Tecnologie aerospaziali Industria 4.0 nell'ottimizzazione dei processi

I produttori di tutti i settori sono sempre alla ricerca di modi per migliorare le operazioni di produzione e aumentare la produttività. Per raggiungere questo obiettivo, è necessario comprendere il flusso di lavoro attuale e definire strategie di ottimizzazione specifiche. Questa è la procedura cruciale dell'ottimizzazione dei processi, un processo che deve essere rivisto più volte, in cui il miglioramento continuo si misura in micro-passi. L'obiettivo finale è quello di migliorare i profitti dell'azienda e un buon modo per farlo è l'implementazione delle tecnologie aerospaziali dell'Industria 4.0.

L'ottimizzazione dei processi nell'industria aerospaziale è uno degli obiettivi e delle preoccupazioni dei dirigenti della produzione per migliorare le operazioni. Tuttavia, per molti produttori l'ottimizzazione non ha ancora portato a un vero cambiamento e l'ottimizzazione dei processi non è un compito facile né un punto di arrivo chiaramente definito.

Punto di partenza per l'ottimizzazione dei processi con le tecnologie aerospaziali di Industria 4.0

È la continua revisione metodica dei processi produttivi e, contemporaneamente, l'allineamento permanente delle nuove tecnologie e dei metodi di lavoro utilizzati per migliorare i parametri chiave da essi derivati. Le tecnologie e le conoscenze basate sui dati svolgono un ruolo fondamentale in questo senso.

L'ottimizzazione dei processi inizia con l'identificazione dei punti deboli del produttore, come gli sprechi di materiale, i colli di bottiglia, i problemi di qualità ricorrenti, le scadenze non rispettate, ecc. e con la formulazione di domande difficili.

Solo identificando e analizzando queste inefficienze, i produttori possono stabilire obiettivi e traguardi specifici per l'utilizzo e lo scarto dei materiali, i livelli di disponibilità delle macchine, la produttività dei dipendenti e decine di altri fattori che influenzano i costi e i tassi di produzione.

I dati in tempo reale e le tecnologie dedicate svolgono un ruolo importante nel processo di verifica dell'efficienza e consentono alle aziende di tenere traccia delle inefficienze in modo rapido e preciso, eseguendo un'analisi automatizzata delle cause principali quando si presentano i problemi. Utilizzando gli strumenti giusti, i produttori possono identificare gli errori ricorrenti, la divisione sproporzionata del lavoro tra le postazioni, le procedure complesse di gestione della produzione, ecc.

Scoprendo ed enumerando le vulnerabilità, i produttori possono fissare obiettivi che riguardano la capacità di aumentare la produttività o di ridurre i costi su base settimanale o addirittura giornaliera, scomponendo così il concetto di ottimizzazione della produzione in passi concreti. I benchmark di settore e i casi d'uso reali possono essere utili per la definizione degli obiettivi.

In generale, la metodologia di ottimizzazione dei processi nel settore aerospaziale può essere suddivisa in queste fasi:

• Rilevare ed elencare le inefficienze

• Analizzare e dare priorità alle aree di miglioramento

• Formulazione di una strategia dettagliata per il processo di ottimizzazione

• Attuazione di tale strategia

• Raccolta e analisi dei risultati

• Rilevare ed elencare le inefficienze

La tecnologia aerospaziale Industry 4.0 svolge un ruolo chiave nella maggior parte di queste fasi ed è fondamentale per il successo di questa missione.

Di seguito vengono analizzati i modi in cui gli strumenti dell'Industria 4.0 nel settore aerospaziale stanno aiutando i dirigenti dell'industria a rendere l'ottimizzazione dei processi una realtà pratica per le attività quotidiane.

Il ruolo delle attuali tecnologie di Industria 4.0 nell'ottimizzazione dei processi industriali

Quando si parla di rivoluzione digitale nell'industria manifatturiera aerospaziale, spesso si pensa che si tratti della sostituzione del lavoro manuale con procedure automatizzate. In realtà, l'aspetto migliore della digitalizzazione e della tecnologia è la capacità di strutturare meticolosamente un processo e di studiarlo e ottimizzarlo continuamente.

Le soluzioni di ottimizzazione della produzione consentono di studiare ogni parte del processo in dettaglio e di basare le fasi su fatti reali. È possibile individuare i punti esatti in cui la produttività cala, analizzare tutti i parametri di prestazione per capire la causa dell'inefficienza e infine implementare i metodi di lavoro e le soluzioni giuste per risolvere i problemi.

