La più spinta introduzione di soluzioni digitali e di automazione e l’adozione degli algoritmi di intelligenza artificiale possono rappresentare una chiave di volta e un punto di svolta per le attività legate alla movimentazione merci. L’obiettivo di Siemens è aumentare l’efficienza riducendo costi e tempi.
Secondo stime recenti i costi legati alla logistica possono incidere sino al 30% circa sul complessivo volume d’affari di un’impresa e di essi il 70% sarebbe generato dagli oneri di gestione dei magazzini e di distribuzione dei beni. E ancora, di questi ultimi una quota vicina al 70% sarebbe generata dalle attività di messa in servizio degli impianti o commissioning.
Non vanno dimenticati in questo quadro altri aspetti. Ovvero che il reperimento di figure professionali preparate per agire in ambienti sempre più complessi è attualmente in cima alla lista delle preoccupazioni di numerose imprese. E che d’altronde una parte del personale attualmente impiegato in magazzino per mansioni ripetitive e pertanto poco stimolanti potrebbe invece essere indirizzato a incarichi a maggior valore, mentre la manualità implica un rallentamento dei processi e un conseguente aggravio delle spese.
Così come tante altre esperienze hanno mostrato nel settore manifatturiero e non solo, il ricorso alla digitalizzazione e all’automazione può indirizzare da un lato l’esigenza di accrescere l’efficienza delle operazioni e, dall’altro, soddisfare il comprensibile e diffuso bisogno di risparmio economico.
Una visione a 360 gradi
Sono questi alcuni dei motivi che hanno spinto un’azienda tecnologica come Siemens ad affacciarsi al mondo della logistica facendo tesoro delle competenze interne sue e dei suoi partner e proponendo soluzioni hardware e software sviluppate pensando ai più svariati settori industriali.
«La nostra strategia – ha spiegato a Logistica il responsabile per le vendite in area Intralogistics Marcello Scalfi – prevede che si raccolgano sul campo le richieste degli utilizzatori finali per poi trasmetterle ai nostri team interni oppure coordinando le attività nell’ecosistema dei nostri partner, con i quali collaboriamo tramite una rete di vendita e supporto nel territorio italiano. Gli input tecnologici ci giungono dalla nostra casa madre e sono declinati in base alle caratteristiche delle diverse region e dei mercati verticali. Possiamo contare su centri di competenza in Germania e Spagna, per la movimentazione di prodotti con robot autonomi; a Praga per tutte le applicazioni di Intralogistica, con particolare attenzione allo studio di sistemi evoluti stoccaggio e sorting, oltre ad una ampia disponibilità di risorse dedicate all’intelligenza artificiale applicata al settore e agli applicativi ad hoc».
L’operato dell’azienda si estende alla realizzazione di progetti completi che vanno dall’analisi dell’esistente sino all’installazione e messa in servizio delle tecnologie; infine al training e alle attività di service. Tale attività è gestita tramite hub presenti in Italia, Germania, Spagna e Portogallo.
Progettazione software, elettrica e meccanica e l’integrazione con l’IT residente ai fini dell’ottimizzazione sono tutti temi che la multinazionale affronta quotidianamente anche in Italia ove sorge un centro dedicato.
Interlocutori privilegiati sono a oggi la farmaceutica e il food & beverage ma denotano una grande vivacità e ottime prospettive anche l’automotive e gli pneumatici.
Dal design al collaudo
È duplice, secondo Scalfi, la vocazione di Siemens in ambito logistico. Da un lato c’è un impegno nella consulenza iniziale per clienti utilizzatori e costruttori di impianti e macchine, dall’altro ci sono esperienze di sviluppo e integrazione di sistemi chiavi in mano realizzati coniugando il meglio delle risorse proprietarie con quanto invece proposto da partner e terze parti.
Progettazione software, elettrica e meccanica e l’integrazione con l’IT residente ai fini dell’ottimizzazione sono tutti temi che la multinazionale affronta quotidianamente.
