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Digital Twin per simulazione logistica e decisioni strategiche

Introduzione

Fater Spa opera nel mercato dei prodotti assorbenti per la persona e nei prodotti detergenti per la pulizia dei tessuti e della casa.

Il problema

L’azienda, in fase di ampliamento e rinnovamento, ha in programma l’implementazione di un nuovo impianto per il processo logistico (magazzino, sistema di picking e sistema di asservimento automatizzati). In questa fase è necessario definire gli indicatori di performance dell’impianto e quindi esplicitare i criteri di successo, per poter orientarsi durante fase di implementazione.

Inoltre, i flussi intra-logistici sono sistemi complessi durante i quali bisogna analizzare dati provenienti dai differenti touch-point con le diverse business unit, per evitare di implementare soluzioni sviluppate su valutazioni sommarie, poco contestualizzate e non rappresentative della realtà.

Si ha quindi la necessità di capire come massimizzare il grado di efficienza dell’impianto e l’investimento in infrastrutture e tecnologie. È stato deciso di sviluppare un modello di simulazione virtuale dell’intero impianto per poter analizzare e comprendere preventivamente le necessità, valutare le complessità e validare le soluzioni tecnologiche da implementare nell’impianto, ottimizzando il progetto di investimento in esame dal punto di vista di tempi, costi e qualità di esecuzione.

La soluzione

La soluzione sussiste nello sviluppo del digital twin del magazzino. Lo scopo è di validare l’adeguatezza di alcune soluzioni tecniche (robot, AGV e sistemi di pocking automatizzati) e di realizzare simulazioni dei processi immediatamente a monte e a valle dell’attività di produzione, nonché l’integrazione con i sistemi SCADA e WMS (Warehouse Management System) già esistenti.
Il Gemello Digitale, grazie alla possibilità di effettuare infinite simulazioni, è in grado di permettere di identificare la configurazione più idonea supportando il processo decisionale in fase di investimenti.

Tecnologie

Digital twin del magazzino per abilitare la simulazione di parametri operativi (produttività, velocità di esecuzione, livello di servizio erogato) e parametri fisici (ad es. ingombro, spazi, logistica interna) di diverse soluzioni di automazione (afferenti al tema di industria 4.0 quali ad esempio robot collaborativi, AGV e algoritmi di supervisione/pianificazione avanzati).

Modello di simulazione a eventi discreti per l’analisi comparativa di scenari alternativi di un magazzino e di un sistema intra-logistico (in termini di layout, tecnologie digitali, produttività e costi dell’investimento).

Impatti desiderati

La realizzazione di un modello di simulazione virtuale per realizzare un magazzino automatizzato. La soluzione è in grado di ottimizzare la progettazione dell’impianto, oggetto dell’investimento, massimizzando la resa degli investimenti, minimizzando costi e rischi di sicurezza e di business continuity.

La realizzazione di un modello di digital twin dell’intero sistema intra-logistico dell’azienda, che verrà utilizzato anche come un sistema di controllo, fornendo la possibilità di monitorare in real-time gli allestimenti di pallets customizzati, di testare e di validare gli algoritmi di gestione e pianificazione dell’impianto in ottica continuous improvement.

La realizzazione di una soluzione che possa fungere come strumento per la formazione degli operatori: il progetto ha permesso di formare un team interno all’azienda in grado di realizzare e gestire digital twin di processi logistici complessi, introducendo nel reparto di Engineering/Innovation Technology le competenze e gli strumenti necessari per realizzare attività di simulazione di flussi logistici, magazzini e di tutte le automazioni e software che gestiscono tali asset.

Benefici per l’impresa

Implementazione di un modello di simulazione del sistema logistico aziendale funzionale a supportare il processo decisionale durante la selezione di investimenti alternativi

Introduzione di una metodologia idonea con cui gestire la fase di design e di valutazione di investimenti tecnologici in ambito intralogistico.

Incremento delle competenze interne in termini di simulazione applicata ai flussi logistici

Miglioramento del processo di gestione, monitoraggio e controllo delle attività di picking, di stoccaggio e di consegna del reparto di logistica dell’azienda.

Sistema di tracciamento

Introduzione

TESEO S.p.A. è un’azienda specializzata nella produzione e lavorazione di tessuti destinati ai settori della moda, arredamento e automotive.

Il problema

La crescente richiesta di tracciabilità da parte dei principali brand della moda e le nuove normative europee impongono a tutta la filiera, inclusa Teseo, di gestire dati complessi in modo rapido ed efficiente.
Già dotata di sistemi di tracciabilità per il magazzino, Teseo ha avviato un progetto per estendere il controllo a tutte le fasi produttive dalla tessitura alla tintura e finissaggio attraverso soluzioni RFID, semplificando la raccolta dei dati, migliorando l’integrazione tra i sistemi e garantendo la conformità normativa senza compromettere l’efficienza operativa.

