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L’importanza dei Gemelli Digitali per la Manifattura

L’importanza dei Gemelli Digitali per la Manifattura

08 Novembre 2019 I produttori di cablaggi dovranno presto affrontare nuovi requisiti di qualità. Nel seguente articolo, tratto da ETMM, scopriamo come l'utilizzo dei gemelli digitali possa garantire la tracciabilità verticale e orizzontale dei prodotti.

L'arrivo dell'auto elettrica a guida autonoma rappresenta un cambiamento di paradigma per i produttori di cablaggi. Una volta visti esclusivamente come prodotti di base, i cablaggi stanno diventando sempre più componenti critici per la sicurezza. Sono utilizzati per gestire un numero crescente di flussi di energia, segnale e comunicazione che supportano funzioni critiche per la sicurezza come sterzo, cambi di corsia o frenata. I problemi con i sistemi elettrici possono portare a gravi malfunzionamenti che non solo comportano la possibilità di danni materiali significativi, ma anche un rischio per la vita e gli arti, per non parlare dei pericoli per l'ambiente e il pubblico.

Per i produttori di cablaggi diventerà quindi più importante che mai identificare rapidamente le cause di un problema, correggerle ed essere in grado di avviare richiami di prodotti immediati e mirati. Solo così è possibile limitare rapidamente i potenziali pericoli e ridurre al minimo i danni alle immagini, sia in termini di reputazione del produttore di cablaggi presso i produttori di veicoli sia di reputazione dei produttori di veicoli presso il cliente finale. Naturalmente, l'opzione migliore è quella di evitare i problemi fin dall'inizio. Ciò non solo consente ai produttori di cablaggi di eliminare i possibili pericoli, ma anche il rischio di pagare multe pesanti. Questo perché la responsabilità nell'era della guida autonoma si sta spostando dal guidatore al produttore, ai suoi fornitori e persino alle persone all'interno della catena del valore. Se un cablaggio malfunzionante provoca un incidente in un veicolo autonomo, il produttore può aspettarsi una sanzione che potrebbe raggiungere centinaia di milioni di euro.

I gemelli digitali dei cablaggi consentono una tracciabilità continua

In quest'ottica, la tracciabilità continua dei prodotti è ora inevitabile per i produttori di cablaggi. Ciò può essere ottenuto con l'aiuto di gemelli digitali. Si tratta di repliche digitali di fasci di cavi che contengono record di dati interconnessi e coerenti e consentono ai produttori di rintracciare i propri prodotti lungo l'intero ciclo di vita. I gemelli digitali coprono due dimensioni: in primo luogo, coprono la storia del prodotto, che consente di ricostruire la composizione di un cablaggio e garantisce quindi la tracciabilità verticale. In secondo luogo, coprono anche la storia del processo, il che significa che la catena del valore può essere riprodotta e quindi garantisce la tracciabilità orizzontale.

In termini di storia del prodotto, il gemello digitale compila le materie prime, le parti prodotte in casa e le parti acquistate che sono state utilizzate durante la produzione di un cablaggio. Ciò consente ai produttori di localizzare gli errori, correggerli e fornire ai produttori di veicoli dati per richiami di prodotti rapidi e molto specifici. Con la cronologia del processo, il gemello digitale riceve informazioni su come è stato creato il cablaggio, comprese le fasi del processo e i parametri di processo che sono stati implementati per produrre il sistema di cablaggio. Ciò include la forza utilizzata durante il serraggio, il cambio degli utensili, le misure di post-elaborazione o i risultati dei test di qualità. Sulla base di questi dati olistici, la qualità dei cablaggi può essere continuamente migliorata con l'aiuto dell'analisi predittiva. Poiché i modelli di errore possono essere scoperti e le loro cause identificate utilizzando metodi come l'apprendimento automatico, i produttori possono adottare misure per prevenire tali errori in futuro.

Implementazione di gemelli digitali con i MES

Questi gemelli digitali possono essere implementati con i sistemi di esecuzione della produzione (MES), che comunicano con le macchine, i dipendenti e i sistemi ERP coinvolti nel processo. Il ruolo del MES è sempre stato quello di controllare, ispezionare e documentare il processo di produzione, che lo rende predestinato per l'uso con i gemelli digitali. Tuttavia, la qualità qui dipende anche in larga misura dalla configurazione della procedura fisica effettiva che fornisce al sistema i dati. Al fine di fornire le informazioni necessarie, questo processo deve essere adeguato a livello operativo, tecnico e organizzativo.

In termini operativi, la procedura deve essere ampliata per includere passaggi quali la scansione dei prodotti o la documentazione dei risultati del controllo di qualità. Idealmente, ciò è realizzato da sistemi di scansione fissi o documentazione automatizzata tramite le macchine. Ciò garantisce che sia necessario solo un minimo di lavoro extra nei flussi di lavoro e che l'intervento umano sia ridotto al minimo. Inoltre, l'introduzione di principi come FIFO ("first in, first out") e poka-yoke riduce significativamente il numero e la complessità di ulteriori aggiustamenti del processo. Tuttavia, i gemelli digitali necessitano ancora di dispositivi adeguati per acquisire i dati rilevanti per la tracciabilità. In termini di tecnologia, ciò può significare l'installazione di scanner o aggiornamenti e la riconfigurazione delle macchine. Inoltre, gli oggetti da tracciare devono essere selezionati e dotati di tecnologia come codici a barre o RFID. Ultimo ma non meno importante, anche la consapevolezza organizzativa gioca un ruolo decisivo quando si tratta della qualità dei gemelli digitali. I dipendenti non possono più scansionare più prodotti in anticipo anziché ogni singolo prodotto durante l'assemblaggio o scansionare lo stesso prodotto più volte al posto delle diverse parti effettivamente utilizzate. In caso di mancanza di disciplina durante l'esecuzione dei processi, ciò comporterà registrazioni errate e inaccurate.

Le soluzioni MES devono offrire supporto flessibile per transizioni fluide

Va da sé che i necessari adeguamenti del processo e la conseguente modernizzazione e ulteriore automazione della produzione non possono essere raggiunti dall'oggi al domani. Tuttavia, i produttori di cablaggi non dovrebbero più rimandare questo passaggio. Adottare le misure necessarie per garantire una transizione senza intoppi richiederà probabilmente anni ed è qualcosa che dovrebbe essere messo in atto oggi. È responsabilità dei fornitori di MES sviluppare soluzioni in grado di offrire supporto flessibile ai produttori in ogni fase del processo di transizione.

Articolo tratto da:
ETMM

Topic:
Digital Supply Chain

 

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