«Punto di partenza – ha precisato Scalfi – è uno studio particolarmente corposo dei requisiti e delle necessità dei clienti dal punto di vista dell’elettronica, della meccanica e dell’automazione. Seguono poi la simulazione e validazione dei risultati attesi prima di procedere a scrittura del codice e la realizzazione dei sistemi. Il passaggio fondamentale sta nella verifica che tutto corrisponda alle aspettative, a fronte di indici di performance rigorosi e prestabiliti. Tutti gli step compiuti vengono infine sottoposti a validazione con riscontri immediati: la logistica è un panorama articolato che riunisce in sé più tecnologie e possono passare mesi o addirittura anni perché si ottenga il risultato auspicato. Quel che intendiamo fare è abbreviare le tempistiche d’intervento contenendo contestualmente i budget, e sotto questo aspetto la simulazione e i digital twin garantiscono un apporto essenziale».
Lo ha dal canto suo confermato scendendo in maggior dettaglio anche il responsabile dell’ufficio tecnico per i progetti turnkey, Alessandro Balduzzi. «Agiamo – ha esordito – nella veste di general contractor scegliendo a seconda delle circostanze le tecnologie migliori e testando e validando i nuovi prodotti grazie a un serrato dialogo con l’headquarter tedesco. La componentistica elettrica proposta è firmata Siemens e così le reti, i controller logici o PLC e gli azionamenti. Pensiamo nello specifico a servo azionamenti per carichi elevati su scaffalature con dinamiche stabili come Sinamics S120; o ai modelli della serie G115D. Quest’ultimo è utilizzabile fuori quadro e pertanto è più di altri adatto all’applicazione su trasportatori e conveyor, come avviene nelle applicazioni postali o aeroportuali».
Un ecosistema completo
Prediletto dall’azienda in sede di trasmissione dati è il protocollo Profinet Profisafe supportato da infrastrutture e strumenti di rete complessi come quelli della gamma Scalance, che permettono una trasmissione affidabile sia con soluzioni cablate che via wireless. Tale infrastruttura viene utilizzata per trasmettere dati tra i diversi componenti delle macchine ma anche per supportare dispositivi di tracciamento basati su lettori e tag RFID.
«Senz’altro – ha argomentato Balduzzi – al cuore dell’automazione ci sono ancora i PLC e gli azionamenti e su questi stiamo puntando fortemente in termini di R&D. Tornando al citato Sinamics G115D, è stato sviluppato pensando proprio alla logistica e intralogistica e per decentrare il controllo dei motori lungo tutto il corso delle linee, integrando in esso anche le funzionalità tipiche di una periferia decentrata come ad esempio la raccolta dati dai sensori di campo».
Il TIA Portal rappresenta il fulcro dell’ambiente di progettazione e sviluppo delle soluzioni di automazione. Tuttavia, il portfolio software di Siemens offre ulteriori strumenti facilmente integrabili con esso. Tra questi viene utilizzato Tecnomatix Plant Simulation per realizzare il gemello digitale del magazzino.
«Di concerto con il cliente – hanno affermato Balduzzi e Scalfi – progettiamo il layout completo delle strutture e le visualizziamo in 3D per poi procedere al test virtuale dei flussi operativi con simulazioni dinamiche e alla validazione del software. Alcune operazioni che in precedenza dovevano essere gestite in cantiere, con tutte le implicazioni e complicazioni che ne possono derivare, vengono anticipate durante la fase di sviluppo, verificando preliminarmente quanto progettato minimizzando i tempi e i costi».
Stando a talune esperienze compiute da Siemens direttamente sul campo, i tempi di avviamento dell’impianto essere tagliati sino al 30% e a beneficiarne, naturalmente, sono il conto economico e il ROI.
