Che cosa si intende per smart operations?

Lynne Sampson | Senior Writer, Manufacturing | 4 aprile 2024

Aspettati cambiamenti senza precedenti negli impianti di produzione di tutto il mondo nei prossimi cinque anni. Per far fronte alle pressioni della concorrenza e alla carenza di manodopera, i produttori automatizzeranno ancora di più le loro operations e svilupperanno linee di prodotti e approcci go-to-market totalmente nuovi. Fondamentali per questo progresso sono le capacità dei produttori di

  • connettere i dati operativi in tempo reale con i dati aziendali.
  • applicare gli analytics dei dati basati sull'intelligenza artificiale per ricavare insight e formulare consigli.
  • favorire una maggiore automazione nelle supply chain e nel manufacturing.
  • fornire ai dipendenti insight in tempo reale per prendere decisioni di esecuzione intelligenti e tempestive.

La fabbrica di domani combinerà i dati provenienti dalle apparecchiature connesse, dalla forza lavoro e dalla supply chain per fornire consigli in tempo reale, regolare la produzione senza l'intervento umano e permettere ai talenti di dedicarsi a mansioni dal valore più elevato.

Ti diamo il benvenuto alle smart operations.

Che cosa si intende per smart operations?

Le smart operations combinano l'information technology (IT) e l'operational technology (OT) di un produttore con l'intelligenza artificiale (AI, artificial intelligence), creando un ciclo di feedback continuo che può aiutare a migliorare le operations.

I dati OT delle linee di produzione della fabbrica, delle apparecchiature specializzate e dei sensori Internet of Things (IoT) si combinano con i dati IT dei manufacturing execution systems (MES), dei sistemi di enterprise asset management (EAM) e delle applicazioni per finance, HR, vendite, marketing e supply chain. I dati combinati vengono analizzati utilizzando l'intelligenza artificiale e gli insight risultanti vengono reintegrati nei sistemi che regolano automaticamente le operations. Questo ciclo di feedback continuo innesta l'automazione nel processo di produzione, contribuendo a migliorare l'efficienza e a promuovere il miglioramento continuo.

Concetti chiave

  • Le smart operations abbattono il divario tra i sistemi OT che gestiscono le fabbriche e le linee di produzione di un produttore e i sistemi IT che gestiscono il resto del business.
  • I dati provenienti da tutta l'azienda vengono messi insieme e analizzati utilizzando analytics basati sull'intelligenza artificiale.
  • Le smart operations possono anche automatizzare attività di basso livello, come il riepilogo del lavoro di riparazione, consentendo ai dipendenti di eseguire attività dal valore più elevato.
  • Questo livello di automazione delle operations è possibile solo applicando analytics basati sull'intelligenza artificiale a dati unificati.

Le smart operations nel dettaglio

Nella maggior parte delle aziende di manufacturing, IT e OT non sono connessi fra loro. L'IT in genere è costituito dai software e dagli hardware utilizzati per gestire l'azienda e proteggere i suoi dati per finance, procurement, vendite, marketing, HR, MES e supply chain. L'OT normalmente include i sistemi e le macchine che gestiscono fabbriche e linee di produzione: sistemi di supervisory control and data acquisition (SCADA), programmable logic controller (PLC), robot, digital twin, sensori e sistemi IoT.

Le smart operations colmano il divario tra IT e OT. Quando i dati su macchine, componenti, linee di produzione, materie prime e prodotti finiti si combinano con i dati provenienti da finance, procurement, supply chain e altri sistemi aziendali, le aziende di manufacturing possono identificare e mitigare i colli di bottiglia nella produzione, avvisare i manager dei potenziali guasti alle macchine e utilizzare i dati dei sensori per migliorare le performance di componenti e prodotti finiti. Ad esempio, le aziende che forniscono componenti alle case automobilistiche possono raccogliere i dati dei sensori dai loro prodotti per capire come si comportano in un ambiente reale.

Come funzionano le smart operations?

