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Panorama

Packaging: riprende la corsa delle tecnologie Made in Italy

Parte I

a cura di C. Marchisio

I costruttori italiani di macchine automatiche per il settore del packaging rafforzano la loro leadership mondiale. Sentiamo le parole del presidente di Ucima e di alcune aziende protagoniste

I costruttori italiani di macchine automatiche per il confezionamento e l’imballaggio rafforzano nel 2016 la loro leadership mondiale, facendo registrare una crescita prossima al +2% nel giro d’affari totale. Secondo i dati preconsuntivi del Centro Studi Ucima, il fatturato di settore dovrebbe infatti superare i 6.300 milioni di euro, contro i 6.197 milioni di fine 2015. Determinanti per il conseguimento di questo importante risultato le ottime performance sul mercato italiano che ha fatto registrare una crescita a doppia cifra del +10,4% raggiungendo 1.194 milioni di euro. Nei dodici mesi passati si è pertanto rafforzato il trend positivo in corso dal 2015, quando il fatturato realizzato sul mercato domestico era cresciuto del 2%. “Siamo molto soddisfatti dell’andamento del mercato italiano, che rimane per tutte le aziende un’importante palestra per testare le più avanzate tecnologie sviluppate” dichiarano in Ucima “fiduciosi che questo trend positivo possa continuare anche nel 2018 grazie alle agevolazioni previste nel Piano Industry 4.0 varato dal Governo e dal Ministro Calenda”. Meno brillanti invece i risultati delle vendite oltreconfine che restano stabili (-0,1% sul 2015 pari, in valori assoluti, a 4.997 milioni di euro). A incidere negativamente, i rallentamenti in atto in tre importanti regioni: Medio Oriente, Asia ed Est Europa. Positivo, al contrario, l’andamento in altri importanti mercati che sembrano aver dunque superato il difficile momento congiunturale: le performance migliori spettano a Indonesia (+23,8%) ed Egitto (+15,2%). Da record anche l’andamento del Messico: +35% sui primi novi mesi del 2015. Per quanto riguarda il 2017, le previsioni dell’associazione sono per ora caute. Abbiamo incontrato il presidente di Ucima (www.ucima.it), Enrico Aureli, per analizzare con alcune domande la situazione di questo importante comparto industriale italiano delle macchine per il packaging.

Automazione Oggi: In quale area geografica internazionale lei prevede la maggior espansione dei costruttori italiani nel prossimo biennio?

Enrico Aureli: È sempre più complicato fare previsioni tenendo in considerazione tutti i fattori geopolitici e finanziari che ogni giorno sono soggetti a drastiche mutazioni. Anche per queste ragioni, le previsioni di Ucima sono caute. L’onda lunga delle crisi diffuse a macchia di leopardo in vari Paesi del mondo (soprattutto in aree chiave quali Medio Oriente, Asia ed Est Europa) continua a rallentare la nostra corsa. Crediamo pertanto di poter ragionevolmente prevedere il mantenimento del trend di crescita registrato lo scorso anno. Un fattore che ci rende comunque fiduciosi è che il trend positivo della domanda interna potrebbe continuare anche nell’anno in corso, spinto dalle agevolazioni previste nel Piano Industria 4.0. Secondo le previsioni del Cubo, l’innovativo strumento elaborato dal Centro Studi Ucima, la domanda internazionale di macchine per il packaging continuerà ad aumentare nel prossimo biennio soprattutto in Africa (+6,5%, trainata da Algeria ed Egitto) e in Asia (+5,9%, con India e Iran protagoniste assolute).

A.O.: La competitività nel vostro settore è sempre in incremento. Oltre ai tedeschi quali altre nazioni si stanno attivando sui mercati internazionali?

Aureli: Sicuramente la Germania rimane il nostro vero competitor nei mercati internazionali considerando che oltre il 50% delle macchine automatiche di confezionamento e imballaggio vendute nel mondo sono italiane o tedesche. Tuttavia altri paesi, Cina in testa, si stanno affacciandosi in maniera aggressiva su alcune aree, mentre altri produttori di macchine locali potranno contenderci qualche quota di mercato. La Cina, oltre che ovviamente nel Sud Est Asiatico, sta diventato un nostro competitor insidioso anche negli Stati Uniti, che oggi rappresentano il loro primo mercato di sbocco. La leadership italiana si basa però su fondamenta molto solide: l’elevato livello tecnologico e qualitativo delle soluzioni proposte, l’estrema personalizzazione e flessibilità delle macchine, un puntuale servizio di assistenza postvendita sui mercati mondiali. Dobbiamo consolidare la nostra quota di mercato, senza sottovalutare la forza dei nostri colleghi tedeschi e dei competitor emergenti, in un mercato sempre più agguerrito e competitivo. In ogni caso, non temiamo la competizione, anzi vogliamo misurarci sul campo con le altre aziende.

