Un produttore di tubi abbraccia la tecnologia digitale per perseguire l'Industria 4.0

Sebbene i tempi di ciclo brevi non siano l'elemento più critico nel repertorio di Tettonica, sono utili. Una macchina per il taglio laser con caricatore/scaricatore automatico riduce al minimo i tempi ciclo.

Nonostante la forte dipendenza di un tipico produttore da macchine, strumenti portatili, computer e software, la produzione tende ad essere orientata alle persone. I numerosi processi che trasformano le materie prime in prodotti semilavorati o finiti dipendono fortemente dalle capacità, dall’istruzione e dall’esperienza delle persone coinvolte.

Un agente di acquisto ordina materiale; al suo arrivo gli ispettori verificano che il materiale ricevuto sia effettivamente quello ordinato; gli ingegneri di produzione programmano una serie di macchine per tagliare, forare, punzonare, intagliare e piegare le parti; gli operatori delle macchine eseguono tali operazioni, insieme alla necessaria movimentazione dei materiali; saldatori e altro personale specializzato uniscono le parti per creare un assemblaggio; gli ispettori del controllo qualità misurano le dimensioni chiave ed eseguono un controllo visivo per verificare che l'assemblaggio sia conforme all'ordine del cliente. Infine, il personale addetto all'imballaggio lo imballa e lo spedisce. Per un ordine di 500 pezzi lo staff ripete questo processo 499 volte.

Tectonics, Warren, Michigan, una filiale di Quantum Digital Group (QDG), lavorava in questo modo. Tuttavia, utilizzando la più recente tecnologia digitale disponibile, l’azienda ha attraversato una trasformazione che ha cambiato il modo in cui faceva praticamente tutto. Non più un produttore artigianale, l’azienda è diventata un’azienda di ingegneria e produzione digitale. Utilizza la tecnologia digitale per coordinare tutti gli aspetti di approvvigionamento, ingegneria, produzione e assemblaggio. Ha inoltre digitalizzato le interfacce che facilitano le interazioni con i clienti.

Al centro dei processi di Tectonics c'è un thread digitale, un'architettura unica di dati live che consente l'integrazione di sistemi ingegneristici avanzati; produzione automatizzata; software personalizzato; sensori in tensione; e una piattaforma in cui gli algoritmi e l’apprendimento possono essere migliorati, integrati e implementati.

Il personale di fabbrica svolge ancora alcuni compiti chiave, ma nel complesso Tectonics si affida molto di più al thread digitale rispetto alle persone. Cosa è successo all'agente addetto agli acquisti, agli ispettori del controllo qualità, al pianificatore, al supervisore dell'officina e a tutto il lavoro che svolgono? L'industria 4.0 è capitata a loro. E tutto il lavoro che fanno.

Il negozio Tectonics è un negozio digitale.

I dati misurabili e quantificabili possono essere rappresentati in due modi: analogico o digitale. Come suggeriscono i nomi, l'analogico è analogo all'informazione originale, mentre la tecnologia digitale utilizza uno schema numerico e funzioni matematiche per creare una replica dell'informazione originale.

La fotografia è un buon esempio delle due tecnologie. Realizzare un'immagine analogica significa trasferire una scena su pellicola (esponendo la pellicola alla luce), sviluppare la pellicola e trasferire la scena su carta fotografica.

Nella fotografia digitale, un sensore della fotocamera suddiviso in milioni di rettangoli o quadrati (pixel) cattura la scena. Ogni pixel cattura un colore; una fotocamera da 14 megapixel cattura e registra 14 milioni di pixel di luce. Il software della fotocamera crea una mappa digitale di tutti i 14 milioni di pixel e memorizza in ciascuno il colore rilevante. I colori sono rappresentati da cifre, ad esempio 000-000-000 (che è nero nello schema di colori rosso-verde-blu [RGB]) o 255-255-255, che è bianco RGB. Il file creato dal software della fotocamera, una mappa di 14 milioni di pixel e il colore memorizzato in ciascuna posizione del pixel, può essere scaricato su un computer, trasferito a un indirizzo e-mail o inviato a una stampante.

Una differenza fondamentale è la capacità di apportare modifiche. Una volta stampata, la foto è terminata. È impossibile modificare la scena. Nel bene e nel male, i file digitali possono essere manipolati.

Il vicepresidente esecutivo di Tectonics Mike Toribio (davanti, a sinistra) e l'amministratore delegato Lee Skandalaris (davanti, a destra) hanno guidato il team attraverso la transizione dalla produzione convenzionale a quella digitale. Le sfide andavano ben oltre l’hardware e il software. "Abbiamo dovuto ricostruire tutta la nostra infrastruttura, a partire dalla nostra mentalità", ha affermato Toribio.