Oggi sempre più impianti necessitano di rinnovare l'elettronica, le reti e quindi il software.
Gli impianti di 10-15 anni fa, anche se realizzati con le tecnologie all'avanguardia dell'epoca, pur garantendo ancora oggi elevati livelli di produttività reale, soffrono di numerosi svantaggi in termini di manutenzione, ricambi e sicurezza informatica.
Molti dei principali componenti di automazione, come PLC e inverter, sono infatti usciti fuori produzione e, in caso di guasti, le aziende non possono far altro che affidarsi al magazzino o al commercio after-market.
Le reti di comunicazione interne di queste macchine utilizzano tecnologie ormai obsolete, che presentano innumerevoli criticità nell'ambito della sicurezza informatica.
Spesso i dispositivi utilizzati sono incompatibili con quelli di ultima generazione, precludendo così qualsiasi modifica volta ad aumentare la produttività o a diversificare l'offerta di prodotti.
Sono quindi numerose e impellenti le motivazioni che spingerebbero i gestori a predisporre un processo di Revamp per i propri impianti, purtroppo è molto diffuso anche un senso di reticenza verso questa ipotesi.
Ne consegue che spesso il rinnovamento viene avviato con urgenza solo quando si sono già innescate situazioni difficilmente sostenibili.
Le ragioni di questa reticenza sono infatti molto concrete:
– Gli impianti in questione sono stati sottoposti ad anni di ottimizzazione e testati per reagire in modo efficiente a ricorrenti eventi di stress;
– Le piante hanno spesso raggiunto il livello massimo di produttività raggiungibile dalla fisica della pianta;
– I manager temono che non sia possibile ottenere lo stesso livello di produttività, ottimizzazione e affidabilità subito dopo l’aggiornamento;
– C’è il timore che il prodotto dopo il revamping sia qualitativamente diverso da quello precedente, causando difficoltà di commercializzazione e rischio di resi;
– Il personale addetto alla manutenzione che conosce bene l’impianto e tutto il personale di produzione dovranno essere nuovamente formati dopo la ristrutturazione;
– La sostituzione dell’automazione e la riscrittura dei programmi PLC, pur essendo necessaria ai fini del revamping, risulta estremamente delicata nel caso di impianti per i quali è necessario che il prodotto dopo le modifiche rimanga indistinguibile dal precedente; ad esempio negli impianti alimentari di prodotti “storici”;
– I tempi di fermo richiesti per un cambiamento così significativo sugli impianti sono difficilmente integrabili nella pianificazione della produzione aziendale.
Il revamping è un intervento complesso, che richiede una completa analisi a ritroso del processo produttivo coinvolto e lo studio di una strategia di implementazione che permetta di aggiornare gli impianti con il minimo impatto possibile sulla pianificazione produttiva dell'azienda coinvolta.
Da questo punto di vista, la possibilità di disporre di un gemello digitale su cui simulare la nuova architettura HW/SW e confrontarla con l’impianto reale presenta numerosi e preziosi vantaggi, alcuni legati all’efficienza del processo di revamping stesso:
1- Supporto alla riprogettazione hardware, per la scelta dei dispositivi sostitutivi in base alle prestazioni di quelli preesistenti;
2- Supporto alle attività di backward engineering e conseguente ottimizzazione dei tempi nella realizzazione del SW;
3- Possibilità di confrontare le prestazioni tra il vecchio impianto reale e il nuovo impianto simulato, con una base per la corretta stima dei tassi di resa ed efficienza;
4- Possibilità di ricreare eventi di stress passati, così come segnalati dai clienti, per testare l'affidabilità del revamping;
5- Condividere i risultati del revamping con il cliente prima dell’intervento fisico sull’impianto, al fine di validarne l’operatività.
Altri vantaggi sono legati al futuro utilizzo della piattaforma simulata per la gestione degli impianti:
6- Utilizzo della piattaforma simulata per la formazione degli operatori e del personale addetto alla manutenzione;
7- Utilizzo della piattaforma simulata per la manutenzione predittiva, data la possibilità di simulare il carico di esercizio di ogni singolo motore o attuatore;
8- Apertura a nuovi margini di ottimizzazione, esplorabili sulla piattaforma simulata senza tempi di fermo sull’impianto reale.
In passato le attività di revamping venivano progettate seguendo un approccio puramente teorico, per poi essere testate in vivo sull'impianto revamping e durante la produzione.
La conseguenza fu quasi inesorabilmente la necessità di modifiche e correzioni sul campo, con gravi ripercussioni sui tempi di avviamento e sulle massime prestazioni raggiungibili.
Con l'utilizzo di un gemello digitale è possibile non solo risolvere le comuni criticità di un revamping, ma anche ridurre i down-time necessari, valutare le performance future e disporre di uno strumento che sarà molto utile nella futura gestione dell'impianto stesso.
Non è da escludere, tra i vantaggi della creazione di un gemello digitale, quello di promuovere nel cliente quel senso di sicurezza necessario per prendere la decisione di modernizzare l’impianto e renderlo nuovamente all’avanguardia, consentendogli di esplorare nuovi e inediti margini di incremento della produttività.
Infine, ma non per ultimo, è opportuno sottolineare che la tecnologia dei gemelli digitali può essere applicata anche al software originale per comprenderne meglio il funzionamento e simularne il comportamento in situazioni critiche difficili da implementare nella pratica, per poi confrontare i risultati con il software rinnovato e valutare eventuali miglioramenti.