A.O.: Pregi e difetti sulla dimensione ridotta delle aziende italiane di macchine automatiche. Per migliorare la loro efficienza quali consigli da proporre.

Aureli: I dati che si evincono dall’indagine statistica nazionale elaborata dal Centro Studi Ucima parlano chiaro: le performance economiche migliori sono ad appannaggio delle aziende di dimensione medio-grandi. Quelle stesse aziende che hanno la forza di presidiare meglio i mercati più lontani e ostici, in termini commerciali e di servizio, così come di investire più risorse nell’attività fondamentale di ricerca e sviluppo. Al tempo stesso, dobbiamo sottolineare come la forte competitività interna italiana, generata dalla convivenza di grandi gruppi e di piccole e medie imprese altamente specializzate, abbia portato a offrire al mercato mondiale una gamma di macchinari complessivamente molto ricca e completa, adatta davvero per ogni tipologia di prodotto.

A.O.: Con piacere abbiamo visto l’incremento degli associati Ucima. Una sua analisi su quest’area in grande dinamico fermento.

Aureli: Uno degli obiettivi primari che ho annunciato al momento della mia elezione alla presidenza di Ucima è proprio l’ampliamento della nostra base associativa. Ritengo che, oltre a comprendere ovviamente tutte le aziende top del nostro settore, Ucima debba essere la casa di tutte le realtà industriali italiane di ogni dimensione. Stiamo dimostrando con i fatti che essere associati Ucima, oggi, porta reali vantaggi nella nostra attività quotidiana di imprenditori. Significa contare a livello politico e strategico (l’esempio del lavoro che stiamo facendo sulle fiere mi pare eloquente) e poter fare affidamento su servizi associativi fondamentali per migliorare ulteriormente le nostre aziende: per questo ho intenzione di promuovere un rafforzamento della scuola di formazione SBS, del Centro Studi, delle attività di comunicazione e l’internazionalità con la partecipazione a fiere, eventi e attività di networking.

A.O.: Attività sulla vostra presenza nelle fiere all’estero con un aggiornamento sugli sviluppi futuri di Ipack-Ima.

Aureli: Punto focale dell’attività di Ucima è proprio la politica fieristica, in particolare con lo sviluppo internazionale di Ipack-Ima (organizzata in jointventure con Fiera Milano, di cui Ucima controlla la maggioranza). Ipack-Ima ci offrirà finalmente la possibilità di mostrare le nostre nuove tecnologie a casa nostra, da padroni di casa e non come ospiti dei nostri competitor tedeschi. Ci impegneremo comunque a stringere alleanze internazionali con altri organizzatori fieristici, con l’obiettivo di inserire Ipack-Ima in un network globale che possa offrire alle nostre aziende una piattaforma espositiva che ne razionalizzi la presenza all’estero.

A.O.: In quale settore ci saranno i maggiori investimenti in R&D nel prossimo futuro per i costruttori italiani di macchine automatiche? Food, beverage, farmaceutico?

Aureli: Tanti dei nostri settori clienti, a cominciare proprio da food & beverage e farmaceutico, stanno dimostrando grande dinamicità. Il nostro comparto deve essere sempre pronto a rispondere e, se possibile, anticipare le esigenze del mercato. Dobbiamo essere presenti in maniera efficace in tutti i mercati mondiali con un’offerta tecnologicamente all’avanguardia, per cogliere le opportunità e gli investimenti che i nostri principali settori clienti continuano ad effettuare a livello mondiale. Certamente la nostra capacità di innovare incessantemente, risolvendo le esigenze specifiche dei nostri clienti, deve rimanere un valore aggiunto importante. Io mi domando sempre: come le nostre tecnologie possono migliorare la qualità della vita dei nostri clienti? Questo credo sia un approccio vincente.

La parola alle aziende di automazione

Nel settore industriale della meccanica italiana per il confezionamento e l’imballaggio, l’automazione ha una posizione strategica e un ruolo tecnologicamente importante. Abbiamo invitato alcune aziende a rispondere alle nostre domande. Abbiamo sentito: Roberto Beccalli – product manager servo & motion, South Emea di Mitsubishi Electric (http:// it3a.mitsubishielectric.com/fa/it), Michele Consoli – packaging manager di Schneider Electric (www.schneider-electric. com), Luca Nicola – product manager di Servotecnica (www.servotecnica.com), Alessandro Negri – packaging promoter di Siemens (www.siemens.it), Marco Oneglio – strategic industry manager consumer goods di Sick, Mirko Dibenedetto – product manager motion control sensors di Sick (www.sick.it), Cristian Randieri – presidente & CEO di Intellisystem Technologies (www.intellisystem.it), Elio Bolsi – general manager di Wenglor Sensoric Italiana (www.wenglor.com).

