Impatto delle tecnologie di trasformazione 4.0 nell’industria della finitura delle superfici

Pedro Castillo | Therma-Tron-X Inc.; TTX México

L’ARGOMENTO CHE TRATTEREMO OGGI È L’IMPATTO DELLE TECNOLOGIE DI TRASFORMAZIONE I4.0 SUL SETTORE DELLA FINITURA DELLE SUPERFICI. NON CI SOFFERMEREMO A DESCRIVERE COSA SIA i4.0: SAPPIAMO GIÀ COSA SIGNIFICA i4.0 (IL TEMA È GIÀ STATO AMPIAMENTE TRATTATO SULLE PAGINE DI VERNICIATURA INDUSTRIALE).

L’argomento si basa sull’esperienza maturata nello sviluppo degli strumenti che abbiamo implementato presso varie aziende di verniciatura. Occasione per vedere come interagiscono con loro, come hanno rivoluzionato il loro modo di fare le cose, come ne hanno beneficiato: la trasformazione 4.0 è una realtà che sta già avvenendo, non possiamo pensare che sia qualcosa che arriverà domani. È anche vero che, se ci sono aziende che utilizzano strumenti i4.0, che ne traggono vantaggio, ci sono anche molte aziende confuse, che credono di dover implementare queste tecnologie quando, in realtà, è più utile per loro continuare a operare come fanno attualmente. In questo articolo cercheremo di tracciare una linea di demarcazione che differenzi le diverse aziende, chiedendoci in che modo e in che misura alcune aziende possano beneficiare della trasformazione 4.0, mentre per altre il loro approccio i4.0 non darà i risultati attesi.

Innanzitutto: come succede per ogni tendenza, in ogni “moda”, sono nate molte aziende specializzate che si rivolgono ai clienti offrendo loro il “futuro”: “ecco, vi porto il 4.0, è quello che vi serve, ce l’hanno tutti”. Secondo la mia esperienza, la trasformazione 4.0 non funziona così. In queste pagine vogliamo porre le basi affinché ognuno, a seconda del proprio caso, possa stabilire se un sistema di trasformazione 4.0 è qualcosa di cui ha bisogno, o meglio, se è qualcosa di cui i suoi clienti (o fornitori) hanno bisogno. Inoltre, vogliamo sottolineare l’importanza del livello di coinvolgimento che deve avere l’impresa contrattata per implementare il sistema i4.0 proposto.

UN MODELLO DI BUSINESS

Prima di tutto, i4.0 non è altro che un modello di business guidato dai dati: fatti e dati, come facciamo ogni giorno. Con le informazioni che abbiamo, prendiamo decisioni. Qualsiasi processo di finitura delle superfici – organico e inorganico – genera una quantità significativa d’informazioni che ci permettono di prendere decisioni in merito al nostro processo e di portare il nostro prodotto, il nostro servizio, a un livello ottimale in base alle esigenze dei nostri clienti, con conseguenti vantaggi economici.

In breve: i4.0 è “decisione”.
Nel nostro settore i4.0 deve coprire 6 diversi “fattori” (5, più un sesto che racchiude tutti gli altri).

Pensiamo a un sistema di finitura: per raggiungere il nostro obiettivo abbiamo bisogno:

1. dell’attrezzatura, l’hardware. Aver chiaro cosa abbiamo installato in funzione del nostro obiettivo
2. di un processo, che dipende da cosa dobbiamo fare. Avrà una sua caratterizzazione: granigliatura, pretrattamento chimico, risciacqui, asciugatura, applicazione dei rivestimenti necessari, indurimento, e così via
3. di sapere che prodotto dobbiamo trattare. Materiale, peso, forma, in definitiva, quali sono i pezzi che prendiamo allo stato vergine e che dobbiamo trattare fino a raggiungere il risultato finale che ci interessa.Seguono altri due fattori, entrambi di vitale importanza:
4. qualità. Dobbiamo produrre prodotti di qualità, e dunque dobbiamo aver definito cos’è, per i nostri fini, la qualità
5. costo. Dobbiamo assicurarci che il costo ci consenta di conquistare il cliente e di ottenere un profitto che ci permetta di mantenere l’azienda in salute, di continuare a lavorare e di generare benefici per tutti.
6. Il sesto “fattore” è costituito dalle decisioni che prendiamo affinché i “fattori” da 1 a 5 siano coordinati in modo ottimale, o meglio ancora, in modo da poter utilizzare al livello ottimale le prestazioni della nostra squadra per il processo su cui dobbiamo lavorare, in base ai prodotti che trattiamo, alla qualità di cui abbiamo bisogno, agli obiettivi di costo che abbiamo posto.

