Fabbrica intelligente (Smart Factory), cioè capace di adeguarsi in modo funzionale al cambiamento della domanda, utilizzando l’innovazione tecnologica per fare di più e per fare meglio. È il caso di Lodovichi Domenico, azienda toscana che progetta e produce traverse e traversoni per linee ferroviarie in cemento armato e in legno. Inaugurando un nuovo capitolo dello Smart Manufacturing, nel 2016 l’azienda ha integrato nei suoi impianti di produzione la Internet of Things. Grazie a un sistema di tracciabilità e rintracciabilità RFID la fabbrica intelligente ha automatizzato e velocizzato i processi, potendo soddisfare al meglio i ristretti tempi di consegna richiesti dai clienti. Per capire l’entità della movimentazione basta dire che dal 1980 a oggi l’azienda ha fornito alle Ferrovie dello Stato (FS) oltre 9 milioni di traverse e oltre 2.500 serie di traversoni per scambi.
Controllo di produzione e logistica interna ad alta automazione
Fornitrice di Ferrovie dello Stato dal 1950, l’azienda toscana ha sviluppato il business perseguendo due obiettivi: mantenere un’alta qualità della produzione e ottimizzare la gestione della supply chain per soddisfare al meglio la domanda. In vista dell’avvio dei servizi di Altà Velocità da parte di FS, nel 1997 Lodovichi ha realizzato un impianto a carosello altamente automatizzato per la fabbricazione traverse, con una potenzialità produttiva di circa 600mila traverse all’anno in 2 turni giornalieri di lavoro.
Nel 1999, a seguito del nuovo interesse delle FS per traversoni per scambi in c.a.v.p. (traversoni monoblocco in cemento armato vibrato e precompresso – NdR), l’azienda ha costruito un impianto con potenzialità di oltre 6.500 traversoni/mese in 2 turni giornalieri di lavoro. A partire dal 2004 sono stati fatti investimenti importanti per adeguare la produzione di due impianti alle nuove Specifiche Europee di interoperabilità emanate dall’Agenzia Nazionale per la Sicurezza delle Ferrovie.
Lo stabilimento produttivo delle traverse è situato a Chiusi Scalo (Siena), posizione vicina alle grandi arterie autostradali, per un rapido ed economico collegamento con gran parte del territorio nazionale. L’impianto che occupa 53 dipendenti, si sviluppa su di un’area industriale di circa 50.000 mq con una superficie coperta di 8000 metri quadri.
Fabbrica intelligente anche grazie ai tag RFID
Portare la Internet of Things in produzione è stato un progetto intrapreso alla fine del 2016 con il partner tecnologico Maestrale Information Technology, che ha sviluppato MaeProduction, un sistema per la tracciabilità in tempo reale dei processi basato sull’uso della tecnologia RFID fornita dal provider RFID Global. Su ogni cassero (struttura cementizia utilizzata per produrre e movimentare fino a 4 traverse – NdR) è stato apposto un tag RFID UHF rugged on metal, resistente alle alte temperature e alle vibrazioni.
Nella fabbrica intelligente, infatti, la linea di produzione è caratterizzata da una spiccata duttilità. Lodovichi può segmentare la sua produzione su più configurazioni attraverso una base dati SQL Server dedicata. In dettaglio, la linea produttiva è organizzata con un sistema a carosello costituito da catene e passi-passi: ogni cassero viene preparato, armato e gettato, fino all’essiccatura del cemento. Una volta stabilizzato il cemento, il cassero viene ribaltato, liberato dall’involucro per diventare così una traversina da porre a magazzino. La movimentazione dei casseri è automatica e sequenziale per tutte le aree della lavorazione: stazione di preparazione, stazione di tesatura, stazione di getto e vibrazione. Ogni area è equipaggiata con uno o più lettori RFID e PLC (Programmable Logic Controller).
Nell’Industria 4.0 anche le traverse parlano
Il processo produttivo inizia con l’armatura dei casseri: all’interno del cassero, nella posizione di ogni traversina, vengono inserite delle armature in acciaio e tirate. È in questa fase che un PLC fornisce i valori di ciascuna traversina, rilevati poi dal controller RFID e registrati in un file di gestione.
I casseri sono poi movimentati nelle successive stazioni di lavorazione, dove uno o più controller RFID tracciano in automatico lo stato di avanzamento: tesatura, getto di calcestruzzo, maturazione in singole celle e sfornatura. L’iter di processo prevede che in ogni macchina sia installato un reader RFID che rileva in automatico i tag RFID apposti sui casseri. Il PLC, a sua volta, memorizza i dati, mettendoli a sistema, e li trasmette per consentire agli addetti di recuperare tutte le informazioni specifiche dei PLC relative a ogni traversa prodotta. Grazie alle traverse parlanti, ovvero connesse e comunicanti, Lodovichi ottiene una tracciabilità in tempo reale della sua filiera produttiva
Una produzione smart, allineata al time to market
La sfida della fabbrica intelligente è stata quella di riuscire a registrare tutte le fasi di lavorazione, rendendole idonee alla gestione produttiva. Come? Facendo in modo che tutte le letture dei tag apposti sui casseri nei vari iter di produzione fossero associate non solo a tutti i PLC ma anche a tutti i dati di produzione di ritorno verso il sistema ERP aziendale.
L’ingegnerizzazione dei processi ha permesso a Lodovichi di identificare in real-time e in modo automatico gli stati del processo di produzione delle traverse, dalla materia prima al prodotto finito, raccogliendo i dati sul campo con la misurazione puntuale dei tempi di lavoro di ogni singola fase, eliminando la gestione manuale della reportistica di appoggio. Gli ammodernamenti delle linee produttive hanno aumentato la capacità produttiva dello stabilimento, che oggi marcia al ritmo di 6.500 traversoni al mese, rispondendo così ai ristretti tempi di consegna richiesti dai clienti.