Le smart operations iniziano con la creazione di un digital twin, che è una rappresentazione virtuale della linea di produzione di fabbrica visualizzata sui monitor delle workstation o sui dispositivi mobili. Per creare il digital twin, i sensori vengono collegati alle apparecchiature di fabbrica utilizzate per assemblare i prodotti, ad esempio mulini, postazioni di saldatura, torni e bracci robotici. I sensori possono anche essere attaccati al prodotto finito e ai componenti che verranno usati per realizzare i prodotti. Il digital twin raccoglie informazioni da questi sensori, come i giri al minuto, le temperature, il throughput e la stabilità delle macchine, e le visualizza su un "visual explorer", offrendo ai dipendenti e ai supervisori una panoramica della fabbrica. Il visual explorer avvisa i dipendenti di problemi meccanici, come un tornio traballante o un braccio robotico che si muove al di fuori dei parametri stabiliti.

Questi concetti sono familiari alle aziende che hanno adottato pratiche di Industria 4.0, tra cui smart manufacturing e fabbriche intelligenti, ma le smart operations vanno oltre.

Nelle smart operations, l'intelligenza artificiale acquisisce informazioni (contenute nei sistemi OT) dalla fabbrica intelligente, le analizza, e invia avvisi ai sistemi IT che gestiscono l'azienda. Questi avvisi, a loro volta, possono attivare automaticamente attività più complicate che, senza l'intelligenza artificiale, richiederebbero l'intervento umano. Gli esempi includono modifiche autonome di produzione o task delle HR, ad esempio il garantire che tecnici e operatori dispongano delle certificazioni appropriate per eseguire il lavoro a loro assegnato.

Le smart operations creano un ciclo di feedback autonomo di "rilevamento, risposta, decisione e azione", che indirizza il manufacturing verso operations non assistite. Raccogliere, combinare e interpretare i dati operativi per eseguire attività complesse è possibile solo con la potenza degli analytics basati sull'intelligenza artificiale su una piattaforma cloud unificata.

Caratteristiche delle smart operations

Le smart operations includono un'unica interfaccia utente che fornisce tutto ciò di cui gli operatori hanno bisogno per fare il loro lavoro. Questa configurazione può persino sostituire i tradizionali manufacturing execution systems, che sono spesso soluzioni specifiche che non si integrano bene con altri sistemi aziendali.

Le smart operations hanno quattro caratteristiche chiave. Sono:

  • Connesse: dalla progettazione alla fabbrica, le smart operations richiedono un unico "digital thread" che intreccia dati provenienti da ambienti e fasi diverse nel ciclo di vita di un prodotto manifatturiero. Questa connettività offre a dipendenti e manager visibilità sulle operations di manufacturing man mano che hanno luogo nel mondo reale.
  • Unificate: nelle smart operations, i dati di un task di produzione, ad esempio un ordine di lavorazione, sono collegati alla transazione aziendale che li ha generati, ad esempio un ordine cliente. Le smart operations utilizzano un unico modello di dati per unificare i dati aziendali e di produzione, contribuendo a garantire che gli ordini siano realizzati secondo le giuste specifiche per soddisfare la domanda dei clienti.
  • Intelligenti: le smart operations utilizzano gli analytics dei dati basati sull'intelligenza artificiale per fornire insight senza precedenti in aree quali la garanzia e il controllo della qualità, le performance della linea di produzione, le performance dei prodotti finali e la disponibilità di asset sul campo (ad esempio un aereo o una torre di comunicazione in leasing).
  • Automatizzate: grazie alle smart operations, è possibile implementare rapidamente nelle fabbriche modifiche che arrivano dall'alto (come le modifiche alla priorità degli ordini o ai programmi di produzione). Al contrario, problemi come apparecchiature difettose o guaste possono essere identificati rapidamente e utilizzati per influenzare i processi aziendali a monte (come pianificazione e manutenzione), aumentando la produttività e aiutando i dipendenti a prendere decisioni più intelligenti.

