri di funzionamento della macchina (ad esempio, lo stato di utilizzo, programma in esecuzione, variabili e contatori), l’analisi nel tempo dei dati e la visualizzazione delle condizioni di utilizzo anomale, attraverso la configurazione di regole di controllo. Con queste funzioni i clienti possono conoscere le cause di perdita di disponibilità ed efficienza della macchina e quindi implementare azioni correttive per incrementare la produttività delle loro aziende.
LabView NXG Nell’anno in cui compie 31 anni di onorata carriera - la versione 1.0 risale infatti al lontano 1986 - cambia volto LabView, una delle più apprezzate soluzioni per lo sviluppo di applicazioni di misura e automazione. LabView NXG, che sta per next-generation, è il frutto di un lavoro di riprogettazione integrale del software. Gli oggetti di LabView sono ora vettoriali, ma è stata riprogettata completamente tutta l’interfaccia utente lavorando innanzitutto sulla semplicità d’uso. L’hardware collegato viene riconosciuto all’istante ed è possibile realmente realizzare un’applicazione di base in tre click. LabView NXG non è solo semplicità: il nuovo editor infatti consente anche di fruire di nuove funzionalità richieste dagli utenti più esperti e soprattutto di integrare un insieme più vasto di linguaggi. Il nuovo LabView non sostituisce quello “tradizionale”, che anzi continua il proprio percorso evolutivo. LabView NXG 1.0 infatti offre tutte (e solo) le funzionalità dedicate ai Virtual Instruments e all’acquisizione dei dati. Tutte le altre caratteristiche - su tutte lo sviluppo di applicazioni di controllo di sistemi automatici - arriveranno nelle prossime release e restano quindi per ora appannaggio del LabView tradizionale.
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Sistemi intelligenti per un mondo 4.0
Affidabilità, manutenzione, efficienza: concetti fondamentali che devono essere alla base di un qualsiasi sistema. Che tutto ciò avvenga secondo criteri di Control remote, Industrial 4.0 o IoT è ininfluente, è solo questione di simbolismo; l’importante è avere un accesso ed una raccolta dati. Come ci si adegua a questo “paradigma”? - sviluppando prodotti intelligenti atti a prendere decisioni autonome ed in grado di ricevere comandi e trasmettere informazioni: pensarli per un mondo 4.0. - sviluppando prodotti secondo concetti di «Piattaforma» o modularità (Time to Market). È in quest’ottica che TECSYSTEM continua ad operare sui propri prodotti orientati al monitoraggio della temperatura dei trasformatori, motori elettrici e degli ambienti controllati termicamente. Dal concetto di controllo remoto si è passati ad una realtà più ampia ed aderente alle necessità di oggi e domani: fornire informazioni secondo uno standard valido per tutti i modelli ed utilizzare i protocolli di comunicazione più diffusi (Modbus, Ethernet, WiFi, etc) permettendo, quindi, l’attuazione di comandi conseguenti ad elaborazioni ed analisi centralizzate. In questo modo l’utente, utilizzando l’ampia gamma di dati in forma predittiva, può adoperarsi a migliorare i concetti base sopra elencati. Due semplici esempi: - Considerando che il rendimento di un trasformatore è inversamente proporzionale alla temperatura si potrebbero analizzare le curve giornaliere in forma statistica ed attivare una ventilazione predittiva e non basata solo su soglie programmate. - Con gli stessi dati è possibile determinare innalzamenti delle temperature medie e predisporre una manutenzione mirata. Esempi che l’utente può utilizzare per ottimizzare l’intero sistema.
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PER AVERE LA COPIA CARTACEA E LA COPIA DIGITALE IN ANTEPRIMA COP NUMERO 1 MAGGIO BIS.indd 1
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