Un sistema i4.0 svolge il ruolo di raccogliere, tenere aggiornato, combinare, aiutare ad analizzare tutte le informazioni che ci sono utili, per capire cosa stiamo facendo, con cosa lo stiamo facendo, perché lo stiamo facendo e come avvicinarci sempre di più all’obiettivo che vogliamo raggiungere.

I FATTORI: QUALCHE DETTAGLIO ULTERIORE

Per il fattore 1, l'”attrezzatura” (impianto, apparecchiature, componenti), ciò di cui abbiamo bisogno è che funzioni sempre, che non si fermi, che necessiti di un programma di manutenzione stabile e definito, che i pezzi di ricambio siano prontamente disponibili e affidabili. Siamo alla ricerca di prestazioni.

Per il fattore 2, il “processo”, abbiamo bisogno di produttività. Abbiamo bisogno che il processo funzioni, che produca sempre di più, che i prodotti chimici nei serbatoi trattino la maggior quantità possibile di prodotto, che puliscano e preparino in modo ottimale la superficie, che le vernici rivestano facendo del loro meglio in ogni momento.

Per il fattore 3, i “prodotti”, è necessario che, nonostante la loro semplicità o complessità, alla fine della giornata siano trattati secondo la qualità concordata con il cliente e che non siano stati rilevati difetti. Che tutto ciò che entra nel processo, tutto ciò che passa attraverso la nostra “squadra di lavoro”, venga fuori bene, il cliente lo accetti e ci paghi.

In ogni azienda, anche in quelle di trattamento delle superfici, c’è un responsabile d’area per ciascun fattore sopradescritto. Quando si tratta di “attrezzature”, c’è un responsabile della manutenzione, la cui missione principale è garantire che le attrezzature funzionino al meglio, che non si fermino, che non si guastino. Decide come effettuare la manutenzione, le modifiche, le regolazioni, minimizzando i tempi morti. Quando si parla di “processo”, il responsabile dell’area di produzione deve decidere come fare di più, nello stesso tempo, utilizzando sempre meno materiali di consumo. Quando si parla di “prodotto”, il responsabile della qualità si concentra maggiormente sul raggiungimento del famoso “zero difetti”, rispettando le specifiche concordate con il cliente per ogni singolo pezzo lavorato.

Questi 3 operatori, manutenzione, produzione e qualità, sono i principali responsabili del rilevamento e della gestione dei dati di cui abbiamo bisogno per massimizzare la vita economica delle attrezzature, la capacità produttiva e/o la flessibilità, la qualità del prodotto finale, in base alle esigenze del cliente (o del mercato).

Sulla base dei fatti e dei dati raccolti, miglioriamo la capacità della nostra squadra di lavoro di reagire, di poter gestire lotti piccoli e grandi, pezzi semplici o molto complessi, di fare di più con meno nel modo migliore, soddisfacendo le esigenze dei clienti. L’obiettivo è che, con lo strato più sottile possibile, si possa ottenere una protezione come se si stesse applicando lo strato più grande possibile, che un pezzo possa passare dall’inizio del processo alla fine il più rapidamente possibile, che la produzione non debba essere interrotta per cambiare i bagni e così via.

Bene: tutto questo lo facciamo già.
La funzione di un sistema i4.0 è quella di ottenere le informazioni dagli operatori menzionati, raccoglierle, sintetizzarle, in modo da poter prendere decisioni “in tempo reale”.

Chi di noi proviene da un altro pianeta chiamato passato è abituato a conoscere e analizzare le notizie (i dati) di ieri: un sistema i4.0 non è fatto per metterci a disposizione le notizie (le informazioni) di ieri, al contrario, ci deve mettere a disposizione le notizie mentre stanno accadendo, le informazioni su ciò che sta accadendo in ogni momento.

PAZIENZA

Quali considerazioni possiamo fare sull’implementazione di un sistema i4.0 nei trattamenti di superficie?

In primo luogo, occorre avere pazienza. L’implementazione di un sistema i4.0 richiede un processo di maturità: viene attuato passo dopo passo, poiché lavoriamo in un settore che svolge processi complessi. Si tratta di un processo iterativo: quando si interconnettono apparecchiature, processi, metriche di qualità, si viene sommersi dai dati. Bisogna imparare a determinare quali informazioni offrono davvero un valore aggiunto, come usarle e come interpretarle.