Vantaggi aziendali delle smart operations

I produttori possono ottenere un vantaggio competitivo offrendo ai lavoratori i dati e gli insight giusti al momento giusto. Le smart operations possono rendere i dipendenti più coinvolti, consentendo loro di concentrarsi su miglioramenti che creano più valore per l'azienda. Fra i vantaggi delle smart operations ci sono

  • Il miglioramento delle performance operative nel loro complesso. Il ciclo continuo di monitoraggio e feedback delle smart operations aiuta i produttori ad aumentare la produttività, migliorare la qualità, espandere la visibilità della produzione e migliorare l'output della fabbrica.
  • Migliore recruitment e maggiore fidelizzazione dei dipendenti. La maggior parte delle persone vuole entrare e restare in aziende dove possono fare la differenza. Automatizzando le attività di basso livello, le smart operations permettono ai dipendenti di dedicare il loro tempo ad aiutare a risolvere i problemi più grandi dell'azienda, facendo in modo che siano più coinvolti.
  • Supply chain più resilienti. Applicando gli analytics basati sull'intelligenza artificiale ai dati OT e IT, i manager della supply chain possono ricevere avvisi automatici su potenziali interruzioni del lavoro e rispondere cambiando rapidamente piani, fornitori o logistica.
  • Riduzione di rischi e costi. Regolare la produzione in base ai segnali di domanda e offerta rimane una sfida per molti produttori. Allo stesso tempo, l'aumento dei costi di materiali, manodopera e costi indiretti rende difficile mantenere i margini di profitto. Le smart operations possono ridurre il rischio della domanda perché i manager della supply chain ricevono più rapidamente avvisi su potenziali interruzioni e possono reagire velocemente per effettuare accordi alternativi. Le smart operations possono ridurre i costi (e quindi aumentare i margini di profitto) attraverso livelli più elevati di automazione.
  • Crescita più rapida. Le smart operations aiutano a massimizzare la capacità in modo che il produttore possa produrre più prodotti più velocemente, per soddisfare la domanda man mano che essa cresce. Ad esempio, se un produttore desidera supportare un nuovo modello aziendale, ad esempio aggiungendo servizi di personalizzazione a prodotti esistenti, le smart operations possono fornire l'automazione necessaria per produrre ordini personalizzati in modo più rapido e accurato e prevedere quando il prodotto richiederà manutenzione.
  • Sostenibilità integrata. Il ciclo continuo di feedback delle smart operations aiuta l'azienda a raggiungere i suoi obiettivi di sostenibilità e a prendere rapidamente misure correttive quando rischia di mancare degli obiettivi. Gli obiettivi di sostenibilità dei produttori includono la riduzione del consumo di energia e risorse naturali, la riduzione dell'impatto ambientale negativo dei loro prodotti e il miglioramento della sicurezza dei dipendenti e dei prodotti.

Sfide delle smart operations

La sfida più grande per le smart operations è che l'IT e l'OT di un produttore sono spesso gestiti da dipartimenti diversi, ognuno con le proprie priorità. Questi dipartimenti potrebbero persino avere reti e processi di procurement e budgeting indipendenti. Fra le altre sfide ci sono

  • Applicazioni legacy, di solito in esecuzione on-premise, che erano immancabilmente altamente personalizzate ma sono ora obsolete, e perciò hanno bisogno di modifiche al codice sottostante. Lo sforzo tecnico necessario per apportare tali modifiche rallenta la velocità di innovazione.
  • I produttori hanno difficoltà a collegare il loro MES al thread digitale descritto sopra. Spesso, si affidano a soluzioni specifiche scelte in modo indipendente da diversi gruppi in tutta l'organizzazione. Questo grande numero di sistemi crea maggiore complessità e rende più difficile semplificare e automatizzare le operations.
  • Soluzioni che lavorano isolate le une dalle altre. Ad esempio, la gestione del ciclo di vita del prodotto, in cui avviene la maggior parte della progettazione e dello sviluppo del prodotto, non è ben collegata al MES, cosa che rallenta i miglioramenti al prodotto finale.
  • Manutenzione che viene effettuata in modo indipendente dalle operations, rendendo la pianificazione inefficiente e riducendo i tempi di attività per gli asset venduti o in leasing ai clienti (come le attrezzature per l'edilizia).
  • Sistemi IT e OT che utilizzano interfacce utente complesse e incoerenti progettate per alimentare il sistema anziché soddisfare le esigenze degli utenti. Intralciano i dipendenti invece di aiutarli a fare il loro lavoro meglio e più velocemente.