Automazione Oggi: Evoluzioni tecnologiche e le linee guida per la sicurezza delle macchine del packaging. Quali sono le vostre indicazioni e gli sviluppi futuri?

Roberto Beccalli: Il settore del packaging è un fiore all’occhiello dell’industria italiana e per mantenere tale leadership è fondamentale una costante innovazione tecnologica, giocata innanzitutto sui temi dell’automazione. In particolare, negli ultimi anni l’importanza del packaging per scopi di comunicazione è cresciuta notevolmente e ha influenzato in modo sensibile i processi di confezionamento e imballaggio. Questo si è unito alle pesanti trasformazioni subite nel corso degli ultimi anni dal settore del consumo, creando nuovi requisiti per l’automazione dei sistemi di packaging. Gli OEM sono dunque chiamati a progettare macchine che possano operare su un ampio mix produttivo, che abbiano tempi di setup contenuti e che possano essere adattate in modo semplice ed economico a evoluzioni e riprogettazioni del prodotto finito o del suo contenitore. Inoltre, la sicurezza è un elemento sempre più importante che le aziende richiedono soprattutto nella fase di progettazione. Le macchine, oltre a garantire la massima produttività ed efficienza dell’impianto, devono poter essere sempre più sicure e affidabili per gli operatori. Durante la progettazione è quindi necessario pensare da subito alla sicurezza come una parte integrante della macchina stessa scegliendo le soluzioni più adatte.

Michele Consoli: Il packaging è uno dei settori più attivo nel recepire le evoluzioni legate all’integrazione fra tecnologie digitali e operative. La connettività permette di realizzare soluzioni di automazione evolute e soprattutto di sfruttare il giacimento di dati provenienti da componenti, macchine e linee produttive per offrire agli utenti finali nuovi servizi, ottimizzare la gestione degli asset, e in ultima analisi creare anche ambienti più sicuri in quanto ad esempio più facilmente monitorati e controllati in tempo reale. Anche tecnologie come la realtà aumentata hanno un impatto importante sulla sicurezza delle persone: ad esempio è possibile a un operatore ‘vedere’ cosa accade nella macchina, attraverso un soft ware opportunamente realizzato, senza aprirla, visualizzando su un tablet i parametri più importanti.

Luca Nicola: Siamo presenti nel settore del motion control e dei servoazionamenti digitali per il mercato del packaging con soluzioni bus di campo che includono la sicurezza in rete. Disporre di soluzioni FSoE (Failsafe over Ethercat) è ormai possibile e utile sia per chi dovrà poi impiegare i macchinari, sia in fase di allestimento essendo un’ulteriore semplificazione dei cablaggi e della gestione sicura della macchina. Il protocollo Etercat prevede che, all’interno del telegramma, ci sia una parte dedicata alle funzioni di sicurezza. Sono state regolamentate una decina di funzioni che spaziano dal controllo che il segnale encoder sia congruo, a funzioni di abilitazione assi in sicurezza per finire con funzioni di arresto in sicurezza e di velocità sicura. Grazie a queste implementazioni si è posta una maggiore attenzione a chi deve operare sui macchinari e agli addetti di manutenzione.

Alessandro Negri: È già realtà affermata e diffusa l’integrazione delle funzionalità di sicurezza nel PLC e negli azionamenti, con bus di campo sicuri, evitando l’installazione di dispositivi elettromeccanici e migliorando la semplicità d’implementazione della safety grazie al soft ware. In questo scenario l’integrazione tra tutti i componenti software e hard ware, le librerie di sistema e le funzioni di diagnostica diventano fondamentali per la semplificazione. La diagnostica è la chiave per evitare lunghi fermi macchina: individuare immediatamente e rendere disponibile all’HMI l’informazione del guasto o del fungo di emergenza premuto consente un riavvio rapido della macchina. Ulteriore aspetto importante per l’integrazione in un sistema è la semplificazione d’uso delle funzioni di sicurezza (spesso considerate ostiche) e della definizione del PL della sicurezza funzionale tramite tool pratici e user-friendly.

Marco Oneglio: Le macchine per il packaging, così come le macchine per qualsiasi altro settore, oggi devono essere affidabili nel tempo e garantire la massima sicurezza. Le linee guida che i nostri OEM devono seguire sono sempre più restrittive in quanto la sicurezza dell’operatore che vi lavora è uno tra i requisiti principali che gli end user vogliono che venga rispettata, anche in ottemperanza alla Direttiva Macchine 2006/42/CE. Le normative da seguire sono sempre più numerose e spesso sono complesse da interpretare. Le moderne tecnologie possiedono già dei dispositivi di sicurezza, ma spesso gli impianti produttivi utilizzano componenti e sistemi datati che necessitano di implementazioni o sostituzioni per essere a norma. Per agevolare OEM ed end user a realizzare sistemi sicuri abbiamo istituito il servizio SafetyPlus, attraverso il quale affianchiamo i clienti sia in fase di progettazione sia nei casi in cui si debbano integrare in impianti già in uso soluzioni di sicurezza certificate come barriere e laser scanner di sicurezza per il monitoraggio di aree pericolose. Sono proprio queste tipologie di prodotto a fare la differenza e a rendere sicuro ogni movimento non solo della macchina, ma anche dell’operatore, permettendogli di lavorare a stretto contatto e di condividere le medesime aree di lavoro in un contesto di HRC sicuro al 100%.

