Perché la manutenzione dei macchinari industriali è più efficiente con AI e IIoT

Per assicurare un ciclo produttivo efficiente e continuo, così come richiesto dalla crescente domanda del mercato globale, è fondamentale una corretta manutenzione dei macchinari industriali. Se per molto tempo la manutenzione dei macchinari industriali è stata percepita dai produttori come un obbligo e una voce di spesa che non creava valore, oggi può essere trasformata in un vantaggio competitivo grazie all’Industrial IoT (Internet of Things) e all’intelligenza artificiale (AI), le tecnologie alla base dell’industria 4.0.

L’innovazione e la trasformazione digitale delle aziende, con la conseguente disponibilità di maggiori quantità di dati sullo stato degli asset fisici, permettono infatti di effettuare una manutenzione predittiva: basandosi sull’analisi dei dati raccolti dai macchinari è possibile prevedere e prevenire guasti, malfunzionamenti e downtime non programmati, al fine di evitare il fermo macchina, minimizzare l’impatto dei costi di manutenzione e garantire una gestione efficiente di tutto il processo.

Secondo una ricerca pubblicata da IndustryWeek, il downtime non programmato costa al settore manifatturiero 50 miliardi di dollari all’anno, senza considerare i rischi reputazionali per le aziende, e nel 42% dei casi il fermo macchina è dovuto a un guasto imprevisto alle apparecchiature di produzione. Ecco perché la manutenzione è così importante.

Nonostante queste cifre siano allarmanti, molti imprenditori e società non sono in grado di calcolare quanto realmente costi all’azienda un’ora di fermo macchina o di quantificare i danni che potrebbero subire. A tutto ciò, tuttavia, si può sopperire con la manutenzione predittiva. La possibilità di monitorare i parametri funzionali e massimizzare le prestazioni dei propri macchinari offerta dall’IIoT e dall’AI, attraverso la raccolta e l’elaborazione dei dati dal campo, consente infatti di prevedere un possibile problema e programmare la manutenzione senza incorrere in un fermo del servizio, risparmiando di conseguenza sui relativi costi. Vediamo quindi come e perché la manutenzione dei macchinari industriali è più efficiente con IIoT e AI.

La manutenzione dei macchinari industriali

In epoca di Industry 4.0 e Smart Factory, quando si parla di manutenzione dei macchinari industriali si intende preferibilmente una manutenzione di tipo predittivo. Ogni organizzazione possiede degli asset - macchinari, impianti produttivi - che costituiscono l’infrastruttura fisica dell’azienda, il cui mantenimento in condizioni ottimali è il presupposto per gestire con successo il ciclo produttivo. Oggi, grazie alla digitalizzazione, tali asset fisici sono in grado di “dialogare” con i cosiddetti beni immateriali dell’azienda, cioè dati, algoritmi, software, servizi cloud, tecnologie IoT, intelligenza artificiale, ed è proprio in questo dialogo che si creano le condizioni per applicare il paradigma della manutenzione predittiva.

Alla base della manutenzione predittiva c’è l’enorme mole di dati raccolti nel plant - da sensori e tecnologie IoT a bordo macchina - facilmente convertibili in informazioni sullo stato degli asset fisici che permettono di agire anticipatamente in caso di problematiche. Prevedendo quando potrebbe accadere un guasto o un malfunzionamento a un impianto, ad esempio, è possibile adottare le opportune contromisure, come effettuare l’ordine dei pezzi di ricambio necessari alla riparazione o la sostituzione dei componenti usurati, ancora prima che il guasto si verifichi e il regolare funzionamento dell’impianto subisca un’interruzione.

L’obiettivo è quello di un progressivo efficientamento della manutenzione dei macchinari industriali, che riduca quanto più possibile l’eventualità di un fermo macchina causato da una rottura improvvisa e imprevista, decisamente oneroso per l’azienda.

IIoT e AI, un binomio indissolubile per la manutenzione dei macchinari industriali

Perché sia attuabile, la manutenzione predittiva necessita di tecnologie IIoT e AI che restituiscano in tempo reale informazioni sulle condizioni di ogni macchinario e suo componente. In particolare, è indispensabile garantire l’interconnessione fra asset fisici e piattaforme IoT, realizzata mediante l’equipaggiamento di ogni macchinario con sensori IoT connessi a una rete wireless. Solo così, infatti, è possibile elaborare con profitto i dati di funzionamento che l’impianto, una volta digitalizzato, è in grado di trasmettere in modo continuativo e qualitativamente preciso.

Dall’analisi di questi dati, tramite l’utilizzo delle più sofisticate tecniche di big data analysis, una piattaforma IIoT per la gestione degli asset aziendali dotata di AI può valutare l’efficacia operativa di un macchinario e, analizzando la produttività dell’asset in relazione al suo storico, segnalare agli operatori, in tempo reale, grazie alla presenza di appositi sistemi di alert e reportistica, se sta “lavorando” nel proprio range di funzionamento ottimale. In questo modo può essere avviata un’attività di manutenzione intelligente (Smart Maintenance) che, il più delle volte, può anche essere messa in atto da remoto.

I vantaggi della manutenzione intelligente dei macchinari industriali

Tra i numerosi vantaggi di una manutenzione intelligente dei macchinari industriali c’è in primo luogo una maggiore efficienza produttiva, che si ottiene riducendo e in alcuni casi azzerando i fermi macchina e i guasti. Da ciò deriva una riduzione dei costi legati alle spese complessive di manutenzione, grazie all’ottimizzazione del numero degli interventi, e di quelli legati invece alla perdita di valore economico generata dall’interruzione non programmata della produzione. Ne deriva anche un allungamento della vita utile dei macchinari, dovuto alla limitazione dei guasti, e una riduzione delle spese legate all’acquisto di pezzi di ricambio. Potendo inoltre, tramite l’elaborazione dei dati, monitorare costantemente la produzione, è anche possibile predire e programmare le future attività dell’azienda. La manutenzione predittiva permette quindi di ridurre i fermi macchina, mantenere alta l’efficienza degli impianti e controllare il livello di qualità dei prodotti realizzati.

La soluzione CLEA Smart HMI di SECO monitora lo stato dei macchinari con modelli di IA, programmando gli interventi di manutenzione sui macchinari prima che si guastino. La connessione al Cloud consente di sfruttare appieno il potenziale delle app predittive di IA: qualunque sia il problema, CLEA può fornire un’app per prevenire i guasti e rilevare le anomalie.

Grazie a CLEA Smart HMI, inoltre, il macchinario può essere corredato da un servizio premium/freemium di manutenzione che prevede fra gli altri supporto ottimizzato, applicazione di modelli di analisi predittiva, fornitura rapida di pezzi di ricambio dietro il pagamento di una fee ricorrente. Per i produttori di macchinari industriali, scegliere la soluzione CLEA Smart HMI significa dunque adottare un nuovo modello di business, orientato alla fornitura di servizi innovativi e ad alto valore aggiunto per il supporto remoto e l’assistenza predittiva.