Il futuro delle smart operations

I concetti di smart operations possono essere applicati al di fuori del manufacturing. Il vicino campo della manutenzione, ad esempio, può beneficiare delle stesse capacità per prevedere quando le macchine potrebbero guastarsi e inviare squadre di riparazione per prevenire che ciò accada. I dati tratti da asset sul campo, come ripetitori e motori a reazione, possono essere utilizzati per migliorare questi asset e aumentare i tempi di attività.

Altri settori incentrati sui prodotti possono anche applicare idee delle smart operations alle loro supply chain. Nel settore sanitario, ad esempio, l'applicazione di tag RFID alle forniture mediche e l'uso del rifornimento automatico e del prelievo robotico possono permettere di risparmiare in modo significativo su manodopera e costi, contribuendo al contempo a migliorare i risultati dei pazienti. Oppure un'azienda di energia elettrica può utilizzare un digital twin per fornire un'ampia vista di tutti i componenti all'interno di un trasformatore malfunzionante, vedere con precisione quale componente si sta guastando, inviare una squadra di riparazione e persino generare un ordine di acquisto per le parti sostitutive.

Vai verso un futuro più smart con Oracle

Oracle offre una suite integrata di applicazioni di manufacturing basate su cloud. Oracle Smart Operations offre una nuova serie di funzionalità integrate in Oracle Cloud Supply Chain & Manufacturing. La nuova funzionalità aiuta ad aumentare le performance operative e aiuta la forza lavoro a prendere decisioni di esecuzione intelligenti e tempestive. Combina dati operativi in tempo reale con dati aziendali e analytics avanzati per fornire suggerimenti, semplificare i processi e aumentare l'automazione nella supply chain e nel manufacturing.

La suite di applicazioni cloud di Oracle condivide un unico modello di dati, fornendo l'architettura unificata necessaria per connettere IT e OT. Oracle sta anche aggiungendo funzionalità di intelligenza artificiale generativa al suo portfolio di applicazioni cloud. Le soluzioni Oracle per l'industrial manufacturing, insieme alla soluzione di analytics dei dati di Oracle, offrono alle aziende manifatturiere insight approfonditi, avvisi automatici, elevati livelli di automazione dei processi e un'interfaccia utente intuitiva progettata per semplificare il lavoro dei dipendenti.

Domande frequenti sulle smart operations

Che cos'è una smart operation?
Una smart operation fa ampio uso di dati operativi e aziendali per avvisare i dipendenti di situazioni che richiedono la loro attenzione e per automatizzare attività che in precedenza avrebbero richiesto l'intervento umano. È un ciclo di feedback autonomo di rilevamento, risposta, decisione e azione.

Quali sono i cinque elementi essenziali delle smart operations?
I cinque elementi essenziali sono un thread digitale che collega l'information technology (IT) e l'operational technology (OT); workstation degli operatori che avvisano i dipendenti di potenziali problemi e consigliano miglioramenti; un'interfaccia utente intuitiva per i dipendenti; un set unificato di tecnologie cloud su un unico modello di dati; e analytics basati sull'intelligenza artificiale, sovrapposti ai dati IT e OT connessi.

Che cos'è la gestione delle smart operations?
La gestione smart operations è il campo della gestione e del miglioramento delle smart operations, e ha l'obiettivo di automatizzare attività complesse che in precedenza avrebbero avuto bisogno dell'intervento umano. È un passo avanti verso operations di manufacturing autonome e non assistite.

Qual è un esempio di smart manufacturing?
Un esempio di smart manufacturing è una linea di produzione che utilizza sensori collegati alle apparecchiature, alle macchine e ai componenti utilizzati per realizzare il prodotto finale. Questi sensori restituiscono dati ai lavoratori della linea di produzione, ad esempio avvisandoli di potenziali problemi nella linea (come un macchinario che sta per guastarsi).

Industria 4.0 e smart manufacturing sono la stessa cosa?
No. Lo smart manufacturing è un componente dell'Industria 4.0. Altri componenti includono la manutenzione intelligente, il supply chain management intelligente, la logistica connessa, i droni, la robotica e la sicurezza informatica.

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