Cristian Randieri: L’avvento delle nuove tecnologie indotte dal concetto di Industria 4.0 puntano senza dubbio a migliorare non solo la produttività ma anche la sicurezza delle macchine che nel rispetto delle normative richiedono sempre soluzioni più moderne, flessibili e scalabili. Purtroppo ancora oggi si riscontrano innumerevoli casi in cui le macchine per il packaging presenti nel mercato non sono conformi ai più moderni standard di sicurezza, pertanto il tema della sicurezza delle macchine deve essere inteso quale elemento fondamentale nella loro progettazione al fine di assicurarne lunga vita anche pensando agli scenari che si apriranno a breve con l’unificazione della normativa in corso a livello internazionale. Tutti questi argomenti sono da intendersi a carattere strategico su cui far leva per dare maggiore risalto alla qualità della fornitura stessa. È facile intuire che si tratta di uno dei trend tecnologici più importanti nella progettazione da abbinare alla necessità di disporre di macchine più user friendly sia in termini di interfacce macchina-operatore che delle relative soluzioni a bordo macchina. Da un’approfondita analisi delle tecnologie e delle soluzioni innovative in materia di sicurezza occorre considerare anche i recenti sviluppi normativi e tecnici legati agli standard internazionali dei prodotti, come ad esempio il lavoro congiunto IEC/ISO sul tema della sicurezza funzionale delle macchine (ISO/IEC 17305) e sulla nuova norma che regolamenta gli arresti di emergenza (ISO 13850). Secondo una recente analisi condotta da Ucima in merito alle principali non conformità che sono state rilevate sulle macchine per imballaggio dalle autorità competenti emerge che il 65% di queste riguardano le non corrette valutazioni dei pericoli di tipo meccanico tra cui le protezioni e i relativi dispositivi e che il 14% riguarda il requisito relativo alle istruzioni e segnalazioni. Si tratta di non conformità generalmente facili da risolvere utilizzando tutti i nuovi strumenti correlati allo smart manufacturing, tra cui ad esempio l’Industrial Internet of Things (IIoT) abbinato ai dispositivi Rfid. L’IIoT oggi rappresenta la parola chiave in ogni confronto sui temi del futuro dell’industria che deve rivolgersi anche al comparto riguardante il packaging. Nonostante ciò ancora oggi molti costruttori di macchine mostrano una certa resistenza quando sentono parlare di Internet delle Cose in ambito industriale. Occorre dimostrare loro che non si tratta affatto di scenari futuristici, ma di un insieme di tecnologie abilitanti che possono essere già adottare e integrate nella loro offerta, rappresentando la base per mettere a punto nuovi modelli di business. Nel mercato esistono già una miriade di soluzioni orientate allo smart manufacturing offerte dagli sviluppatori OEM che hanno fatto sì che il settore del packaging divenisse nel nostro paese un settore industriale di punta. Quello che manca è la dimostrazione pratica delle applicazioni innovative che già oggi è possibile realizzare in ottica Industrial Internet of Things applicata alla sicurezza delle macchine. Occorre favorirne la divulgazione poiché è solo utilizzando tali applicazioni che è possibile puntare all’automazione intelligente dell’intera linea di packaging.

Elio Bolsi: Nello sviluppo dei suoi prodotti, la nostra azienda è particolarmente attenta a coniugare gli aspetti legati alla sicurezza con quelli della miniaturizzazione. Oggi vengono richiesti componenti che, al fine di essere facilmente integrabili a bordo macchina, devono essere in grado di abbinare alle dimensioni contenute elevate caratteristiche funzionali e di sicurezza: lo sforzo è anzi quello di riuscire a concentrare nel minor spazio possibile un numero sempre maggiore di funzionalità. Un esempio è rappresentato dalle nostre barriere di sicurezza che, tra le prime in assoluto al mondo, sono state dotate di una funzione di diagnosi integrata. Attraverso una porta RS-485 è possibile accedere alle relative informazioni di funzionamento, per andare ad esempio a verificare quale raggio si sia interrotto e quando, una possibilità che per l’utilizzatore finale si rivela non solo utile ma anche molto pratica.

A.O.: Il cliente finale richiede sempre di più linee di packaging molto efficienti. Come rendete operativa questa importante richiesta?

