Nella manifattura elettronica, migliorare le prestazioni di una linea non significa più soltanto acquistare macchinari più veloci. La competitività dipende sempre di più dalla capacità di raccogliere, collegare e interpretare i dati generati durante la produzione.
Ogni fase dell’assemblaggio di una scheda elettronica produce informazioni: tempi ciclo, parametri di processo, esiti delle ispezioni, risultati dei test, fermi macchina, scarti e rilavorazioni. Quando questi dati rimangono separati all’interno delle singole apparecchiature, però, il loro valore viene sfruttato solo in parte.
Una fabbrica realmente connessa deve trasformare una sequenza di macchine indipendenti in un sistema capace di comunicare.
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Dalla singola macchina al processo produttivo
In molte aziende, le apparecchiature presenti in linea svolgono correttamente il proprio compito, ma operano come unità isolate.
Il forno registra i parametri termici, il sistema AOI individua le anomalie visive, la macchina di collaudo verifica il funzionamento della scheda e il gestionale raccoglie i dati dell’ordine. Spesso, tuttavia, queste informazioni non vengono confrontate tra loro.
La conseguenza è una visione frammentata del processo.
Un aumento degli scarti può essere individuato dal controllo qualità, ma non immediatamente collegato a una variazione avvenuta durante la stampa della pasta saldante, il posizionamento dei componenti o la rifusione. Il personale deve quindi ricostruire manualmente quanto accaduto, consultando sistemi differenti e coinvolgendo più reparti.
La digitalizzazione della fabbrica serve prima di tutto a superare questa frammentazione.
Che cosa significa tracciare una scheda elettronica
La tracciabilità permette di ricostruire il percorso seguito da ogni scheda o lotto all’interno della produzione.
A seconda dell’organizzazione aziendale e del livello di dettaglio richiesto, possono essere registrati:
- codice e revisione del prodotto;
- lotto dei componenti utilizzati;
- macchina e programma impiegati;
- data e ora delle lavorazioni;
- operatori coinvolti;
- parametri di processo;
- risultati delle ispezioni;
- esiti dei collaudi;
- eventuali rilavorazioni;
- stato finale della scheda.
Queste informazioni assumono particolare importanza nei settori nei quali affidabilità, conformità e documentazione hanno un peso determinante.
In presenza di una non conformità, la tracciabilità consente di risalire più rapidamente ai prodotti coinvolti e di circoscrivere il problema. Senza dati strutturati, invece, l’azienda rischia di dover estendere i controlli a un numero molto più ampio di schede.
Il ruolo del MES
Un Manufacturing Execution System, comunemente indicato con l’acronimo MES, collega il livello gestionale con quello operativo.
Il suo compito non consiste semplicemente nel raccogliere dati. Un MES permette di organizzare le informazioni provenienti dalla produzione e di renderle utilizzabili per pianificare, monitorare e migliorare il lavoro.
Può, per esempio, aiutare a verificare:
- lo stato di avanzamento degli ordini;
- le prestazioni delle linee;
- i tempi effettivi di produzione;
- la frequenza dei fermi;
- la quantità di prodotti conformi e non conformi;
- le rilavorazioni effettuate;
- la disponibilità delle risorse;
- la corrispondenza tra programma, prodotto e revisione.
L’obiettivo è offrire una visione più completa di ciò che accade in reparto, riducendo il ricorso a fogli di calcolo, registrazioni manuali e informazioni distribuite tra sistemi che non comunicano.
La qualità nasce anche dalla correlazione dei dati
Il vantaggio di una fabbrica connessa non riguarda soltanto la possibilità di sapere dove si trova una scheda.
Il vero valore emerge quando i dati provenienti da fasi diverse vengono messi in relazione.
Supponiamo che un sistema di ispezione segnali un incremento dei difetti di saldatura. Il dato, preso singolarmente, indica che esiste un problema. Collegandolo alle altre informazioni disponibili, però, può diventare possibile verificare se l’anomalia coincide con:
- un cambio di lotto della pasta saldante;
- una specifica linea produttiva;
- una modifica del profilo termico;
- un particolare turno;
- una determinata revisione del prodotto;
- una variazione nei parametri di processo.
In questo modo, il controllo qualità smette di essere soltanto uno strumento di selezione e diventa una fonte di informazioni per la prevenzione.
Ridurre i tempi necessari per trovare la causa di un problema
Quando si verifica un difetto ricorrente, una parte significativa del tempo viene spesso impiegata per ricostruire il contesto in cui è stato generato.