CONOSCENZA

In secondo luogo, dobbiamo concentrarci su ciascuno dei fattori che abbiamo menzionato prima: cosa intendiamo per prestazioni della nostra squadra di lavoro, per produttività del processo, per qualità? Cosa vogliamo misurare della nostra squadra di lavoro, nel nostro processo, nel nostro prodotto? Cosa stiamo cercando? Stiamo cercando di capire meglio le nostre attrezzature? Stiamo cercando di sapere dove si trova ogni prodotto che stiamo lavorando?

Sul mercato ci sono aziende di software per ogni esigenza, ottimi programmatori, programmi i4.0 già sviluppati da implementare, soluzioni che funzionano. Ma, alla fine, ciò che conta davvero è sapere di cosa ha bisogno ciascuno di noi, per ottenere il valore aggiunto che stiamo cercando.

Ai fornitori d’impianti e attrezzature, processi, software, sapere cosa interessa davvero all’azienda che gestisce un processo di trattamento delle superfici permette di offrire un sistema i4.0 più adeguato ed efficacemente utile. Nel mio caso personale, lavorando in un’azienda impiantistica, offro progettazione, produzione e installazione di sistemi che funzionano, che si rompono il meno possibile, che sono in grado di fare ciò che prometto: se assicuro che un impianto ha una capacità di carico di 10 t, permetterà trattare 10 t di carico; se assicuro che un serbatoio ha una capacità di tanti litri, ci staranno tanti litri; che tratterà secondo quanto concordato i pezzi, muovendoli adeguatamente, pretrattandoli e verniciandoli: lo farà.

Tuttavia, dati tutti i cambiamenti, tutti i movimenti, tutte le formule che vengono gestite, ci sono molte variabili che possono essere implementate in modo differente. Un processo di finitura delle superfici è complesso, è un insieme di sottoprocessi che lavorano insieme.

È un’orchestra, per questo viene anche chiamato “sistema” di trattamento. Ci sarà sempre qualcosa che può essere migliorato, che può essere ottimizzato. È un’armonia che può essere suonata in diverse tonalità. Ma è un’armonia che richiede la presenza di un conduttore.

i4.0 offre al conduttore una finestra per poter guardare da vicino la squadra di lavoro, il processo, il prodotto, senza dover essere incollati all’impianto, ai diversi segmenti del processo, al “sistema”.

OBIETTIVI

Torniamo alla definizione degli obiettivi: se il nostro obiettivo è portare il sistema al massimo delle sue prestazioni, non lo si raggiunge portando in azienda un esperto che possa sviluppare un algoritmo per farlo: dobbiamo conoscere a fondo il nostro “sistema”, la nostra squadra di lavoro, il nostro processo, le nostre metriche di qualità. Noi stessi dobbiamo sapere come determinare i diversi scenari, per ottenere valore aggiunto da un sistema i4.0, che è un processo interattivo tra macchine, processo, prodotti, personale e noi stessi, che dobbiamo imparare a interpretare i dati che il sistema i4.0 ci fornisce. Dobbiamo imparare quale parte delle informazioni è utile, se può essere manipolata e quale effetto può avere la sua manipolazione, in modo che si possano prendere decisioni in tempo reale – non a posteriori – che diano un valore aggiunto immediato, attraverso la continua ricerca dell’efficienza del sistema, per rimanere nell’esempio che usiamo qui.

Ho avuto l’opportunità di vedere aziende transnazionali che hanno implementato modelli 4.0 impressionanti. Si vedono così tanti schermi, così tanti dati, tutto misurato. Bellissimi, veramente impressionanti: eppure la domanda è perché non si distinguono così tanto nella qualità finale, nelle prestazioni delle macchine e apparecchiature: non si vede, alla fine del processo, il massimo “splendore” che ci si aspetta. È perché non hanno ancora raggiunto lo stadio di maturità necessario per sapere come misurare ciò che dà veramente valore. Spesso si tratta di aziende grandi e molto complesse che, volendo tener conto di troppe variabili e molte informazioni, corrono il rischio di sovramisurare alcune di tali variabili per far felice uno o l’altro reparto, per esempio la qualità, senza avere alcun effetto sulla catena del valore dell’azienda.

Infine: avere obiettivi chiari, fare uno sforzo di conoscenza molto mirato sul sistema di cui disponiamo, sui processi e sulla qualità richiesta dal cliente, è fondamentale affinché un sistema i4.0 ci aiuti a prendere decisioni rapide che diano valore aggiunto.

INTERATTIVITÀ

Oggi le migliori aziende d’ingegneria impiantistica per il trattamento delle superfici offrono sistemi i4.0 in ogni fase del processo, sono pronte a implementare al meglio un metodo i4.0 per la gestione complessiva della nostra azienda.

