Pirelli e Politecnico insieme per realizzare la “fabbrica intelligente”, capace di garantire risparmio energetico e di prevenire inefficienze

Una nuova infrastruttura digitale, capace di ‘dialogare’ con tutti i macchinari coinvolti nel processo di produzione dei pneumatici, di ‘imparare’ e di correggere eventuali difetti, a partire dai dati ricevuti dai sensori con cui interagisce. Così la multinazionale Pirelli Tyre S.p.a. immagina la fabbrica del futuro. E per farla diventare realtà mette in campo il progetto “Total Efficiency 4.0”, finanziato da Regione Lombardia con 3,3 milioni di euro (fondi POR FESR 2014-2020) sul totale di 6,8 milioni di costo complessivo.

Obiettivo, aprire la strada a nuovi livelli di efficienza nel settore manifatturiero: a oggi, le imprese utilizzano solo l’1% dei dati raccolti nel corso della produzione, senza dunque valorizzarli. Incrementare questa percentuale potrebbe invece incidere in modo notevole sui livelli di efficienza, in un’ottica di “smart manufacturing”. A gettare questo sguardo sul futuro insieme a Pirelli saranno un centro di ricerche di livello internazionale e una Pmi con esperienza consolidata su punti si specifico interesse. Si tratta del Politecnico di Milano, che parteciperà con due dipartimenti e un laboratorio congiunto: il Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria (DEIB), uno dei più grandi dipartimenti ICT in Europa, il Dipartimento di Meccanica e lo IoT Lab, attivo da alcuni anni sulle nuove tecnologie della Internet of Things, ultimo frutto del lavoro iniziato nel 2006 con la nascita dell’RFId Solution Center, centro di ricerca del Politecnico promosso dalla School of Management e dal DEIB. Come partner industriale scende invece in campo Telco, azienda bergamasca (la sede è a Grassobbio) specializzata nella produzione di sistemi di controllo avanzato per processi di automazione industriale, inserita nel progetto con un team di sette ricercatori. Il ruolo di capofila del progetto spetterà all’azienda milanese, fondata nel 1872 e arrivata a posizioni di leadership sul mercato mondiale della produzione di pneumatici consumer High Value, con un fatturato da circa 5 miliardi nel 2016 e circa 30 mila dipendenti. Già oggi Pirelli Tyre centra molta della sua attività nello sviluppo di prodotti innovativi, di Specialties e Superspecialties.

Gli obiettivi

Le sfide tecnologiche intorno alle quali ruota Total Efficiency 4.0 sono diverse. In concreto, il progetto punta alla realizzazione di alcuni prototipi di macchinario in grado di efficientare determinate fasi di processo, e di un’infrastruttura digitale che sovrintenda appunto all’intero processo riuscendo a integrarne, in modo intelligente, tutte le fasi. Quest’ultima garantirà dunque l’interazione e lo scambio di dati con i reparti: il controllo digitale e il continuo feed back porteranno a una maggiore velocità e flessibilità nella produzione, oltre a notevoli risparmi energetici e una migliore qualità dei pneumatici, grazie a una riduzione delle possibili variabilità del processo produttivo.

Il primo passaggio previsto in questo senso è l’acquisizione di informazioni dai diversi macchinari coinvolti nella produzione. Per ottenerle, Pirelli punterà sull’utilizzo sia di sensoristica, sia di sistemi tipo RFId (Radio- Frequency Identification) o di reti wireless di sensori (WSN - Wireless Sensor Networks). Tecnologie in parte già adottate in altri settori, uno su tutti la logistica, ma non ancora pienamente sfruttate in ambito manifatturiero. Come secondo step, verranno costruiti strumenti di analisi dei dati e modelli predittivi, in grado di prevedere possibili inefficienze nel flusso e indirizzare quindi verso una risoluzione precoce, o addirittura verso una prevenzione, di quelle stesse inefficienze. Il rilevamento di errori durante il processo passerà anche da un innovativo Controllo Visivo Automatico, al quale seguirà la correzione automatica di determinati parametri di processo dei macchinari: a oggi il CVA è realizzato tramite un primo prototipo dimostrativo, che potrebbe essere diffuso su scala sempre più ampia per sostituire l’attuale controllo visivo manuale della qualità dei pneumatici.

Il risultato finale è un sistema produttivo dinamico e ‘smart’, capace cioè non solo di monitorare le varie fasi del processo ma anche di migliorarsi in modo automatico. Molteplici i vantaggi: Pirelli stima che la maggiore efficienza offerta da questo modello di smart manufacturing possa garantire risparmio energetico, un calo dei difetti dei pneumatici, oltre a una riduzione dei costi variabili di produzione. Senza contare la maggiore capacità di adattarsi alle esigenze dei clienti.

Tronchetti Provera, Ceo Pirelli: “Un passo importante”

“Il progetto ‘Total Efficiency 4.0, sviluppato da Pirelli in collaborazione con il Politecnico di Milano e la PMI Telco Srl, si inserisce nella nostra strategia di piena trasformazione digitale – sottolinea Marco Tronchetti Provera, Vice Presidente esecutivo e Ceo di Pirelli -. Il progetto, infatti, prevede la creazione di un’infrastruttura digitale che unifichi e integri tutte le fasi del processo produttivo del pneumatico. Un passo importante che permette di migliorare ulteriormente i nostri prodotti in termini di prestazioni, di impatto ambientale e di efficienza economica. Pirelli ha da tempo fatto propri i princìpi dell’Industry 4.0, avviando un processo di digitalizzazione dell’azienda con lo scopo di rendere i processi industriali, commerciali e gestionali totalmente digitalizzati e che utilizzano modelli predittivi basati sui big data”.

I numeri dello smart manufacturing in Italia

Si stima che il mercato dello smart manufacturing in Italia valesse 1,2 miliardi di euro nel 2015 (dati dell’Osservatorio Industria 4.0 della School of Management del Politecnico di Milano): poco meno del 10% del totale degli investimenti industriali complessivi, relativo soprattutto ad aziende d macchinari e settore automotive. Nel 2016, lo stesso Osservatorio ha censito – nei nove settori rilevanti per il settore manifatturiero – circa 600 applicazioni di Smart Manufacturing, con una crescita del 30% rispetto all’anno precedente: tra queste ci sono soprattutto quelle di Industrial Analytics, seguite da soluzioni Cloud e di Industrial Iot.

Un balzo positivo, forse però non ancora sufficiente per recuperare il ritardo accumulato rispetto a realtà internazionali, in cui al nodo Smart Manufacturing sono stati dedicati anche piani di sviluppo nazionale. Nell’analisi dell’Osservatorio, ad esempio, solo il 29% delle grandi imprese ha affrontato questo tema, nel caso delle PMI si scende addirittura al 13%. Lo smart manufacturing insomma nel nostro paese è un universo ancora in gran parte inesplorato: big data, open data, Internet of Things, interazioni machine-to-machine, cloud computing, analytics, stampa 3D, robotica, comunicazioni sono comunque le direttrici lungo le quali si svilupperà sempre più l’industria 4.0.

Le ricadute sul territorio

Il know how acquisito da Pirelli attraverso il progetto, in particolare riguardo all’infrastruttura digitale sviluppata, sarà diffuso gradualmente in tutte le fabbriche del gruppo, a partire da quelle collocate in Italia. Negli obiettivi di Total Efficiency 4.0, anche tutto l’indotto beneficerebbe dei vantaggi derivanti dalla nuova impostazione di smart manufacturing.