Quale macchina ha lavorato la scheda? Con quale programma? Quali componenti sono stati utilizzati? Quali erano i parametri impostati? Il problema riguarda tutte le unità o soltanto un lotto?
In assenza di un sistema integrato, le risposte possono richiedere il coinvolgimento di produzione, qualità, manutenzione e ufficio tecnico.
La disponibilità di dati coerenti e facilmente consultabili riduce il tempo necessario per l’analisi. Questo non elimina la necessità delle competenze tecniche, ma permette alle persone di concentrarsi sull’interpretazione del problema anziché sulla ricerca delle informazioni.
Connettere impianti nuovi e macchine esistenti
Uno degli ostacoli più comuni alla digitalizzazione è la presenza di apparecchiature appartenenti a generazioni e produttori differenti.
Poche aziende possono sostituire contemporaneamente tutte le macchine presenti in reparto. La trasformazione digitale deve quindi confrontarsi con linee miste, protocolli diversi e sistemi progettati in periodi differenti.
Per questo motivo, un progetto di integrazione dovrebbe iniziare da una mappatura dell’ambiente produttivo:
- quali dati vengono già generati;
- in quale formato sono disponibili;
- quali macchine possono comunicare;
- quali informazioni sono realmente utili;
- quali collegamenti devono essere sviluppati;
- quali attività manuali possono essere eliminate.
La digitalizzazione non dovrebbe tradursi nella raccolta indiscriminata di qualsiasi dato. È più utile identificare le informazioni necessarie per prendere decisioni migliori e definire un’architettura coerente con gli obiettivi dell’azienda.
Evitare una digitalizzazione fine a se stessa
Installare un software non rende automaticamente una fabbrica più efficiente.
Un progetto può produrre grandi quantità di informazioni senza generare un reale miglioramento, soprattutto quando non sono stati definiti indicatori, responsabilità e procedure di utilizzo.
Prima dell’implementazione è opportuno chiarire quali risultati si vogliono ottenere. Per esempio:
- diminuire i tempi di fermo;
- ridurre gli scarti;
- migliorare la tracciabilità;
- velocizzare i cambi di produzione;
- individuare prima le derive di processo;
- semplificare la gestione documentale;
- aumentare la visibilità sull’avanzamento degli ordini.
Soltanto dopo aver definito queste priorità è possibile scegliere strumenti, collegamenti e modalità di raccolta adeguati.
L’importanza di un approccio consulenziale
La connessione tra macchine, sistemi di test, strumenti di ispezione e piattaforme gestionali richiede competenze che riguardano sia la tecnologia sia il processo produttivo.
Non è sufficiente conoscere il funzionamento di una singola apparecchiatura. Occorre comprendere come quella macchina viene utilizzata, quali dati produce, quali reparti ne hanno bisogno e come le informazioni devono circolare.
In questo ambito, Proxima, realtà piacentina specializzata nelle soluzioni per la manifattura elettronica, affianca le aziende nell’integrazione di tecnologie per la produzione, il collaudo, l’automazione e la fabbrica digitale.
Il valore di un partner tecnico consiste anche nella capacità di valutare l’intero processo, evitando che ogni investimento venga considerato come un elemento isolato.
Una trasformazione graduale
La fabbrica connessa non deve necessariamente nascere da un unico grande progetto.
In molti casi è più efficace procedere per fasi:
- individuare il processo più critico;
- raccogliere i dati già disponibili;
- eliminare le registrazioni manuali non necessarie;
- collegare le apparecchiature prioritarie;
- definire indicatori realmente utilizzabili;
- estendere progressivamente il sistema.
Un percorso graduale permette di misurare i risultati, coinvolgere gli operatori e adattare il progetto alle esigenze che emergono durante l’utilizzo.
Dai dati alle decisioni
La produzione elettronica genera già una quantità considerevole di informazioni. Il problema non è soltanto raccoglierle, ma trasformarle in decisioni operative.
Una fabbrica connessa può individuare prima le anomalie, ricostruire più velocemente le cause, documentare il processo e migliorare la collaborazione tra reparti.
Il dato, da solo, non risolve un problema produttivo. Diventa strategico quando è affidabile, accessibile e inserito nel contesto corretto.
La digitalizzazione più efficace non è quindi quella che introduce il maggior numero di strumenti, ma quella che permette a macchine e persone di lavorare con una conoscenza più completa del processo.