Beccalli: Attraverso un’intelligente applicazione dei concetti dell’IoT, gli operatori italiani ed europei del settore potranno contare su di un ambiente di produzione moderno ed efficiente, capace di resistere alle sfide del futuro. Questo è la via principale tramite cui costruire un vantaggio competitivo tale da permettergli di continuare a espandere la propria leadership di mercato come esportatori verso l’Asia. IoT rappresenta una risposta a esigenze concrete di maggiore flessibilità, incremento di produttività e riduzione TCO (costi totali di gestione). Sotto questo aspetto, i dati di produzione diventano il vero motore della fabbrica totalmente automatica in cui i processi produttivi risultano governati dai livelli superiori di elaborazione, pianificazione e reportistica. La sfida principale è dunque rappresentata dall’integrazione completa delle linee di produzione all’interno delle fabbriche e la loro totale trasparenza con i livelli manageriali. Per raggiungere questi importanti obiettivi, il produttore deve potersi appoggiare ad aziende che non siano più dei semplici fornitori di prodotti ma dei partner veri e propri, pronti a studiare e proporre la soluzione più adeguata a risolvere le specifiche esigenze applicative. È quindi preferibile selezionare un partner dotato di un pacchetto completo di automazione e di un knowhow che vada oltre la pura automazione, garantendo la totale integrazione dei sistemi e incrementando ulteriormente la produttività e la qualità del prodotto.

Consoli: L’efficienza si genera a tutti i livelli: dal componente, alla macchina, alla linea, fino all’impianto di cui essa fa parte. Abbiamo nella nostra soluzione una piattaforma end-to-end in cui sono adottate nei componenti, ad esempio nei motori, tecnologie che consentono di risparmiare energia in partenza; e in cui è possibile integrare la misurazione e gestione dell’energia, attraverso prodotti ‘service oriented’. È importante ricordare che tutto questo non va mai a scapito delle performance operative, anzi: il dato energetico, raccolto e integrato nel controllo delle macchine, diventa un importante strumento, ad esempio, per individuare sintomi di malfunzionamento dei componenti che potrebbero portare, se non trattati per tempo, a blocchi di produzione.

Nicola: Le macchine di nuova generazione devono coniugare flessibilità e riduzione dei costi; il nostro sistema permette di risolvere queste problematiche fornendo un pacchetto completo, dall’HMI al PLC fino ai servomotori, basato su bus di campo Ethercat. Ci permette di sfruttare l’alta banda di 100 Mbps e la flessibilità di un sistema digitale: ottenendo così tempi di reazione ridotti che consentono cambi formato al volo evitando inutili sprechi di materiale. I moduli dei PLC comprendono: I/O digitali e analogici, moduli termocoppie e controllo di temperatura, interfacce Profinet e Devicenet oltre a pannelli HMI di diverse dimensioni per una vasta gamma di soluzioni, dalla semplice macchina a 3 assi fino a quelle più complesse con alcune decine di movimentazioni. La funzione touch probe permette di catturare quote al volo. L’ampia proposta di servomotori brushless dotati di encoder incrementali o assoluti a elevata risoluzione, garantisce un accurato controllo di posizione e stabilità anche a basse velocità. Grazie alla nuova gamma di servomotori con elettronica integrata e bus di campo Ethercat è inoltre possibile ridurre ulteriormente i volumi del quadro elettrico e semplificare i cablaggi a vantaggio di costi e tempi d’installazione.

Negri: L’utilizzo di motion control, azionamenti a elevate performance e motori affidabili e precisi ha permesso negli anni di velocizzare le macchine di produzione. L’efficienza produttiva è ottimizzata anche dalla riduzione dei fermi macchina per anomalie soft ware e funzionali e per sostituzione di componenti guasti. I nostri prodotti sono dotati di memory card per memorizzare le parametrizzazioni e garantire una sostituzione veloce in caso di guasto. Un’altra componente chiave di una macchina efficiente è un soft ware di macchina ottimizzato. Per questo mettiamo a disposizione un ambiente di sviluppo flessibile e performante che integra la gestione di tutti i componenti di automazione presenti su una macchina: HMI, PLC, I/O, drive.

Oneglio: L’efficienza ormai è un must che è richiesto alle macchine di confezionamento, seguito in seconda battuta da versatilità e semplicità di utilizzo. Riusciamo a soddisfare queste richieste grazie ai nostri smart sensor che, oltre ad aver raggiunto livelli molto elevati di funzionalità e affidabilità, sono ora in grado di comunicare con gli strati più alti della rete sfruttando il protocollo IOLink. Questo significa che l’utilizzatore può accedere in qualsiasi momento, e anche da remoto, a dati di funzionamento e servizio inerenti lo stato di funzionamento dei sistemi, le ore lavorate e lo storico di funzionamento. Grazie a queste informazioni è possibile effettuare una manutenzione preventiva che evita onerosi fermi macchina e perdite di produzione. In caso di rottura di un componente, inoltre, è possibile trasmettere la configurazione del nuovo sensore senza perdite di tempo per la sua programmazione manuale. Tutto questo contribuisce sensibilmente a rendere più efficiente non solo la singola macchina, ma anche l’intero processo produttivo, in piena ottica Industry 4.0.