Di seguito sono riportati alcuni esempi concreti del ruolo del Le tecnologie dell'Industria 4.0 nel settore manifatturiero per la definizione di nuovi standard nei processi produttivi:

• Visualizzazione e simulazione digitaleLa creazione di un gemello digitale della linea di produzione può aiutare a scoprire le anomalie e a testare diverse soluzioni in un ambiente privo di rischi. Questa tecnologia imita il comportamento di problemi e soluzioni reali da esaminare. Nel contesto dell'ottimizzazione dei processi, i processi di produzione che prevedono l'esecuzione di simulazioni in anticipo possono essere più efficienti. La trasparenza è una necessità per identificare le inefficienze del processo, ma poter vedere l'intero impianto di produzione è impossibile se non si dispone di un qualche tipo di modello.

• Dati in tempo realeÈ possibile studiare i comportamenti attuali e potenziali utilizzando dati immediati e assistere in tempo reale alle influenze positive di ogni cambiamento nel processo. Se si verifica qualcosa di anomalo, si viene avvisati immediatamente, invece di scoprire movimenti costosi solo a posteriori. Migliorare i processi agendo sui dati in tempo reale può portare all'ottimizzazione della qualità, alla riduzione dei costi inutili e ad altri vantaggi.

• Analisi automatizzata delle cause principali dei problemi di qualitàOltre agli avvisi in tempo reale, l'implementazione di soluzioni di ottimizzazione avanzate migliora le capacità di analisi post-evento e aiuta a identificare le carenze del processo che hanno causato i problemi in primo luogo e a regolare i processi.

• Prospettiva predittivaLe soluzioni basate sull'intelligenza artificiale consentono ai produttori di simulare le fasi del processo a partire dai dati già raccolti e di riflettere la routine, sulla base di calcoli che tengono conto di innumerevoli fattori interni ed esterni alla fabbrica. Le intuizioni predittive sono cruciali per decidere quali processi sono più critici per obiettivi e sfide specifiche e devono quindi essere considerati prioritari.

Con il Soluzioni per l'Industria 4.0 Il cambiamento è in atto grazie agli strumenti AI e IIoT che trasformano i grandi dati in grandi differenze.

Ecco alcuni importanti risultati delle tecnologie che supportano l'ottimizzazione dei processi e che sono in grado di cambiare le carte in tavola per la maggior parte delle aziende di produzione discreta.

• Garanzia di qualità predittivaLe soluzioni IIoT basate sull'intelligenza artificiale consentono ai produttori di prevedere e avvisare i responsabili della produzione di potenziali problemi, anziché scoprirli quando è troppo tardi e si sono verificati ritardi, perdite di denaro, ecc. Una soluzione sufficientemente buona fornisce anche intuizioni intelligenti su cosa fare in seguito. Un ciclo di produzione ottimizzato tiene conto di questi problemi e forma un flusso di lavoro che li evita in primo luogo. Ottimizzare i processi di lavoro basati sulla tecnologia significa identificare i punti in cui i processi non sono abbastanza meticolosi e possono portare a difetti di qualità, e ottimizzarli aggiungendo la giusta tecnologia al mix.

• Previsione degli ordini di lavoro in ritardoUn processo produttivo ottimizzato comprende anche la gestione degli imprevisti e la loro comunicazione a dipendenti e clienti. Notando, ad esempio, che un lavoro specifico rischia di non rispettare una certa scadenza, i manager possono riassegnare il lavoro o avvertire i clienti e consentire loro di regolarsi di conseguenza. In questo modo si crea un ambiente più reattivo e responsabile e si evitano conflitti e frustrazioni.

• Previsione e prevenzione dei colli di bottigliaAnche in questo caso, ottenendo una panoramica istantanea e basata sui dati dell'intera linea di produzione, i produttori possono identificare potenziali colli di bottiglia o ricevere avvisi immediati al loro insorgere. In questo modo, il produttore ha il tempo di riadattarsi e, se i problemi si ripresentano, di implementare soluzioni preventive.

Ottimizzazione dei processi nell'industria aerospaziale con le applicazioni di Industria 4.0

L'industria aerospaziale combina una complessa produzione di precisione con un gran numero di processi manuali. Mentre nell'industria automobilistica la maggior parte delle operazioni è automatizzata, i produttori aerospaziali continuano a svolgere attività manuali e non sfruttano appieno il potenziale che le tecnologie digitali potrebbero apportare a tutte le operazioni aziendali.