Abbiamo tutto sotto controllo, i dati ci arrivano su uno schermo che ci dà una visione sintetica dei dati utili, che ci aiuta a prendere decisioni. Questo è esattamente il momento in cui non dobbiamo dimenticarci dell’interattività uomo-macchina. Questo tipo di tecnologia può avere un impatto sulle aziende, soprattutto se la forza lavoro è giovane: può portare a una perdita di contatto con l’effettivo lavoro quotidiano della fabbrica. Oltre ai dati, alla capacità di analizzarli e di prendere decisioni, abbiamo altri sensi: la vista, l’udito, l’olfatto, che ci forniscono altre informazioni che il nostro cervello elabora sinteticamente e che spesso si rivelano molto utili. Soprattutto nel campo dei trattamenti delle superficiali, c’è molta scienza, ma anche molta arte, che dobbiamo usare e saper trasmettere.

Il 4.0 può allontanare molte persone dai sistemi e dalle diverse aree di controllo – manutenzione, produzione, qualità, commerciale – che invece devono continuare a comunicare tra di loro.

Bisogna fare attenzione a mantenere una “cultura dell’interattività” tra la squadra di lavoro e i processi aziendali. Una buona misura è quella di implementare un sistema di rotazione tra i diversi responsabili, in modo da non perdere questa cultura, il collegamento logico tra i dati e le attrezzature, il processo, la qualità, le aree di responsabilità e la capacità pratica di intervento della squadra di lavoro. In modo da evitare che le persone abituate a lavorare sullo schermo non sappiano più cosa fare se succede qualcosa al di fuori dei controlli stabiliti, e siano richiesti interventi esterni che possono essere più costosi di quanto guadagnato in efficienza.

Faccio un esempio che uso spesso quando insegno all’università: ci sono applicazioni che scarichiamo sui nostri smartphone che ci permettono di tenere sotto controllo il funzionamento e la manutenzione delle nostre auto. Funzionano abbastanza bene, magari hanno anche un pulsante da premere quando si buca un pneumatico, in modo che l’assistenza esca e lo cambi. Ma se si buca al di fuori dell’orario di servizio, o al di fuori dell’area di copertura, o dove non si può stare a lungo in attesa, bisogna comunque saper cambiare il pneumatico da soli.

I sistemi i4.0 ben implementati ci permettono di avere il controllo sul funzionamento e sulla manutenzione dei nostri impianti, delle nostre apparecchiature e dei nostri processi, di analizzare i dati, di includere algoritmi che possono aiutarci a prendere decisioni, di avvertirci di un possibile incidente ancora prima che si verifichi. Sono cose che oggi funzionano sempre meglio. Al management aziendale piacciono molto: ha informazioni molto complete per decidere e intraprendere azioni. Ma sono sistemi che possono anche generare ansietà, quando ci si rende conto di cercare di risolvere, attraverso uno schermo, ciò che per anni è stato più semplicemente risolto sul campo.

i4.0: STRUMENTO O SOLUZIONE?

Per concludere, i4.0 è uno strumento eccellente, ma non è una soluzione. È uno strumento di aiuto, non risolve. Questo è un aspetto che dobbiamo comprendere. Un sistema di finitura è un insieme complesso di apparecchiature e processi fisici, chimici e fisico-chimici.

Bisogna esserne consapevoli.

Infine, è molto importante che gli utilizzatori dei sistemi i4.0, i produttori d’impianti e apparecchiature e gli esperti di soluzioni i4.0 lavorino insieme e conoscano molto bene il loro prodotto. Intendo dire che l’esperto di soluzioni i4.0 deve essere coinvolto o totalmente coinvolto nelle esigenze dell’utilizzatore, nel suo processo. Può essere un grande esperto di soluzioni i4.0, ma capisce qualcosa del nostro processo? Gli utilizzatori di sistemi di trattamento delle superfici hanno bisogno di lavorare con fornitori esperti. Esistono. Il rischio di rivolgersi ad aziende che sono molto brave nell’IT ma che non conoscono i processi di trattamento delle superfici è che l’implementazione i4.0 sia un processo lungo, costoso, doloroso: spesso finisce per essere portato a termine con grande sforzo e a spese dell’utilizzatore stesso.

Come valutare un fornitore IT (perché non mancherà chi dirà “questo io lo so”)? Sfidateli: metteteli di fronte al vostro sistema e chiedete:

“Spiegatemi, cosa vedete qui?” Se sono in grado di spiegare il processo e di dirvi alcune cose fondamentali, seguiteli. Se invece capite che dovrete istruire il fornitore su ogni cosa che fate, in modo che possa adattare o creare uno strumento per voi, che dolore!