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Industria 4.0 e settore tessile. Intervista al Dr. George Hodge
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Industria 4.0 e settore tessile

Articolo di GEORGE HODGE

GEORGE HODGE – Direttore del programma di tecnologia tessile del Wilson College of Textiles, presso la North Carolina State University. Le sue aree di insegnamento e ricerca includono la gestione della catena di fornitura, l’integrazione aziendale e l’ingegneria dell’informazione. Ha utilizzato il software TIM di Datatex e il sistema ORA per dimostrare ai suoi studenti i concetti di integrazione aziendale in un ambiente tessile.

Industria 4.0, Produzione intelligente, Internet delle cose

Nelle aziende tessili e tra i dirigenti della produzione tessile, questi termini sono talvolta considerati come semplici parole d’ordine. Perché? Forse perché manca una definizione comune e il riferimento è a un ambito troppo ampio. È necessario dunque fare chiarezza.

La Rivoluzione Industriale si descrive attualmente in quattro ere. Industria 1.0 ha inizio con la diffusione del telaio per i tessuti nel 1785 e la meccanizzazione di alcuni processi. L’Industria 2.0 ha sostituito la ruota idraulica con i motori elettrici, ha aggiunto ulteriori progressi tecnologici e ha introdotto la produzione di massa. La prima macchina da taglio elettrica per i tessuti di George Eastman fu creata nel 1888, e nel 1894 iniziò a funzionare in Columbia, nella Carolina del Sud, la prima fabbrica tessile totalmente elettrica del mondo. L’Industria 3.0 ha portato avanti l’automazione con tecnologie come la produzione assistita da computer (CAM) negli anni ’50, la progettazione assistita da computer (CAD) nel 1960, i controllori programmabili (PLC) nel 1968, i robot negli anni ’70 e la produzione integrata di computer (CIM) negli anni ’80. I sistemi computerizzati erano autonomi  e “isole di automazione”. I sistemi di pianificazione passarono dai sistemi di controllo delle scorte negli anni ’60 ai sistemi di pianificazione dei fabbisogni materiali (MRP) nel 1970 e poi alla pianificazione delle risorse di produzione (MRP II) negli anni ’80. Nel 1990 il Gruppo Gartner ha coniato il termine Enterprise Resource Planning (ERP) per includere produzione, risorse umane, finanza, distribuzione, servizi ai clienti e gestione della catena di fornitura. L’Industria 4.0 è partita con un’iniziativa tedesca strategica di produzione avanzata del 2011. Negli Stati Uniti, viene spesso utilizzato il termine Smart Manufacturing. Secondo alcuni resoconti, l’era dell’Industria 4.0 dovrebbe continuare fino all’anno 2030 (e i “futuristi” stanno già parlando di Industry 5.0).

L’industria 4.0 è stata definita come la “digitalizzazione della produzione”. Il Boston Consulting Group descrive i nove elementi costitutivi di Industry 4.0 come: 1) robot autonomi, 2) simulazione, 3) integrazione di sistemi orizzontali e verticali, 4) Internet industriale delle cose, 5) sicurezza informatica, 6) “cloud”, 7) produzione additiva, 8) realtà aumentata e 9) Big Data e analitica. Secondo il dizionario APICS (15esima edizione – 2016) “un sistema ERP fornisce ampie banche dati di informazioni, tra cui archivi di file master, deposito di costi e vendite, dettagli finanziari, analisi di gerarchia di prodotti e clienti e dati transazionali storici e correnti”. Il modello SCOR (Riferimento per le operazioni della catena di fornitura), nella versione 12 (2017), definisce l’ERP come” un sistema informatico di base integrato utilizzato per gestire risorse interne ed esterne tra cui risorse tangibili, risorse finanziarie, materiali e risorse umane.” Poiché siamo ora nel 21 ° secolo, quali opportunità offrono queste tecnologie ai sistemi di produzione tessile e di pianificazione delle risorse aziendali?

