Transizione 5.0 = industria 4.0 + efficientamento energetico. Dalla convergenza tra energy management e industrial automation nasce il nuovo modo per progettare macchine, impianti e linee di produzione coerenti con i principi della manifattura sostenibile. Una dimensione manifatturiera che dà luogo a un metaverso industriale fatto di digital twin, intelligenza artificiale, realtà virtuale e software Industrial IoT che i machine builder possono toccare con mano visitando l’Innovation Hub di Casalecchio di Reno di Schneider Electric, multinazionale francese leader mondiale dell’elettrificazione e dell’automazione.
«Il momento di investire è adesso», afferma Claudio Giulianetti, vice president industrial automation di Schneider Electric. «Gli oem devono essere pronti a cogliere le opportunità generate dagli investimenti degli end user in progetti di efficienza energetica e pianificare prodotti innovativi per continuare a giocare un ruolo di primo piano sullo scacchiere globale del machinery».
Un settore strategico per l’economia italiana, che movimenta un giro d’affari di oltre 54 miliardi e che si regge soprattutto sull’esportazione, con quote di fatturato su mercati esteri che variano dal 70% a oltre il 90% dei volumi complessivi. «Progettare macchine sostenibili è un fattore competitivo per posizionarsi in modo unico sul mercato internazionale», dice Giulianetti. Per i costruttori di macchine il percorso verso il paradigma 5.0 diventa quindi una leva di business e risponde alla domanda delle imprese manifatturiere che hanno come obiettivo la piena sostenibilità della propria supply chain.
Ecco le competenze e il contributo di Schneider Electric per supportare machine builder e utenti finali nella trasformazione digitale per una manifattura sostenibile e le soluzioni presenti nell’Innovation Hub di Casalecchio di Reno, centro di competenza e demo lab che il gigante francese ha voluto creare nel cuore della packaging valley.
Quali le linee guida per progettare macchine 5.0 ready? «Intervenire sull’esistente con un lifting limitato ha poco senso. Occorre mettere in cantiere progetti con il coraggio di progettare le macchine sulla base delle nuove tendenze in tema di digitalizzazione. Cosa che può essere fatta abbracciando la logica di progettazione in digital twin. Le variabili in gioco sono molteplici e solo attraverso una continua simulazione si può arrivare a concepire una nuova idea di macchina coerente con la nuova domanda», afferma Giulianetti.
Macchine ad alta efficienza energetica “5.0 ready” che diventano piattaforme per l’erogazione di servizi digitali agli end user
Quale il surplus di investimento per passare da una macchina “tradizionale” 4.0 a una macchina 5.0 orientata a una produzione sostenibile? «Si può semplicemente intervenire installando in asset industriali esistenti dei semplici multimetri per raccogliere dati e informazioni di consumo energetico che si possono visualizzare su interfacce Hmi. Operazione quasi a costo zero. Oppure alzare il livello di sofisticazione, analizzando i dati per ridurre i consumi energetici con una visualizzazione in tempo reale della produzione di CO2. Interventi, questi ultimi, più complessi dei precedenti. Ed è qui che noi entriamo in gioco rendendo disponibili competenze e risorse tecniche per configurare la macchina nel modo migliore con l’obiettivo di ottimizzare il ritorno dell’investimento, che non può essere calcolato nelle modalità tradizionali associate a una vendita di prodotto», afferma Giulianetti.
«La progettazione di una macchina 5.0 ha sì un costo più alto rispetto alle precedenti generazioni, ma è una piattaforma sulla quale è possibile creare nuovi modelli di business basati sulla servitizzazione, dando vita a ricavi ricorrenti generati da servizi digitali proposti agli end user. In alcuni settori è una strategia che è già diventata realtà. Abbiamo decine di esempi tra nostri clienti. Aziende che non vendono più prodotti, ma li noleggiano. Un modello di vendita che necessita di un service digitale basato su connettività e di una control room per monitorare il parco installato», racconta Giulianetti.
Digitalizzazione 5.0 per creare efficienza produttiva a partire da obiettivi di sostenibilità energetica
La conoscenza generata da software industrial IoT combinata con algoritmi di intelligenza artificiale mette le aziende nella condizione di essere più reattive. L’analisi evidenza un consumo energetico anomalo? Si può considerare un diverso dimensionamento dell’unità di potenza o indagare sul corretto utilizzo della macchina. «Talvolta, come dice Giulianetti, viene lasciata in stand-by senza tenere conto che in questi casi è sempre attivo un consumo di energia. Non solo, facendo una comparazione delle macchine monitorate ci si può accorgere che a parità di potenza consumata si realizza una produzione inferiore. Quale il motivo dello spreco energetico? Gli interventi devono essere mirati a ridurre quelle inefficienze produttive, cosa che si può fare in modo ancora più preciso analizzando i dati dello storico dei consumi», dice Giulianetti.
