Lean Production: guida alla trasformazione digitale della fabbrica

La trasformazione in chiave digitale della fabbrica costituisce un radicale cambio di paradigma. Ne consegue che l’adozione di tecnologie Industry 4.0 deve necessariamente accompagnarsi ad una mutazione dell’organizzazione e dei processi aziendali. Un cambiamento profondo che deve vertere sulla progettazione di strutture più agili, più efficienti e più efficaci in ogni singola fase della vita aziendale, compreso il rapporto con fornitori e clienti.

Anche in una logica di questo genere, declinata per cogliere al meglio le opportunità offerte dalla migrazione da fabbrica tradizionale a smart factory, un ruolo essenziale lo gioca la Lean Production, filosofia operativa di matrice nipponica calibrata su un approccio che abbraccia non solo i processi produttivi, ma anche i sistemi di gestione utilizzati, le modalità di circolazione delle informazioni, la riduzione della sovrapproduzione e l’ottimizzazione delle risorse.

Di questa filosofia Bonfiglioli Consulting è stata in Italia la realtà che per prima ne ha intuito le potenzialità derivanti dalla sua applicazione. In virtù della conoscenza maturata sul tema ha poi sviluppato una sua metodologia proprietaria, denominata Lean World Class®, che coinvolge l’intera catena del valore, cioè in tutti i processi di generazione, produzione e distribuzione del valore nella ricerca dell’eccellenza operativa.

La Lean Production volano per la trasformazione digitale della fabbrica.

Ciò premesso la Lean Production, in ragione dei suoi principi base, rappresenta il volano idoneo per la trasformazione digitale della fabbrica, proprio perché tarata sul crescente orientamento ai processi, al loro disegno e al loro miglioramento continuo attraverso la costante rimozione di vincoli, sulla massima attenzione alla misura e all’analisi dei dati, sulla conoscenza distribuita in tutta l’azienda e, non ultimo, sul massivo coinvolgimento delle persone che nello stabilimento operano. Viceversa, cioè a dire senza il contributo dell’approccio del Lean Thinking, ciò che si rischia di digitalizzare, con pericolose conseguenze, sarebbero gli sprechi e le perdite.

Ancora una volta il punto di partenza resta dunque la caccia agli sprechi e alle perdite, partendo dall’identificazione di ciò che vale, di ciò che è utile, di ciò che va prodotto, e a seguire dall’allineamento delle attività che creano il valore nella giusta sequenza, imparando ad eseguirle in modo sempre più efficace.

Un approccio sistemico di questa natura, declinato secondo una gestione integrata dei processi tra loro interconnessi, trasforma la fabbrica da reattiva a preventiva. Non solo: l’introduzione di tecnologie Industry 4.0 in processi di Lean Production consente di interconnettere in real time processi e dati. La fabbrica diventa così, in un secondo passaggio, da preventiva a predittiva, intendendo con ciò una smart factory in grado di presagire effetti improvvisi e difficilmente ipotizzabili e, dunque, di assumere decisioni più consapevoli.

La Lean Production e la collaborazione tra uomo e macchina.

Ma in che modo la filosofia Lean Production può ottenere benefici dalla collaborazione tra uomo e macchina? Quest’ultima può assumere diverse forme a seconda del livello di coinvolgimento umano e di controllo sulla macchina e può garantire diversi vantaggi per la produzione snella, vedi il miglioramento delle prestazioni umane e della sicurezza, l’ottimizzazione dell’efficienza e della qualità della produzione, la riduzione degli sprechi e l’aumento del valore e della soddisfazione del cliente.

Ciò si ottiene attraverso un’automazione flessibile, capace di adattarsi alle mutevoli esigenze della produzione, grazie a decisioni basate sui dati, il monitoraggio e il controllo in tempo reale, abbassando al minimo gli errori umani, i difetti e le fasi di rilavorazione e migliorando l’affidabilità delle macchine.

Per implementare con successo l’HMC (Human-Machine Communication) e mettere i robot a servizio degli operatori, nella Lean Production, è basilare un approccio che includa gli obiettivi e le esigenze dei clienti, dell’intera organizzazione e dei lavoratori, nonché le caratteristiche e le capacità delle macchine, delle attività e dell’ambiente. Le sfide e le opportunità generate dalla collaborazione tra l’uomo e la macchina possono inoltre produrre un impatto benefico sulla dignità, sull’autonomia e sulla responsabilità dell’operatore. A ciò va aggiunto un altro elemento: l’HMC può portare alla realizzazione di nuovi prodotti, all’erogazione di nuovi servizi e alla creazione di nuovi modelli di business e di nuove forme di valore.