Randieri: La leadership dei costruttori italiani di macchine per confezionamento e imballaggio è da sempre una diretta conseguenza dell’elevato livello tecnologico delle soluzioni messe a punto, corredate della loro minuziosa personalizzazione e flessibilità in termini di progettazione e realizzazione. La sopravvivenza di molte aziende produttrici italiane operanti in questo settore è legata alla capacità di saper affrontare queste sfide. I progettisti questo lo sanno bene, e intuiscono che è inevitabile intervenire sulla modalità di ingegnerizzazione delle macchine e impianti sin dalle prime fasi dalla loro progettazione, in altre parole, occorre investire nella direzione di Industria 4.0 e smart manufacturing. Per rendere operative tali richieste occorre mantenere una spiccata propensione all’innovazione per difendere un vantaggio competitivo in termini di livello tecnologico e performance delle proprie macchine, rispetto alla concorrenza sia interna che estera. È ben noto che l’efficienza di una macchina non può prescindere dall’affidabilità e sicurezza dei processi produttivi, per esempio nella rilevazione di oggetti e antinfortunistica in ambiente sterile, e della logistica tramite processi di tracciabilità automatica di materiali e prodotti. La parola d’ordine è sempre la stessa ‘ricerca di innovazione’ da intendersi sia nello specifico in termini di prestazioni, efficienza e flessibilità, sia in generale sui sistemi di automazione intesi come piattaforme di sviluppo. È fondamentale il ruolo delle aziende OEM a cui si richiede di progettare macchine che siano sempre più flessibili, ovvero capaci di operare su un’ampia gamma di contesti produttivi, con tempi di set up minimi, che siano nel contempo scalabili e adattabili a tutte le future evoluzioni e riprogettazioni. In ultimo occorre favorire l’integrazione dei sistemi di automazione con i sistemi informativi aziendali. In altre parole, confezionatrici, sistemi Scada, sistemi di visione, database e robot per la manipolazione dei prodotti devono essere sempre più interconnessi favorendo la possibilità di raccogliere e analizzare dati che spaziano dal campo sino a giungere al livello organizzativo e di business. Stiamo parlando di Big Data e Analytics che sono alla base del nuovo concetto Industria 4.0 a cui a breve si aggiungeranno le tecniche d’intelligenza artificiale per la modellazione di sistemi fortemente non lineari. Il prossimo passo sarà quello di includere nelle linee produttive tecniche di ispezione e analisi di dati automatizzate che partendo dalle esperienze acquisite con i cosiddetti sistemi esperti, permetteranno l’applicazione dei moderni algoritmi di intelligenza artificiale da cui si ci aspetta di poter gestire in realtime l’enorme complessità di tutte le informazioni disponibili.

Bolsi: Oggi la comunicazione è uno degli aspetti sui quali occorre porre maggiormente l’accento. Quale tecnologia abilitante, la comunicazione rappresenta infatti una base indispensabile per conseguire i massimi risultati in termini di efficienza. Tutte le nostre soluzioni dispongono in maniera nativa e direttamente integrata a bordo sensore della capacità di comunicazione. Che si utilizzi Industrial Ethernet o IO-Link poco importa: dipende dal contesto applicativo. Ciò che conta è che i componenti montati a bordo macchina, tra cui i sensori, siano dotati di un’intelligenza di comunicazione che li renda parte attiva, e quindi efficiente, del sistema in cui si trovano inseriti.

A.O.: Industria 4.0. Quali saranno le applicazioni future e gli sviluppi nelle macchine automatiche di packaging?

