La progettazione di una produzione sostenibile

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Digitale, snella e centrata sull'uomo: Dieci linee guida per la progettazione di sistemi di produzione sostenibili sono state elaborate dagli scienziati dell'Istituto Fraunhofer per la tecnologia della produzione e l'automazione IPA nello studio «Sistemi di produzione olistici 4.0». Le loro esigenze pratiche riguardo alla progettazione di metodi e strumenti offrono un quadro di riferimento concreto per manager e gestori di fabbriche.

La digitalizzazione sta cambiando la produzione. Sotto il termine Industria 4.0 si segna un salto qualitativo. Quale ruolo giocano l'uomo e la Lean Production nella progettazione di sistemi di produzione con le nuove tecnologie Industria 4.0? Quali requisiti vengono richiesti alla progettazione e come influisce la Trasformazione Digitale sui vari livelli dei Sistemi di Produzione Olistici? A queste e altre domande sono stati intervistati numerosi esperti pratici nello studio realizzato dall'Istituto Fraunhofer IPA.

Con Lean e Industria 4.0 verso flessibilità e capacità di adattamento

Uno degli aspetti chiari dello studio Fraunhofer: la Trasformazione Digitale non mette in discussione i principi dei Sistemi di Produzione Olistici (GPS). «Il quadro metodologico aziendale, che mira a orientare continuamente tutti i processi aziendali al cliente, rimane valido – soprattutto perché i Sistemi di Produzione Olistici sono stati stabiliti come standard industriale in Germania», riassume Simon Schumacher, responsabile del Future Work Lab e principale autore dello studio. I metodi della Lean Production continueranno quindi a determinare le procedure nelle fabbriche. Tuttavia si evolvono costantemente in combinazione con una digitalizzazione e una connettività crescenti. L'obiettivo di questo cambiamento è rendere la produzione più flessibile. Un'azienda dovrebbe poter rispondere rapidamente alle richieste dei clienti, anche a quelle molto specifiche. Industria 4.0 rende addirittura possibile produrre singoli pezzi al prezzo di prodotti di massa. A questo aiuta il fatto che in futuro la linea di produzione non sarà più il metro di tutte le cose. Nella fabbrica del futuro, la produzione tradizionale a linee con ciclo e ritmo può essere dismessa – e tutto questo con costi ridotti.

Gestione cooperativa dei dati

Ciò si realizza ovviamente solo con una buona gestione dei dati. Deve essere garantito che tutti i dati di ogni macchina e di ogni processo siano sempre disponibili. Ancora di più: in futuro non sarà sufficiente ottimizzare i propri processi di produzione. Un'azienda deve anche guardare oltre e integrare i dati dei propri clienti e fornitori nei propri processi. Schumacher parla di «Processi end-to-end senza interruzioni di sistema». La connettività va quindi ben oltre il proprio parco macchine.

Toolbox e casi d'uso

Tutto ciò aumenta enormemente la complessità della produzione. Per poter comunque controllare i processi, sono necessari strumenti per l'Industrial Engineering. Questo è un risultato importante dello studio. Serve un set di strumenti. Una toolbox dovrebbe permettere di risolvere i problemi secondo procedure standardizzate. Per ogni modifica ai processi o alle macchine, la toolbox ben strutturata fornisce indicazioni su cosa fare. Presupposto: deve essere facile da usare e il più possibile intuitiva. La toolbox dovrebbe includere anche esempi pratici, chiamati casi d'uso. Il gruppo di ricerca sulle metodologie di attuazione per la produzione digitale intende creare in estate un gruppo di lavoro industriale «Sistemi di produzione olistici 4.0», in cui la configurazione di una tale toolbox sarà realizzata praticamente con esperti di Industrial Engineering.

Studio a due livelli

Lo studio fa parte delle attività di ricerca del Future Work Lab ed è basato su una rilevazione a due livelli. Alla prima parte del sondaggio, un web survey, hanno partecipato 73 esperti. Sono state verificate sette ipotesi generali dalla ricerca nella pratica.

Nella seconda parte, il team di progetto ha condotto 18 interviste approfondite con esperti di aziende manifatturiere. «Il nostro studio offre approfondimenti sullo stato attuale della progettazione di sistemi di produzione delle principali aziende tedesche del settore automobilistico e delle macchine e impianti. Le nostre ipotesi di ricerca sono state in larga misura confermate dall'industria. Le aziende riferiscono inoltre di poter ottenere miglioramenti annuali a due cifre combinando Industria 4.0 e Sistemi di Produzione Olistici», afferma Schumacher.

Altre attività di ricerca sul lavoro produttivo del futuro vengono raccolte presso l'Istituto Fraunhofer IPA nel nuovo tema guida e di futuro «Tecnologie per la produzione centrata sull'uomo», che Simon Schumacher coordina per l'IPA.

Avviso di finanziamento

Questo studio fa parte del progetto di ricerca «Future Work Lab». Il Future Work Lab è finanziato come progetto pilota con fondi del Ministero federale dell'istruzione e della ricerca (BMBF) nel programma «Innovazioni per la produzione, i servizi e il lavoro di domani», linea di programma «Futuro del lavoro» e gestito dal promotore del progetto Karlsruhe (PTKA).