 

Integrazione orizzontale e verticale dei sistemi

I sistemi di pianificazione delle risorse aziendali sono stati da tempo ampliati per includere molte funzioni all’interno di un’organizzazione. Tuttavia, molte di queste funzioni erano applicazioni “arrotolate”. Con la digitalizzazione dei processi aziendali, il “cloud informatico”, e le tecnologie di comunicazione migliorate, queste funzioni saranno meglio integrate. I sistemi ERP forniscono visibilità all’interno dell’organizzazione e lungo la catena di approvvigionamento. I sistemi ERP basati su “cloud” possono essere offerti sia come software che come sistemi di servizio (SaaS). Cruscotti digitali che riuniscono dati provenienti da fonti diverse dovrebbero essere disponibili per i responsabili delle decisioni non solo sui display dei computer in ufficio, ma anche sugli schermi dell’impianto e accessibili da computer portatili, smartphone, tablet, ecc., che sono tutti collegati tramite internet. I sistemi ERP necessitano della flessibilità per modificare facilmente le funzioni esistenti e aggiungere nuove funzioni aziendali.

 

Industrial Internet of Things (IioT)

Per Internet delle cose si intendono tutti i dispositivi connessi a Internet, che possono essere lampadine, termostati, porte per garage, campanelli e qualsiasi altra cosa. IIoT si concentra su sensori del produttore, macchine con computer integrati, braccialetti con display digitali, tablet PC e occhiali intelligenti. Questa tecnologia consente la comunicazione macchina a macchina e localizza il controllo in tempo reale. È possibile il tracciamento del materiale in tempo reale con tag RFID. Gli esempi attuali di IIoT nella produzione di filati tessili includono: sistemi di controllo ReiterSPIDER, sistema T-Data di Trutzschler, manutenzione remota Marzoli, test di utilizzo e Savio Winder. Questi esempi forniscono comunicazioni da macchina a persona, come un braccialetto che notifica all’operatore un problema. Nei tessuti, la comunicazione diretta macchina-macchina per la modifica automatica delle impostazioni di processo in base ai dati in tempo reale è limitata. Un sistema ERP è il collegamento tra l’impianto e i sistemi di gestione della catena di fornitura.

 

Big Data  e Analitica

Con l’informatizzazione in Industry 3.0 abbiamo iniziato a generare molti dati. Tuttavia, i dati sono stati memorizzati localmente solo per pochi turni. Sono stati generati report di informazioni sintetiche e, se molto importanti, stampati e archiviati in un “ufficio”. Ora – nell’era dell’Industry 4.0 – è possibile raccogliere grandi quantità di dati da molte fonti, archiviati digitalmente e in modo completo.Oltre ai dati transazionali strutturati, è possibile includere dati non strutturati da blog, e-mail, pagine Web, grafici, pdf, ecc. I dati attraverso i silos funzionali possono essere analizzati utilizzando gli algoritmi Artificial Intelligence (AI), per fornire informazioni a chi prende le decisioni. I sistemi ERP dovranno essere in grado di supportare sia i dati strutturati che non strutturati e fornire capacità di archiviazione dei dati espandibili.

Sono state rese disponibili applicazioni di simulazione CAD e CAE per filati / tessuti / prodotti finiti, e il gruppo Gartner nel 2017 ha introdotto il concetto di gemelli digitali. Un gemello digitale è una rappresentazione digitale in corso di un prodotto, processo o sistema. Un gemello digitale di una macchina può essere utilizzato per lo sviluppo di un programma di manutenzione predittiva. Lo stesso concetto può essere esteso a un gemello digitale di un impianto di produzione di dati forniti attraverso il sistema ERP (Deloitte 2017). Il sistema ERP contiene livelli di inventario, conto dei materiali, dati di pianificazione, dati di vendita, insieme a IIot-Data-from-manufacturing. Con i dati del sistema ERP, un gemello digitale aggiornato e valido di una struttura supporta la valutazione dell’impatto dei cambiamenti nei prodotti, programmi, materiali , equipaggiamento e risorse umane.

L’era dell’Industria 4.0 comporta il miglioramento della comunicazione e della collaborazione all’interno di un’azienda e lungo la catena di approvvigionamento. Utilizzando tecnologie come analitica aziendale avanzata, cloud informatico e reti 5G, i sistemi ERP forniscono informazioni utili ai responsabili delle decisioni. I sistemi Industry 4.0 ERP sono un catalizzatore per l’integrazione e la capacità di risposta alle esigenze dei clienti. Per lo sviluppo attuale della rivoluzione industriale, i fornitori di soluzioni di pianificazione delle risorse aziendali saranno partner d’affari con i produttori tessili.



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