La soluzione

Il progetto ha avuto come obiettivo l’analisi approfondita delle diverse tipologie di RFID disponibili sul mercato, al fine di identificare quella più adatta alle esigenze di Teseo e della sua filiera. La ricerca ha messo in evidenza che non esiste una soluzione universale, in quanto ciascun tipo di RFID presenta vantaggi e svantaggi in relazione alle specifiche necessità aziendali, ad esempio una complessità evidenziata è stata quella di far aderire il sensore al tessuto e cercare un trade off tra il rischio di un distacco e il costo di aggiungere passaggi di produzione dedicati. Nonostante ciò, il lavoro ha evidenziato l’importanza di una strategia di integrazione flessibile che possa adattarsi alle diverse realtà aziendali e alle sfide normative.

Tecnologie

Il progetto ha coinvolto un’analisi dei vari tipi di tecnologie RFID, tra cui:

RFID passivo: che non richiede alimentazione, ma ha un raggio di lettura più limitato.

RFID attivo: che include una batteria interna e offre un raggio di lettura maggiore, ma con costi più elevati.

RFID semi-attivo: che combina caratteristiche di entrambe le tecnologie, ma con alcuni limiti in termini di durata della batteria e costi. L’approccio del progetto ha considerato anche le necessità specifiche di Teseo, come la gestione di flussi logistici complessi e l’integrazione con i sistemi informativi aziendali preesistenti.

Impatti desiderati

L’obiettivo principale del progetto è stato quello di garantire a Teseo una transizione fluida e tempestiva alle nuove normative, minimizzando al contempo i costi operativi. La ricerca delle migliori soluzioni RFID mira anche a ottimizzare la gestione della supply chain, migliorare la tracciabilità dei prodotti, ridurre gli errori manuali e aumentare l’efficienza complessiva dei processi logistici. Inoltre, il progetto intende offrire alle imprese della filiera di Teseo le indicazioni necessarie per affrontare le nuove normative in modo efficace, riducendo il rischio di non conformità.

Benefici per l’impresa

Conformità normativa: Teseo sarà in grado di rispettare le nuove leggi, evitando sanzioni e garantendo una posizione competitiva nel mercato.

Ottimizzazione operativa: L’introduzione della tecnologia RFID permetterà di semplificare la gestione delle merci, ridurre i costi di inventario e migliorare la precisione delle operazioni logistiche.

Miglioramento della tracciabilità: L’adozione di RFID permetterà di tracciare i prodotti in tempo reale, migliorando la visibilità e il controllo dei flussi di lavoro.

Supporto alla filiera: Il progetto avrà effetti positivi non solo per Teseo, ma anche per le aziende della sua filiera, che beneficeranno di una maggiore efficienza e conformità alle normative.

Digital Thread per dispositivi medicali

Introduzione

Mectron è un’azienda italiana che opera nel settore dei dispositivi medici ad alta tecnologia. Da oltre 40 anni sviluppa soluzioni innovative per il settore sanitario, combinando ricerca, ingegneria e qualità. È riconosciuta a livello internazionale per la sua eccellenza tecnologica.

Il problema

La gestione dei dati dei dispositivi medici rappresentava una sfida significativa per Mectron, a causa di processi frammentati e di una documentazione prevalentemente cartacea. Questo comportava ritardi nella gestione degli audit e maggiori difficoltà nel garantire la conformità normativa.

Obiettivo: Sviluppare un Digital Thread per integrare e digitalizzare tutti i dati relativi al ciclo di vita del prodotto, migliorando il controllo qualità, riducendo i tempi di sviluppo e aumentando la competitività in un settore in rapida evoluzione.

La soluzione

Il progetto è stato sviluppato in cinque fasi chiave:

Definizione dei requisiti aziendali: analisi delle funzionalità del sistema PLM richieste dagli utenti chiave.

Implementazione dell’ambiente di test: configurazione di una piattaforma di Product Lifecycle Management in un ambiente pilota, con simulazioni di dispositivi per la profilassi a polvere.

Sviluppo del Digital Twin: creazione di un modello digitale per prevedere il comportamento dei dispositivi medici durante tutto il loro ciclo di vita.

Rilascio in produzione: implementazione completa della piattaforma PLM, integrata con i sistemi CAD ed ERP per la gestione dei processi aziendali.

Integrazione di un’applicazione dedicata per la validazione dei requisiti di nuovi componenti o prodotti.

Impatti desiderati

Riduzione significativa dei tempi di sviluppo e del time-to-market

Miglioramento del controllo qualità e della conformità agli standard normativi.

Digitalizzazione completa della documentazione tecnica, con conseguente riduzione dell’uso della carta.

Miglioramento della collaborazione grazie all’accesso centralizzato ai dati.

Benefici per l’impresa

• Aumento della competitività globale grazie a processi più efficienti e digitalizzati.

• Migliore gestione della conformità normativa e semplificazione dei processi di audit.

• Ottimizzazione della gestione delle informazioni di prodotto e dei cicli di revisione.

• Riduzione degli errori e dei tempi di produzione grazie alla simulazione e al Digital Thread.