Applicazioni RFID nel settore meccanico

0
637

L’evoluzione tecnologica ha portato a una progressiva riduzione dei costi e allo sviluppo di tag e sistemi di lettura adatti a contesti produttivi molto eterogenei, anche in ambienti critici.

Uno dei maggiori vantaggi di lavorare per e con le imprese, come nel caso del Lab#ID, un laboratorio universitario che oltre a trasferire la conoscenza delle tecnologie supporta le imprese nell’adozione di sistemi tecnologici, è la ricchezza d’informazioni che si riesce a raccogliere sul campo e le indicazioni che si possono ricavare e condividere. Ciò è utile non tanto per elaborare statistiche, quanto per trarne indicazioni di scenario, in particolare a proposito della propensione all’innovazione dei diversi settori. Il bilancio di sei anni di attività del Lab#ID, e i circa cinquanta percorsi di accompagnamento nell’introduzione dei sistemi RFId realizzati, indicano che il settore manifatturiero, e le imprese meccaniche e di impiantistica in particolare, sono tra i più ricettivi a introdurre tecnologie, come i sistemi RFId appunto, per governare le molteplici complessità che caratterizzano tale settore.

Distribuzione per settore dei percorsi di accompagnamento realizzati dal Lab#ID (2007-2012).

RFID, tecnologia efficace e affidabile

La presenza di processi complessi e di lavorazioni critiche, di un elevato numero di componenti e di soggetti esterni coinvolti nella lavorazione (fornitori e terzisti), la necessità di certificare le lavorazioni e i collaudi, e inoltre di rispettare normative di riferimento, per fare solo alcuni esempi, sono uno stimolo alla ricerca di nuove soluzioni tecnologiche che consentano da un lato di coordinare attività, processi e partner esterni, dall’altro di ridurre tempi e costi. In particolare in riferimento a questi ultimi esistono certamente anche altre modalità di intervento, per esempio metodologie efficaci e collaudate di miglioramento continuo e riduzione degli sprechi ed errori come la produzione snella (Lean Manufacturing), ma queste non sempre sono sufficienti. Non lo sono quando, come spesso nel caso del settore meccanico, sono coinvolti anche soggetti esterni per cui, oltre a governare le attività e processi interni, le soluzioni devono essere in grado di operare in logica sistemica e integrarsi anche nelle attività e nei processi dei partner. Una delle tecnologie che ha avuto sviluppi interessanti da questo punto di vista è quella dei sistemi di identificazione automatica, generalmente identificata con i sistemi di identificazione in radiofrequenza (RFId). L’evoluzione alla base di tali sistemi ha portato alla progressiva riduzione del costo dei loro componenti (considerato storicamente uno dei maggiori ostacoli alla loro diffusione) e allo sviluppo di etichette (tag) e sistemi di lettura adatti a contesti produttivi molto eterogenei, anche in ambienti critici. Vi è stato inoltre un consolidamento per quanto riguarda frequenze, standard e normative, eliminando quindi anche le riserve in questo senso. Nonostante questi sistemi non abbiano ancora una diffusione davvero capillare all’interno delle imprese, e ciò benché abbiano ampiamente dato prova della loro efficacia e affidabilità, si sono tuttavia già conquistati un proprio spazio in progetti dove la componente sistemica è particolarmente rilevante. Per esempio, in combinazione con il Web, come strumenti per la raccolta d’informazioni dal campo per consentirne la successiva condivisione e utilizzo attraverso le piattaforme di collaborazione inter e intra-organizzativa, dunque come elemento abilitante di quanto oggi viene chiamatala Internetdelle cose (Internet of things, IoT). Spesso infatti la diffusione dei sistemi RFId ha seguito stadi successivi: prima attraverso gli studi di fattibilità, che ne hanno rese evidenti le potenzialità, poi con i progetti pilota e, successivamente, con implementazioni su larga scala che hanno fornito la conferma sul campo: la possibilità di memorizzare e trasmettere informazioni in tempo reale e in modo flessibile, di tracciare l’intera vita del prodotto e di renderne visibili i dati a più livelli all’interno della stessa azienda o filiera di aziende rende i sistemi di identificazione automatica un’ottima soluzione per automatizzare e migliorare i processi, anche critici, di un’azienda.

