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PILOT 6 –Monitoraggio del processo produttivo attraverso il tracciamento del prodotto e l’interazione prodotto-processo
Fabiana Pirola - Università degli Studi di
Bergamo
Claudio Turconi - Ratti S.p.A.
TECHNICAL LAB INDUSTRY 4.0
Università Studi di Bergamo
Dalmine, 21 febbraio 2020
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Ratti S.p.A
•Ratti spa (Guanzate, Como) progetta, produce e commercializza tessuti stampati (inkjet e tradizionale), tessuti serici e accessori tessili.
•E’ una azienda quotata alla Borsa di Milano dal 1989
•Fattura circa 120 ml euro e fa parte del Gruppo Marzotto dal 2010
• I clienti sono i grandi Brand della moda ai quali si propone in ottica di partnership
•Ha un archivio di oltre 500.000 tessuti; il Metropolitan Musem di New York ospita l’ ”Antonio Ratti Textile Center “
•E’ stata Capofila nel progetto SilkBiotech (produzione seta antibatterica, Bando Regione Lombardia)
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Obiettivo del pilot
Implementazione di una struttura tecnica e applicativa al fine di collegare il processo
produttivo, il controllo degli impianti, il monitoraggio e l’avanzamento del processo
produttivo secondo un concetto di “Smart Manufacturing”.
• Monitorare i KPI di fabbrica
• Gestire digitalmente i contenuti informativi
• Valutare lo stato e il funzionamento delle risorse produttive
• Tracciare il percorso «fisico» reale dei prodotti
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Analisi dei processi produttivi
Criticità:
• Schedulazione dei reparti produttivi sulla base dellalavorazione a monte
• Avanzamento della produzione eseguito manualmentedall’operatore
• No monitoraggio in ottica di manutenzione
Purga Placcatura Stampa Vaporizzo Lavaggio Finissaggio Controllo
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Analisi del processo produttivo
Criticità:
• Schedulazione dei reparti produttivi sulla base della lavorazione amonte
• Avanzamento della produzione eseguito manualmentedall’operatore
• No monitoraggio in ottica di manutenzione
Tracciabilità interna delle pezze
Monitoraggio delle macchine in ottica di manutenzione
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Analisi di soluzioni di tracciabilità
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Confronto RFID / no RFID
L’adozione dei tag RFID consente una enorme miglioria nella gestione degli avanzamenti e nella tracciabilità, sia in termini di precisioni che di tempestività. Il tag, come oggi le etichette, va applicato ad ogni taglio fisico. In aggiunta, esso va applicato anche ai tagli logici, ovvero alle sezioni di tessuto che accolgono ordini o varianti diversi nelle tecnologie in continuo.
Avanzamenti
• Ordine / Variante
• Singolo tag
Tracciabilità
• Ordine / Variante
• Singolo tag
Consumi
• Ordine / Variante
• Singolo tag
Senza RFID
Con RFID
azione utente
in real time
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Analisi di soluzioni di tracciabilità
Verificare la possibilità di utilizzo attraverso la sperimentazione sul campo
• Analizzare il flusso operativo (dove e come etichettare)
• Identificare la tipologia di etichette
• Identificare la tipologia di applicatori
• Realizzare la struttura informatica di base per raccogliere i dati
• Installare l’infrastruttura necessaria al test
• Testare l’efficacia dei tag
• Testare la neutralità dell’applicazione rispetto alla qualità del prodotto
Definire il Business case di adozione
• Definire il progetto di realizzazione
• Identificare tutte le componenti
• Identificare il piano di adozione
• Identificare i costi di adozione
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Analisi di soluzioni di tracciabilità
Livelli di dettaglio incrementali↓
Costi incrementali (expendables, hardware…)↓
Analisi costi/benefici
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Analisi del processo produttivo
• Documenti
• N° macchinari
• Lavorazione in continuo
• Materiale in/out
• Metratore
• Parametri di lavorazione
• Tagli
• Frequenza taglio
• Tempo disponibile per taglio
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Criticità di adozione
Processo / Lavorazioni
• Tagli → incremento tag
• Lavorazioni in continuo → difficile
applicazione tag (necessario device
custom)
• Neutralità rispetto alla qualità
Aggressioni (all’etichetta)
• Temperatura: 40°C - 190°C
• PH: 10,5 - 11
• Lavorazioni meccaniche:
o Pressioni (calandratura)
o Torsioni (lavaggio in corda)
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Monitoraggiodegli impianti
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Anagrafica parco macchine
• Reparti• Impianti• Macchine
o Dati targao Numero inventario (ID)o “Connettività”o Variabili condiviseo Accesso all’elettronicao Protocolli
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Selezione della macchina pilota
VAPARI
Fase di lavorazione centrale da cui passano tutte le pezzeMacchine tecnologicamente più mature
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Monitoraggio degli impianti (architettura implementata)
KEPWARE
MACCHINA
STREAMSETS
ELASTICSEARCH
KIBANA
PLC con scheda di rete che forniscedati su richiesta
SW tra macchina e sistema informativo
Strumento open source per interconessioni: richiesta, pre-processing e trasmissione dati in Elasticsearch
Memorizzazione dati
Visualizzazione
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Monitoraggio degli impianti (StreamSets pipeline)
14 MB/d
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Monitoraggio degli impianti (visualizzazione dati)
Variabili:• Temperature• Consumi elettrici• Portata di vapore• Parametri di lavorazione
(velocità rulli, altezza falda, tempo in macchina)
Manutenzione predittivaControllo di processo
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Prossimi passi
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Analisi tracciabilità
• Completamento del POC
• Quantificazioni costi/benefici delle soluzioni
• Implementazione della soluzione
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Monitoraggio degli impianti (estensione architettura)
KEPWARE
MACCHINA
STREAMSETS
ELASTICSEARCH
KIBANAGRAFANA
SPARK
KAFKA
CONTATORE
ML
Architettura attuale
Da valutare
Manutenzione
predittiva
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