L'industria 4.0 aerospaziale e le tecnologie di fabbrica intelligenti rappresentano un fattore chiave per la competitività e la differenziazione. Le soluzioni di smart factory modernizzano l'intera gamma di operazioni di produzione, dall'officina al piano superiore, facilitando al contempo la perfetta integrazione tra gli stabilimenti. Aumentano inoltre in modo significativo il grado di automazione, massimizzando così la disponibilità delle macchine, la produttività e l'utilizzo della capacità, tutti fattori molto importanti per un'attività ad alta intensità di beni, risorse e manodopera come quella aerospaziale e che contribuiranno a giustificare il ROI dell'industria aerospaziale. implementazione delle soluzioni di industria 4.0 nell'industria aerospaziale.

I fatti nell'implementazione delle tecnologie Industry 4.0 nel settore aerospaziale

Nella creazione di una fabbrica intelligente sono coinvolte diverse tecnologie e soluzioni, tra cui l'Internet delle cose (IoT), l'intelligenza artificiale (AI), il machine learning (ML), la robotica, la realtà aumentata/virtuale (AR/VR) e la blockchain, tutte unite dal filo conduttore dei dati, delle analisi e delle informazioni.

I dati sono la chiave della produzione intelligente. Analizzando i dati raccolti dai sensori incorporati nelle apparecchiature e nelle postazioni di lavoro, è possibile rilevare schemi che potrebbero sfuggire all'ispezione manuale. Poiché tutto è connesso, il personale dell'officina ha una visibilità completa delle operazioni di produzione, compresi i colli di bottiglia, le inefficienze, i requisiti di manutenzione e i guasti alle apparecchiature.

Le aziende che dispongono di tecnologie aerospaziali Industry 4.0 possono migliorare l'utilizzo degli asset e i tempi di attività implementando analisi avanzate per monitorare lo stato delle apparecchiature in tempo reale e identificare i componenti in avaria con largo anticipo. Inoltre, possono installare dashboard digitali per visualizzare i dati di tutte le operazioni di produzione, a cui i dipendenti possono accedere anche da remoto con smartphone o tablet e intervenire immediatamente in caso di problemi. Infine, i dirigenti possono utilizzare i dati della fabbrica intelligente per confrontare le prestazioni di attività simili in una singola unità di assemblaggio, o anche in più unità di assemblaggio di aeromobili.

Oltre a visualizzare i dati, una fabbrica intelligente può virtualizzare gli asset e persino i processi attraverso soluzioni AR, VR e digital twin. AR e VR facilitano i servizi di due diligence in fabbrica per l'installazione di sensori e reti wireless, consentendo il monitoraggio dello stato di salute delle macchine e l'integrazione in officina. Inoltre, semplificano le complicate attività della catena di montaggio, consentendo un'esecuzione impeccabile e una riduzione dei tempi di consegna.

Un gemello digitale integra perfettamente le tecnologie di comunicazione, informazione e funzionamento wireless per ottimizzare i processi, garantire una qualità costante e massimizzare la produttività. Consente di tracciare i flussi di produzione in tempo reale, in modo da identificare e risolvere rapidamente i colli di bottiglia in tutti i sottosistemi, compresa la gestione dei rifiuti e dell'energia. È anche possibile creare un gemello digitale di un oggetto fisico, come un intero aeromobile o le sue parti, e quindi eseguire analisi approfondite. Questa visibilità migliora la comprensione delle prestazioni del prodotto, che a sua volta può migliorare la progettazione, prevedere i requisiti di assistenza e così via.

I solidi vantaggi dell'utilizzo delle tecnologie Industry 4.0

Le tecnologie aerospaziali dell'Industria 4.0 applicate alla produzione convenzionale possono portare grandi e tangibili vantaggi alle aziende.

Le aziende del settore aerospaziale possono sfruttare un sistema di efficienza operativa e di monitoraggio delle condizioni per tracciare, individuare e analizzare, ad esempio, la causa principale delle deviazioni di processo e dei tempi di fermo delle apparecchiature, migliorando così l'OEE (efficacia complessiva delle apparecchiature), la produttività e le prestazioni di consegna ai clienti.

Il valore di una fabbrica intelligente va quindi oltre l'eccellenza operativa o il vantaggio competitivo. L'analisi predittiva, l'IoT, l'automazione e i gemelli digitali non solo possono migliorare la produzione e l'utilizzo degli asset, ma possono anche supportare la creazione di nuovi modelli di business. Per sfruttare le opportunità offerte dalle tecnologie aerospaziali dell'Industria 4.0, le aziende devono adottare fin dall'inizio un approccio globale, implementando queste tecnologie nel maggior numero possibile di operazioni.