I principali filoni progettuali

Le sfide che il Lab#ID ha affrontato presso aziende del settore meccanico sono state diverse, per gli obiettivi che i progetti dovevano realizzare, le complessità ambientali che ci si è trovati a gestire (presenza di metalli, temperature elevate, processi chimici), le politiche da tenere rispetto ad altri sistemi di identificazione eventualmente già in uso. I bisogni più rilevanti da risolvere hanno riguardato prevalentemente il processo produttivo: il controllo dello stato di avanzamento della produzione, la raccolta in automatico dal campo dei dati relativi alle colate dei materiali utilizzati e alle saldature eseguite (collaudi ed esiti degli stessi) per i diversi componenti, l’identificazione dell’operatore, la creazione automatica del dossier di certificazione, tanto per citare i più ricorrenti. In un’azienda che realizza una produzione in serie, i sistemi RFId sono stati introdotti per supportare i processi di tracciabilità delle materie prime, dei Work-In-Progress (WIP) e degli assiemi finiti. In questo caso i tag sono stati accoppiati ai container movimentati all’interno dell’azienda riuscendo sia a tracciare in tempo reale le schede di produzione, sia a ottimizzare i flussi fisici di movimentazione, sia infine ad allocare dinamicamente le posizioni di magazzino. Un ulteriore obiettivo del progetto ha riguardato la completa tracciabilità dei prodotti anche in presenza di lavorazioni presso terzisti per poter garantire la conformità dei prodotti consegnati in termini sia di qualità, sia di quantità, attraverso la scrittura nel transponder delle informazioni relative al singolo lotto di lavorazione. In taluni casi i sistemi RFId sono entrati anche nei processi di progettazione dei componenti. Definendo a monte la struttura della mappa di saldatura, il sistema RFId identifica puntualmente ciascuna saldatura a valle. In questo modo si possono creare mappe di saldatura automaticamente e in tempo quasi reale, riducendo notevolmente i tempi e la onerosità della consuntivazione rispetto alle condizioni normali. Un ragionamento analogo si può fare per la generazione dei certificati legati ai controlli distruttivi o non distruttivi effettuati su singoli componenti o su assiemi. È evidente che la maggiore qualità ottenuta in diversi ambiti del processo produttivo ha comportato un maggiore lavoro di ricerca e di test soprattutto per individuare il migliore transponder utilizzabile in un ambiente così critico, compatibile con le temperature e le lavorazioni alle quali i componenti metallici sono tipicamente soggetti, in alcuni casi con lo sviluppo ad hoc del case (il supporto all’interno del quale è stato inserito il tag).

Esempio di sistema ibrido barcode/RFId: i dati, acquisiti dagli item con i sistemi RFId e dai fogli di lavoro attraverso barcode, sono inviati via WI-FI al sistema Informativo aziendale.

Dalla dimensione operativa a quella collaborativa

Le applicazioni sopra descritte, realizzate inizialmente all’interno di singole organizzazioni, hanno avuto in taluni casi ulteriori evoluzioni che ne hanno allargato l’utilizzo a gruppi di aziende interconnesse nella dimensione operativa ma ancora non in quella collaborativa. Lo sviluppo di soluzioni software flessibili e in grado di far dialogare i sistemi gestionali ha reso possibile lo scambio d’informazioni non più a livello di singola funzione aziendale ma di intera azienda o, addirittura di intera filiera produttiva. Nel momento in cui più imprese hanno deciso di operare come sistema è stato anche possibile sfruttare appieno le potenzialità dei sistemi RFId, come è avvenuto in una delle esperienze progettuali del Lab#ID, in cui questi sistemi sono stati usati in combinazione con il Web. Il progetto in questione, ELIOS (Energy cLuster Inter-Organizational Information), è stato oggetto di un articolo su questa stessa rivista al quale si rimanda per la descrizione completa (Automazione Integrata – giugno 2012). In estrema sintesi, il progetto, realizzato dal Lab#ID insieme al CETIC (Centro di Ricerca per l’Economia e le Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione, anche questo attivo all’interno della LIUC), e coordinato da Euroimpresa Legnano, ha coinvolto alcune imprese di Energy Cluster, la più grande rete di imprese ufficialmente riconosciuta da Regione Lombardia per la fornitura di prodotti e servizi per la generazione e distribuzione di energia elettrica. La necessità di mantenere alta la propria competitività, anche dopo l’apertura dei mercati e il conseguente ingresso di nuovi attori, ha spinto alcune di queste aziende a cercare un modo per collaborare tra loro per operare come un unico soggetto sul mercato e conquistare ulteriori margini di competitività facendo rete all’interno della loro filiera, anche a costo di rinunciare alla tradizionale reticenza a condividere informazioni, anche riservate, con aziende considerate fino ad allora concorrenti. Le aziende coinvolte hanno cioè accettato di rendere trasparenti i processi di approvvigionamento, di produzione e di spedizione per facilitare la gestione operativa di ordini e commesse e, nel medio periodo, la loro gestione strategica. Per abilitare questa «rete nel cluster» sono stati introdotti sia i sistemi RFId, per la raccolta dei dati dal campo, sia una piattaforma Web di collaborazione sviluppata ad hoc, dove i dati vengono trasmessi e resi disponibili a tutte le aziende coinvolte nella filiera, o meglio agli utenti abilitati ad accedervi, ciascuno secondo le proprie credenziali. Quanto realizzato da Energy Cluster nell’ambito della filiera termo-elettromeccanica è particolarmente significativo da diversi punti di vista. È infatti un ottimo esempio non solo di utilizzo sistemico dell’RFId, la modalità in cui è anche più efficiente, ma anche di approccio sistemico delle imprese al mercato. Energy Cluster sta tuttora lavorando in direzione della collaborazione.

 

LASCIA UN COMMENTO

Please enter your comment!
Please enter your name here