Beccalli: Anche per le aziende di questo settore, c’è valida ragione di credere che il futuro sarà all’insegna di Industry 4.0, sulla spinta delle già citate esigenze di flessibilità e di prestazioni. La realizzazione della fabbrica digitale è perseguita per ridurre i costi di produzione e ammodernare i sistemi, ottenendo un miglioramento nei tempi di risposta al mercato e accrescendo quindi la competitività globale dell’azienda. Tuttavia, ci troviamo ancora in una fare iniziale del processo di evoluzione tecnologica e le aziende stanno ancora studiando le soluzioni migliori. Sulla base di quanto concettualizzato con Industry 4.0, diversi apparati produttivi sono connessi in rete, per permettere loro di comunicare gli uni con gli altri e per provvedere alla digitalizzazione dei sistemi. Stanno mutando i confini entro cui si muove la comunicazione: prima contenuta all’interno di un’azienda, ora si apre a coinvolgere anche aziende diverse che collaborano tra loro. In questo modo, l’intera filiera viene coinvolta in un meccanismo in cui lo scambio massivo di Big Data serve a favorire una produzione intelligente e ottimizzata. Il risultato è un miglioramento di tutto il processo produttivo. Questo intento richiede l’adozione delle cosiddette tecnologie abilitanti e rappresenta un forte stimolo alla diffusione di soluzioni basate su Internet e cloud. L’estrema evoluzione di questo sviluppo, d’interesse anche per il settore packaging, è rappresentata dal cosiddetto cloud manufacturing, ovvero l’applicazione in ambito manifatturiero dei concetti cardine del cloud computing per abilitare, tramite rete, un accesso on demand diffuso e agevole a un insieme condiviso e configurabile di risorse tecnologiche, come i soft ware di supporto alla produzione, le risorse e le capacità produttive. Diverse tecnologie di digitalizzazione di processi convergono nell’abilitare questo metodo produttivo: collaborative manufacturing, virtual manufacturing, Internet of Things (IoT) e Industry 4.0. Perché tutto ciò sia possibile, è fondamentale che vi sia una totale intergrazione di tutti i livelli dell’azienda e una loro apertura verso l’esterno. Inoltre, per abilitare Industry 4.0 e per garantire una panoramica trasparente sui processi è fondamentale disporre di soluzioni di comunicazione a banda larga che permettano la condivisione di grandi quantità di dati in tempo reale tra i diversi dispositivi.

Consoli: Il packaging è un ambito in cui tutto quello che oggi definiamo smart manufacturing è vitale per tenere il passo della competizione e delle esigenze sempre più evolute dei clienti finali. Costruire macchine e linee che sfruttano la connettività consente di realizzare un valore aggiunto: chiaramente per farlo è necessario investire in ricerca e innovazione, ma questo le aziende del settore l’hanno capito e si stanno strutturando, specie quelle più grandi. Un supporto importante arriverà anche dalle iniziative che supportano l’evoluzione tecnologica del settore manifatturiero, come il piano per l’Industria 4.0. In questo piano sono previste misure per favorire gli investimenti, e anche un investimento culturale per la creazione di competence center che supportino la filiera nel suo complesso.

Nicola: Stiamo assistendo a una nova generazione d’impianti e macchinari basati sui concetti di Industry 4.0. Partendo dal concetto di smart production le richieste dei clienti si rivolgono verso sistemi che sono facilmente installabili, con alta affidabilità e impiegabili dagli operatori finali in modo semplice e sicuro. Passando per il concetto di smart service assistiamo sia a richieste che prevedono azionamenti alimentati da rete sia, e in modo sempre più pressante, al concetto di elettronica distribuita che prevede azionamenti con grado di protezione IP65 e che possono essere installati vicino alla motorizzazione o motori con elettronica integrata. È sempre più comune la richiesta che le nuove motorizzazioni assolvano alla riduzione di consumi energetici; che si tratti di drive, di attuatori e motorizzazioni il presupposto è di reperire componenti con rendimenti elevati. Tutti i dati relativi alla produzione, e ai consumi energetici, sono raccolti, analizzati e correlati tra loro nell’ottica del risparmio complessivo.

Negri: Gli strumenti messi a disposizione dalla digitalizzazione portano a intraprendere una gara di velocità e produttività in ogni campo. Anche nel ciclo produttivo di una macchina packaging, vista la necessità di elevata produttività e flessibilità, è fondamentale utilizzare strumenti per ridurre il time-to-market della macchina. Così diventa possibile simularne il funzionamento in ogni minimo dettaglio. Cicli macchina, carico dei motori, ingombri meccanici possono essere valutati prima della costruzione fisica della macchina: si tratta di un vero e proprio virtual commissioning. Ciò consente di mettere in atto i correttivi necessari prima della costruzione del prototipo meccanico. La perfetta integrazione con l’automazione tra PLC e motion consente inoltre al softwarista di scrivere il programma di macchina come se avesse a disposizione la macchina reale.

