Sistema MES e Industria 4.0

La quarta rivoluzione industriale o Industria 4.0 o Industry 4.0, per usare un termine più accattivante, si concretizza attraverso l’adozione di nove Tecnologie cosiddette Abilitanti:

1. Advanced manufacturing solution
2. Additive manufacturing
3. Augmented reality
4. Simulation
5. Horizontal /Vertical integration
6. Industrial Internet of Things (IIOT)
7. Cloud Computing
8. Cyber-security
9. Big Data Analytics

Parte di queste tecnologie entrano in gioco quando si parla di una serie di argomenti identificati da acronimi, tra i quali figurano: MES (Manufacturing Execution System), SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), PLC (Programmable Logic Controller), ERP (Enterprise Resource Planning), PLM (Product Lifecycle Management). Ma vediamo meglio di che si tratta.

Il MES (Manufacturing Execution System) è un sistema evoluto che permette di correlare in modo bidirezionale (orizzontalmente / verticalmente) i sistemi Produttivi con quelli Gestionali.

Procedendo per gradi, si può affermare che i sistemi di produzione moderni vengono gestiti – a valle – attraverso sistemi SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), sistemi informatici distribuiti che permettono il monitoraggio e la supervisione dei processi produttivi tramite i PLC (Programmable Logic Controller) ed i sensori ad essi collegati.

A monte di tutto invece troviamo i sistemi ERP (Enterprise Resource Planning), che in ambito aziendale integrano tutti i processi di business rilevanti e le diverse funzioni ad essi correlati quali vendite, acquisti, gestione magazzino, finanza, contabilità, ecc. ed a volte i sistemi PLM (Product Lifecycle Management), che consentono di gestire il ciclo di vita di un prodotto permettendo di ridurre il time-to-market, di tagliare i costi di progettazione e di testarne la sostenibilità nel mercato.

Il MES si pone in mezzo ai sistemi sopra descritti e risponde appieno ai requisiti della tecnologia abilitante numero 5, Horizontal/Vertical Integration.

Si pensi, per semplificare, a due persone che parlano lingue diverse e che per comunicare abbiano bisogno di un interprete; il MES è di fatto un sistema middleware che permette a sistemi concettualmente differenti di colloquiare tra loro e scambiarsi informazioni in modo continuo e strutturato.

L’adozione di un sistema MES porta innegabili vantaggi per un’azienda, perché permette di

• Pianificare la produzione
• Automatizzare l’avanzamento delle singole fasi di produzione
• Tracciare i lotti di produzione
• Avere la disponibilità effettiva delle risorse
• Gestire la manutenzione preventiva e straordinaria
• Calcolare i costi sia a preventivo che a consuntivo
• Ridurre i costi
• Ottimizzare la redditività delle risorse

Un sistema MES, ad esempio, permette lo sviluppo di nuovi prodotti consentendo di verificare più facilmente i costi preventivi di produzione, avendo la possibilità di effettuare simulazioni strutturate relativamente alla composizione delle distinte base, ai cicli produttivi ed alle risorse da impiegare (punto 4 delle tecnologie abilitanti: Simulation).

L’interscambio delle informazioni tra i sistemi descritti poc’anzi consente anche di ottimizzare la pianificazione della produzione che, come primo beneficio, porta a schedulare date di consegna più puntuali e a gestire gli ordini di lavoro sia interni sia esterni.

E ancora, l’adozione di un sistema MES soddisfa i requisiti della tecnologia abilitante numero 9, Big Data Analytics, dal momento che permette di monitorare i principali KPI di produzione quali efficienza, redditività, produttività, fermi macchina, ecc.

In buona sostanza viene monitorato ed ottimizzato tutto il processo produttivo, garantendo il controllo completo in tempo reale di ogni fase della produzione, pianificando ed eseguendo i controlli di qualità e gestendo la movimentazione di materie prime, semilavorati e prodotti finiti.

Un cliente potrebbe avere la necessità di sapere se aumentando i quantitativi del suo ordine i tempi di consegna verrebbero comunque rispettati o potrebbe avere l’esigenza di conoscere in tempo reale lo stato di lavorazione del suo ordine.

Oppure, nel caso in cui si dovessero verificare dei guasti alla macchina, potrebbe essere necessario riprogrammare nel modo più efficace possibile gli ordini di produzione per consentire le attività di manutenzione e garantire al tempo stesso il rispetto del lead time al cliente.

Questi sono solo degli esempi esplicativi circa le potenzialità del MES che, per poter essere integrato in un sistema aziendale, necessita di componenti complementari ma indispensabili quali connessioni Internet, sistemi di sicurezza per la salvaguardia dei dati trattati e spesso anche di sistemi cloud.

Implementando i sistemi sopra descritti andremo a soddisfare i requisiti delle tecnologie abilitanti Industrial Internet of Things (IIOT), Cyber Security e Cloud Computing.

Dal momento che la peculiarità di un sistema MES è quello di essere verticalizzato in base alle esigenze del cliente, è indispensabile, attraverso tecniche evolute di mappatura come il Business Process Management (BPM), che i processi vengano esaminati in dettaglio soprattutto per far emergere tutte quelle attività che non forniscono valore aggiunto, effettuando una mappatura adeguata del Flusso di Valore con una VSM – Value Stream Mapping.

Un aspetto sicuramente interessante in materia di Industria 4.0 e quindi di MES è quello delle agevolazioni: gli investimenti relativi ad implementazioni di questo genere sono eleggibili alle misure del piano Transizione 4.0 (in quanto riconducibili all’allegato B all’art.1 della legge 232/2016) e possono usufruire di quanto previsto al comma 1058 dell’art. 1 della legge 178/2020, ovvero di credito di imposta in misura pari al 20% del valore dell’investimento fruibile in tre anni a partire dal mese successivo all’avvenuta interconnessione.

Il MES non deve essere visto solo come un mezzo per ottenere finanziamenti sotto forma di agevolazioni fiscali, sfruttando parte delle tecnologie abilitanti di Industria 4.0: deve essere visto come una grossa opportunità, per le aziende di produzione (ma non solo), di integrare sistemi diversi tra loro ottimizzando i processi produttivi e quelli decisionali a tutti i livelli.

 

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