In accordo e in collaborazione con costruttori specializzati, Siemens sta integrando la sua libreria di automazione interna a TIA Portal dedicata all’intralogistica con moduli sviluppati per integrare componenti e tecnologie di terze parti. Si tratta ad esempio della Robot Library, fra le cui prerogative c’è la programmazione in ambiente TIA Portal di robot di diversi produttori presenti sul mercato attraverso un’interfaccia e un linguaggio standard e comune.
Intelligenza artificiale e robotica
«Il tema dell’intelligenza artificiale – hanno concluso Balduzzi e Scalfi – impegna in Siemens team dedicati presenti in tutte le nostre region, ma va interpretato e customizzato in base alla domanda del mercato. Dal nostro punto di vista, la tecnologia deve porsi finalità precise e nella fattispecie la missione è ridurre sì il lavoro manuale, ma in maniera virtuosa. Tornando alla robotica, l’anima di Siemens è quella di andare a soddisfare le esigenze non ancora soddisfatte dei nostri clienti, utilizzando la più avanzata tecnologia per l’acquisizione, elaborazione e controllo. In questo contesto possiamo citare la libreria Simatic Robot Pick AI, che permette di andare ad eseguire operazioni di riconoscimento e presa di oggetti mai visti dalla macchina grazie all’addestramento di una rete neurale, il tutto inserendo una semplice libreria nella macchina, che sia un manipolatore o un robot picker. Oppure Simatic Robot Simulator, un tool che permette di validare in simulazione le dinamiche dei programmi di robot al fine di ridurre significativamente costi e tempi di ingegneria e di messa in servizio oltre a prevenire problemi imprevisti, in modo da integrare facilmente nei progetti macchina i robot e le librerie commerciali.
Per finire, in tempi di Transizione 5.0, offriamo strumenti di gestione energetica per verificare i consumi di un’impresa a seconda dei flussi di lavoro, con la possibilità di realizzare analisi previsionali e predittive sul fabbisogno energetico in differenti condizioni di carico. Molti progetti sono tuttora in fase embrionale: certo è che l’efficientamento dei magazzini e il loro ammodernamento sono obiettivi che perseguiamo cercando di incontrare le esigenze specifiche di ciascun interlocutore».
Sempre più intelligenti
Con decisione crescente e non diversamente da quanto sta accadendo in altri comparti industriali, l’intelligenza artificiale è destinata ad accrescere il suo peso anche nel contesto delle strategie di Siemens per la logistica.
Beneficiando degli algoritmi di AI e partendo da librerie standard è infatti possibile nutrire robot e AGV con le istruzioni utili per la corretta sistemazione dei carichi su pallet e la gestione efficiente dei percorsi delle navette nei magazzini.
L’automatizzazione del picking è un altro traguardo del tutto alla portata, grazie all’integrazione di applicativi standard, algoritmi e sofisticati sistemi di visione.
Il background storico di Siemens nell’industrial computing si dimostra prezioso così nel fare fronte alla difficoltà di reclutamento di personale e nel consentire agli addetti incaricati di compiti ripetitivi di occuparsi, come detto, di operazioni dal superiore valore aggiunto.
Tecnologia al servizio di AGV e AMR
Siemens ha investito considerevoli risorse nello sviluppo di soluzioni per il mercato degli AGV, pur non essendo un produttore diretto di queste macchine.
La piattaforma Simove, caratterizzata da un’architettura di automazione hardware e software basata su PLC e IPC, offre un sistema completo, aperto e facilmente scalabile. Questa tecnologia è progettata per supportare le aziende impegnate nello sviluppo di veicoli AGV e robot mobili autonomi (AMR), contribuendo così all’innovazione nel settore dell’intralogistica.
L’intenzione è fornire competenze ed expertise ad altri fornitori, perché possano accedere al portfolio delle tecnologie di Siemens per ideare nuove famiglie di AGV e robot mobili facilmente integrabili.
«Lavoriamo accanto ai nostri partner che si occupano di robotica e automazione perché possano a loro volta diventare degli sviluppatori», hanno chiosato Scalfi e Balduzzi.
Roberto Carminati