Expert Twin, progettare la sostenibilità produttiva in digital twin durante tutto il ciclo di vita di sviluppo di una macchina o di un impianto
Nell’Innovation Hub di Schneider Electric, il digital twin è ormai di casa. «La piattaforma (Expert Twin) consente ai costruttori di macchine di creare modelli digitali di macchine reali, per poterle progettare e implementare in modo virtuale, prima di costruire la macchina stessa», afferma Giulianetti. L’ambiente software include componenti meccatroniche da inserire con comandi drag-and-drop, interfacce per la realtà virtuale e aumentata, librerie focalizzate sulle applicazioni.
Tutto questo, affermano gli esperti di Schneider, permette di progettare in parallelo gli aspetti elettrici, meccanici e di controllo. Insomma, il digital twin rivoluziona la costruzione delle macchine digitalizzando tutti i processi, permettendo di testare in modo virtuale elementi meccanici, elettrici e di controllo. E può anche aprire nuovi flussi di ricavi per i costruttori, che per tutto il ciclo di vita della macchina possono offrire servizi, formazione agli operatori, introdurre miglioramenti e aggiornamenti per migliorare l’operatività e i fermi macchina.
Transizione 5.0, una visione industriale che coniuga energy management e industrial automation
«Transizione 5.0 non è solo il nome del piano di incentivi lanciato dal Governo. È una nuova visione di crescita industriale che è pienamente immersa nel mondo digitale e imbocca una volta per tutte la strada della sostenibilità – afferma Giulianetti -. Gli incentivi sono uno stimolo fondamentale ad investire, che va colto molto velocemente per aumentare le prospettive di business e intraprendere un percorso virtuoso di innovazione e assicurarsi competitività, non solo nel contesto locale, ma anche sul mercato globale a cui si rivolgono i costruttori di macchine italiane. È questo il motivo per cui abbiamo creato un ecosistema che fa leva sulle tecnologie più evolute, che uniscono già efficienza energetica e operativa, nel quale i clienti possono trovare consulenza, personale dedicato e una rete di partner per realizzare i progetti e supportare tutte le azioni richieste dalla normativa per ottenere il credito d’imposta».
Innovation Hub un metaverso industriale di digital twin, realtà virtuale e software industrial Iot
In sintesi, l’Innovation Hub di Schneider offre un percorso esperienziale e pratico che comprende postazioni con macchine che integrano tecnologie digitali e meccatroniche. Un demo lab che permette di comprendere con applicazioni reali le funzionalità del software industriale, scoprire i gemelli digitali di macchine e impianti, entrare in ambienti industriali e guidare da remoto gli operatori utilizzando la realtà aumentata e virtuale. È anche possibile sedersi ai comandi di una control room che permette al costruttore di collegarsi da remoto alle macchine che ha installato in aziende di tutto il mondo per controllarle, intervenire in caso di problemi e analizzare, anche con il supporto dell’intelligenza artificiale, i dati di consumi e di funzionamento. Strumenti che consentono a un machine builder di migliorare e garantire l’efficienza energetica e operativa per conto dell’end user. All’interno dell’Innovation Hub non mancanole tecnologie di automazione industriale più innovative applicate al packaging. Con soluzioni “multicarrier” che integrano robotica tradizionale e collaborativa, sistemi di visione guidati da tecnologie basate sull’Intelligenza Artificiale, per offrire la massima flessibilità di utilizzo.
Demo lab e centro di competenza 5.0 nel cuore della packaging valley
Casalecchio di Reno, periferia di Bologna. Il luogo dove sorge l’Innovation Hub, è da circa cinquant’anni il “cuore” emiliano di Schneider Electric. «In questa sede sono state sviluppate competenze di altissimo livello nell’ambito della costruzione di macchine per il packaging», racconta Fabio Parmeggiani, direttore commerciale di area di Schneider Electric. Nato solo pochi anni fa, nel 2018, l’Innovation Hub è stato ora profondamente rinnovato per offrire una casa alle tantissime tecnologie che l’azienda ha sviluppato in questi sei anni. Un centro di eccellenza nel quale operano circa 100 professionisti qualificati, che supportano i clienti in ogni fase dei loro progetti. «Nuove forze arrivano in modo continuativo con l’assunzione di personale in particolare di area tecnica e tecnologica, spesso proveniente dai percorsi di formazione delle Accademie Industria 4.0 ed Efficienza Energetica che Schneider Electric propone a scuole e università del territorio, dice Parmeggiani. Siamo inseriti pienamente nel tessuto connettivo della comunità e del sistema economico locale e ci mettiamo a disposizione per aiutarlo a crescere, a comprendere e praticare l’innovazione, creando opportunità di formazione in settori dove la domanda, anche da parte dei nostri clienti, è altissima».