Randieri: Le applicazioni future e gli sviluppi nelle macchine automatiche si focalizzeranno sul concetto di una maggiore flessibilità per assecondare le nuove richieste di mercato di avere un prodotto versatile, ovvero disponibile in molteplici varianti, capace di adattarsi a svariati contesti. Per attuare questo concetto è fondamentale che gli impianti produttivi debbano essere controllati e monitorati in ogni loro singola parte a livello globale e centralizzato. In altre parole ci si orienterà verso una maggiore integrazione dell’attuatore con la meccanica, per ridurne gli ingombri e incrementare l’efficienza. Ogni componente del sistema dovrà essere interconnesso alla rete in modo tale da garantirne la gestione ad alto livello per monitorarne le funzionalità al fine di incrementare la produttività dell’intero impianto. Solo così sarà possibile avere più dati da rilevare al fine di essere rielaborati per ottenere nuove preziose informazioni. Si parlerà sempre più di meccatronica poiché la personalizzazione delle soluzioni elettroniche e meccaniche sino ad oggi utilizzate saranno sostituite sempre più da sistemi robotizzati efficienti, performanti e soprattutto flessibili. Grazie alle soluzioni di robotica integrata offerte dalla meccatronica sarà possibile rendere più efficienti le linee di packaging in termini di gestione delle cinematiche non lineari e di direct motion. La meccatronica è da intendersi riferita anche a nuovi sviluppi intesi in termini di attenzione alle tematiche di flessibilità e standardizzazione, particolarmente sentite da chi opera nel mercato globale che impone la produzione di sistemi che possano essere facilmente esportati non solo in termini di approvazioni e certificazioni ma anche in termini di reperibilità delle parti di ricambio. Il soft ware avrà un ruolo fondamentale per rendere più intelligenti un po’ tutti i componenti delle macchine favorendone l’accesso da remoto. Ci sarà una maggiore richiesta di sicurezza in termini di controllo intrusioni nei dati sensibili aziendali. Sentiremo parlare di accesso remoto che utilizzando dispositivi aggiuntivi enfatizzerà il concetto di accesso virtuale dedicato. La strada da intraprendere punta verso nuove soluzioni che favoriscano una maggiore interazione a distanza che in modo sicuro permetterà di adoperare dispositivi di uso comune, quali smartphone, tablet e similari. Il settore del packaging essendo in continuo fermento per rispondere puntualmente alle richieste del mercato deve essere in grado di fornire macchine più compatte e veloci che non scendano a compromessi per quanto riguarda lo standard qualitativo. Questo tipo di innovazione parte da un’automazione più moderna che non può prescindere dalla comunicazione con bus di campo come Profinet, Ethernet, Ethercat, tra drive, motion e sensori. È fondamentale che costruttori e fornitori lavorino in perfetta sinergia, investendo entrambi in nuove soluzioni all’avanguardia. Solo in questo modo, infatti, sarà possibile ottenere risultati significativi capaci di permettere l’aggressione dei nuovi mercati, sbaragliando tutti quelli che non saranno capaci di tenere il passo dell’innovazione. Sicurezza e maggiore efficienza della macchine sono le nuove sfide che dovranno sostenere tutti i costruttori facendo leva sui moderni strumenti messi a disposizione dall’automazione pronta a dare soluzioni che semplificano l’integrazione a livello macchina. Per l’ottimizzazione dei processi produttivi si passa dal livello di efficienza raggiungibile dalla linea di packaging ottenibile mediante l’eliminazione dei tempi di fermo-macchina, l’analisi dei dati di produttività per individuare eventuali debolezze o criticità e il controllo persistente di tutte le attività degli impianti.

Bolsi: A differenza di quanto è sempre accaduto fino a qualche anno fa, in cui era il sensore a comunicare verso l’operatore in maniera unidirezionale, oggi la tecnologia optoelettronica ha radicalmente mutato lo scenario. L’interazione tra uomo e macchina è bidirezionale, il che consente, ad esempio interrogando i relativi componenti, di interagire pienamente con il sistema implementando politiche di monitoraggio, manutenzione predittiva ecc. Wenglor ha portato a bordo il sensore, in modo completamente integrato, la comunicazione Industrial Ethernet, Ethercat, Profinet ed Ethernet/IP, alle quali si affianca quella di primo livello rappresentata da IOLink. Gli sviluppi che caratterizzeranno il futuro delle macchine automatiche andranno sempre più in questa direzione, con soluzioni ‘tutto a bordo’ che saranno in grado di offrire tutta l’intelligenza operativa, le funzioni di comunicazione e la sicurezza nell’esatto punto dove queste saranno richieste.

Tavola Rotonda pubblicata su Automazione Oggi N. 398 – Maggio 2017 – Anno 33

È il mensile dedicato al mondo dell’automazione industriale e delle relative tecnologie. Oltre a fornire rigorose e dettagliate informazioni su prodotti e software program, componenti, applicazioni, Automazione Oggi segue da vicino il mercato con inchieste, analisi e tavole rotonde. Propone a scadenze regolari l’appuntamento con le “Information”, i supplementi monotematici di approfondimento settoriale dell’offerta disponibile sul mercato industriale italiano. L’inserto “e-@utomation”, dedicato all’integrazione tra impresa e produzione, completa la copertura del goal di riferimento offrendo una panoramica sulle più progressive tecnologie e metodologie di gestione integrata dei processi aziendali. Automazione Oggi si rivolge soprattutto alla direzione tecnica aziendale, ai progettisti, ai system integrator, ai costruttori e agli utilizzatori di macchine e impianti automatici, ai direttori e ai tecnici di produzione, I.T. supervisor e responsabili controllo qualità operanti nei vari settori manifatturieri. Distribuita in abbonamento e mailing listing.