I robot collaborativi mobili di Bosch Rexroth.

Un esempio concreto di quanto sopra riportato lo offre Bosch Rexroth attraverso la sua gamma di robot collaborativi. Tutti i prodotti della società del gruppo Bosch destinati a questo specifico ambito sono portatori di una filosofia che ha come fine ultimo il conseguimento delle migliori condizioni di lavoro affinché l’operatore possa esprimere le sue potenzialità.

Gli AMR Active Shuttle nascono con l’idea che all’interno dello stabilimento il potere decisionale dell’uomo è e rimane una condizione imprescindibile per riuscire ad implementare con successo nuove tecnologie. Per questa ragione tutte le soluzioni robotiche sono progettate per essere percepite dall’operatore come un aiuto prezioso, abile nell’approvvigionare, puntualmente e senza errori, la sua postazione. Il tutto secondo una logica in base alla quale è l’operatore stesso il gestore del robot, è colui che lo riconfigura sulla base della sua esperienza e della sua sensibilità nel cogliere l’evoluzione dell’ambiente in cui lavora. E la fabbrica che segue i dettami della Lean Production investe innanzitutto sulle persone, sulle loro competenze e sulla loro formazione continua, ma è l’esperienza che genera la capacità di scegliere, in un senso o nell’altro.

Gli AMR Active Shuttle sono stati ideati per fare in modo che il loro utilizzo non pregiudichi in alcun modo la sicurezza degli operatori. Sulla base di questo assunto Bosch Rexroth mette a disposizione del mercato una tipologia di robot collaborativi mobili a guida autonoma ideale per automatizzare l’intralogistica nello stabilimento. Lo fa proponendo AMR oggi nettamente più sicuri, e ciò in virtù dell’aggiunta di un nuovo sensore 3D che rileva sia l’uomo, sia oggetti posti ben oltre la misura un tempo considerata come limite.

Questi AMR, inoltre, grazie al software installato, riescono in caso di modifiche ad aggiornare autonomamente la propria mappa di navigazione, condividendo con gli altri robot della flotta le informazioni su nuovi set-up. Gli Active Shuttle sono inoltre robot connessi al 100 per cento, veloci e configurabili in pochissimo tempo, e possono trasportare pesi fino a 260 chilogrammi. Altra caratteristica che li differenzia da prodotti similari e concorrenti è la loro estrema flessibilità, la loro semplice integrazione con l’ambiente produttivo nel quale vengono inseriti e la rapidità con la quale possono essere riconfigurati anche da chi non vanta profonde competenze nel campo della programmazione. Da sottolineare poi che gli Active Shuttle di Bosch Rexroth non movimentano unicamente il prodotto finito, ma sono anche in grado di “occuparsi” della componentistica da fornire alle linee di produzione.

I robot collaborativi industriali di Bosch Rexroth.

Per ciò che concerne invece i robot collaborativi industriali della famiglia Kassow Robots, i suoi cinque modelli offrono un raggio d’azione che spazia da 850 a 1.800 mm, hanno una capacità di carico utile che varia da 5 a 18 kg e possono raggiungere velocità angolari fino a 225 gradi al secondo.

Tutta la gamma vanta sette assi e tool che ne semplificano la programmazione e l’utilizzo. Il software fornisce una piattaforma modulare che consente una facile integrazione di periferiche come pinze, sistemi di visione o altre funzionalità personalizzate. Grazie alla combinazione di raggio d’azione e carico utile, i Kassow Robots di Bosch Rexroth possono eseguire un’ampia gamma di attività: dall’imballaggio, al carico della macchina, e dalle applicazioni pick-and-place al controllo visivo della qualità. Rispetto ai robot industriali più piccoli, i loro costi di integrazione sono molto inferiori.

Considerazioni finali.

La robotica collaborativa industriale e mobile concepita da Bosch Rexroth, assumendosi il compito di svolgere operazioni gravose o ripetitive, restituisce alle persone la capacità di elaborazione e di pensiero, ed offre loro la chance di svolgere un lavoro di maggiore soddisfazione. In altre parole, la loro genesi è stata conseguenza del bisogno crescente di avere a disposizione uno strumento atto ad eliminare le mansioni a scarso valore aggiunto, spesso ripetitive fino all’alienazione, così da privilegiare attività più specializzanti. Concetti che si  incontrano perfettamente all’interno della metodologia  Lean Production.