Sacmi Innovation Lab, le tecnologie abilitanti al servizio di Industria 4.0

Prosegue l’attività della struttura che a regime vedrà un team di almeno 30 persone impegnate nella ricerca pura di tecnologie abilitanti e nuovi sistemi di gestione e controllo di processo. Intanto, dopo l’esperienza di successo in Italia, al via analogo progetto presso la spagnola Sacmi Iberica

Sviluppo di conoscenze e competenze innovative e di tecnologie abilitanti in ottica 4.0. Questa la mission di Sacmi Innovation Lab, la struttura creata nel 2017 e già selezionata dalla Regione Emilia-Romagna tra i progetti ammessi alla prima fase del bando per l’attrazione degli investimenti in settori avanzati dell’industria regionale.

Cosa sono le tecnologie abilitanti? “Quegli ingredienti che, se appositamente miscelati e configurati, creano vantaggio competitivo per il cliente”, spiega Gildo Bosi, responsabile R&D Automation di Sacmi. Qualche esempio concreto, dopo i progetti di successo realizzati nel 2017 per il mercato italiano, arriva dalla Spagna, dove la positiva esperienza dell’Innovation Lab vuole essere replicata quale punto di riferimento per il mercato locale.

Il primo progetto che stiamo seguendo riguarda lo sviluppo di sistemi innovativi per il controllo di processo – spiega Gildo Bosi – con cui si intende migliorare il controllo qualità dei prodotti misurando tutti i parametri durante il ciclo di lavorazione”. Dalla preparazione impasti alla cottura, sono diverse infatti le fasi del processo ceramico, ognuna delle quali contribuisce alla qualità ottimale (o alla potenziale difettologia) del prodotto finito. “Sulla base dei parametri rilevati e dello storico delle difettologie – spiega il responsabile R&D Automation di Sacmi – si possono creare modelli per correlare i difetti alle cause a monte, uno strumento prezioso per l’operatore che può, in questo modo, migliorare le proprie conoscenze sul processo ceramico”.

Cosa è successo e perché: sono queste le due domande, apparentemente semplici, a cui i modelli debbono rispondere. Un obiettivo che si basa sui cosiddetti “data analytics” ossia algoritmi basati su correlazioni statistiche. “Questo è un primo passo – osserva Gildo Bosi – per trasformare una ceramica tradizionale in una ceramica smart, ossia in un impianto più evoluto. Naturalmente il passo ulteriore consiste nell’anticipare le cause che generano i difetti, implementando modelli di diagnostica predittiva”. Fino ad arrivare a scenari in cui non è più l’operatore ad individuare e correggere le inefficienze di processo, ma è l’impianto stesso che, attraverso i modelli, si “auto-corregge”.

Tra i compiti di Sacmi Innovation Lab, a questo proposito, non c’è solo l’individuazione di tecnologie abilitanti ma anche e soprattutto la formazione delle figure professionali necessarie a gestire questo tipo di progetti ed a tradurli in una strategia vincente per il tessuto produttivo. “Si tratta di competenze del tutto multidisciplinari, si va dall’ingegneria informatica e meccanica a fisica, chimica, matematica (data scientist), automazione, fino all’esperto di gestione impianto”.

Proprio sul “gestionale” si inserisce il secondo importante progetto che Sacmi Innovation Lab promuove in Sacmi Iberica, che riguarda l’efficientamento delle linee macchine. “Quando parliamo di 4.0 – spiega Gildo Bosi – il focus non è solo tecnologico. Uno dei sistemi per trasformare una tradizionale fabbrica ceramica in una smart factory è quello di innovare la progettazione di flussi e impianti secondo le nuove logiche di mercato, per ottenere maggiore efficienza ed economicità”. Rivedere la gestione delle scorte e dei flussi, riorganizzare il sistema di gestione degli ordini per rispondere alla frammentazione degli stessi (che va di pari passo con la crescente personalizzazione prodotto, l’accorciamento del ciclo di vita, la riduzione dei volumi) è l’obiettivo di questo insieme di azioni. “Le due logiche insieme – osserva il responsabile R&D Automation di Sacmi – ossia l’implementazione di nuove tecnologie abilitanti e l’innovazione gestionale, creano il 4.0 del futuro”.

Diversi gli impianti pilota realizzati sul mercato italiano, presso primari clienti del Gruppo, che seguono queste nuove logiche. E l’innovazione smart – precisa Gildo Bosi – ha tanto più successo quando alle giovani competenze, spesso molto abili nell’utilizzo delle nuove tecnologie, si affianca l’esperienza dei ceramisti più anziani: “Le nuove tecnologie sono uno strumento che consente all’uomo di lavorare meglio, di evitare mansioni ripetitive e di dedicare più tempo ad attività a maggior valore aggiunto. Ma è sempre la tecnologia al servizio dell’uomo, non viceversa. Per questo è estremamente importante che la transizione digitale avvenga valorizzando l’esperienza sul processo ceramico di chi lavora in azienda da più tempo”.

Attualmente operativo con uno staff di 15 persone, Sacmi Innovation Lab dovrebbe crescere nei prossimi due anni fino a raggiungere come minimo le 30 unità. “Si tratta di un team che si dedica esclusivamente alla ricerca, svincolato dalla produzione. È proprio quando le commesse ed i flussi aziendali sono intensi – conclude il responsabile R&D Automation di Sacmi – che bisogna saper spingere di più sull’innovazione, per farsi trovare pronti all’appuntamento con il cambiamento”.

In stretta sinergia con Academy 4.0 – la struttura Sacmi che si occupa della formazione 4.0 a tutti i livelli, dalla formazione interna al rapporto con clienti, fornitori, scuole e università – Sacmi Innovation Lab ambisce a diventare un nodo della Rete Alta Tecnologia dell’Emilia-Romagna, mettendo a valore i numerosi progetti già realizzati e le collaborazioni già in essere con il tessuto dei laboratori di ricerca e delle università regionali. “Nel 2017 abbiamo ospitato 5 tesisti qui ad Imola. L’obiettivo per quest’anno è di arrivare ad almeno 6-8 tesisti da dedicare ai principali filoni di attività del laboratorio”.

 

Sacmi Innovation Lab, Industry 4.0 enabling technology

Work continues apace at the facility which, once at full capacity, will have a team of at least 30 people performing pure research into enabling technologies and new process control systems. Meanwhile, following the success in Italy, a similar project is now being set up in Spain-based Sacmi Iberica

Developing innovative know-how and enabling technologies with an eye to Industry 4.0. This, in short, is the mission of Sacmi Innovation Lab, the facility established in 2017 and already selected by the Emilia-Romagna Region as a candidate in the first phase of a tender to attract investment in advanced sectors of the region’s industry.

But what are ‘enabling technologies’? “Those ingredients which, if mixed and configured appropriately, create a competitive advantage for the customer”, explains Gildo Bosi, Sacmi’s Automation R&D manager. Following successfully completed projects on the Italian market in 2017, further examples now come from Spain where we’re looking to replicate the positive Innovation Lab experience and provide the local market with a clear reference point.

“Our first project there concerns the development of innovative process control systems“, explains Gildo Bosi, “the aim being to improve product quality control by measuring every parameter during the process cycle”. From body preparation to firing, ceramic manufacturing involves several stages, each of which makes a crucial contribution to optimal finished product quality (and any potential defects). “On the basis of parameter readings and the long term defects database” explains Sacmi’s Automation R&D manager, “it’s possible to create models that correlate defects with their upstream causes. This constitutes a valuable tool for operators as it allows them to enhance their understanding of the ceramic process”.

What’s happened, and why. Two apparently simple questions which the models need to answer: a goal based on so-called data analytics(i.e. algorithms based on statistical correlations). “This is the first step”, observes Gildo Bosi, “towards transforming a traditional ceramic plant into a more evolved smart ceramic plant. Of course, the next step consists of anticipating the causes of any defects by implementing predictive diagnostics models”. The aim is to arrive at a point where it is no longer the operator who identifies and corrects the process inefficiency but the plant itself that ‘self-corrects’ via the models.

To this end, Sacmi Innovation Lab doesn’t just focus on identifying enabling technologies: it also, and above all, has the task of training the professionals needed to manage such projects and translate them into winning manufacturing strategies. “That task involves distinctly multi-disciplinary skills that range from IT, mechanical engineering, physics, and chemistry to mathematics (i.e. data scientists), automation and plant management expertise”.

And it’s this ‘managerial’ aspect that leads us to the second major project that Sacmi Innovation Lab is moving ahead with at Sacmi Iberica, one that concerns the efficiency enhancement of machine lines. “When we talk about 4.0”, explains Gildo Bosi, “the focus isn’t merely technological. For example, one of the systems used to transform a traditional ceramic factory into a smart factory involves designing flows and plants innovatively so they reflect the new market logic and provide greater efficiency and economy”. That innovation aims to overhaul the way inventories and flows are managed and reorganise order management systems to cope with the increasing fragmentation of the orders themselves (a consequence of increasing product personalisation, shorter life cycles and smaller volumes). “The sum of these two logics”, observes Sacmi’s Automation R&D manager, “that is, the implementation of new enabling technology and managerial innovation, creates the 4.0 of the future”.

Several pilot plants installed on the Italian market – with some of the Group’s most important customers – follow these new logics. And smart innovation, points out Gildo Bosi, is all the more successful when the technological aptitudes of younger workers are merged with the experience of older ceramists: New technology is a tool that streamlines people’s work, allowing them to avoid repetitive tasks and dedicate more time to higher-added-value activities. Yet it should always be technology at the service of man, not vice versa. That’s why it’s essential to implement the digital transition so that it makes the most of the ceramic-making experience of those who’ve been with the company a long time”.

Currently staffed by 15 people, the Sacmi Innovation Lab is expected to grow significantly over the next two years, with employee numbers rising to at least 30. “This is a team dedicated exclusively to research, disengaged from production. It is, in fact, precisely when orders and in-company flows are at their height”, concludes Sacmi’s Automation R&D manager, “that we need to sharpen the focus on innovation so we’re ready to meet the next challenge when it comes along”.

Operating in close collaboration with Academy 4.0 the Sacmi facility that oversees 4.0 learning at every level, from internal training to relations with customers, suppliers, schools and universities Sacmi Innovation Lab aims to become an Emilia-Romagna High Tech Network node by merging the numerous already-completed projects and existing partnerships with the regional research facility and university system. “In 2017 we hosted 5 dissertation students here in Imola. This year’s goal is to have at least 6-8 dissertation students assigned to the main facility research areas.