Come ottimizzare il consumo di materie prime in una fabbrica di lamiere

Autore: Luis Galo, Data Scientist

Nesting

La chiave per ottimizzare l’uso delle materie prime è il nesting o annidamento. Cioè il posizionamento dei pezzi all’interno della lastra originale per cercare di occupare il minimo spazio possibile ottimizzandone l’utilizzo e sfruttando al meglio quello che rimane dopo il taglio. E, allo stesso tempo, riutilizzare gli scarti per un altro tipo di ordine di pezzi più piccoli, ad esempio. L’obiettivo è quello di generare il minor numero possibile di scarti o rifiuti.

Questo processo non è semplice e richiede molta conoscenza nell’uso degli strumenti CAD/CAM e delle caratteristiche delle macchine da taglio. Per ottenere efficienza e precisione nel modo più semplice possibile e per consentire il collegamento a tutti i tipi di macchine, è necessario utilizzare programmi di nesting o annidamento di pezzi come Esperto Lantek che permette di generare annidamenti ottimali e gestisce gli scarti di materiale riutilizzabile attraverso un unico programma per tutte le macchine da taglio presenti nell’officina.  Con gli strumenti di Lantek, i clienti possono raggiungere un risparmio annuale nel consumo di materie prime di oltre l’8%.

Lantek MES

Un altro elemento per ottimizzare l’impianto è attraverso un programma finalizzato alla gestione della produzione, Manufacturing Execution System(MES), con cui possiamo visualizzare ogni fase del processo produttivo, vedere qual è il valore aggiunto e quali sono le inefficienze, per agire su di esse. Dalla fase di progettazione, al nesting, passando per la preventivazione, oltre al controllo dello stock.

In tal senso, e in linea con la fase di nesting, con Lantek MES pianifichiamo la produzione e controlliamo quel residuo utilizzabile che rimane depositato nel magazzino e che con l’Intelligenza Artificiale possiamo riutilizzare con maggiore precisione, come vedremo presto. Perché è inutile accumulare scarti, se non abbiamo un inventario degli stessi e un controllo dei costi di riutilizzo.

ANALISI

A tutto ciò si aggiunge l’analisi, l’Intelligenza Artificiale e il Machine Learning, in modo che gli operatori possano vedere in tempo reale come sta andando il loro impianto, sia in termini di quantità di produzione che di carico di lavoro delle macchine, generazione di rifiuti o consumo energetico. In questo modo, si prendono le decisioni migliori sulla base di dati oggettivi.

Pertanto, la visualizzazione dei dati in tempo reale ottimizza ancora di più i processi produttivi, la visualizzazione dello stato dell’impianto in tempo reale permette di avere informazioni essenziali per la pianificazione della produzione e anche per la preventivazione.

Attraverso i servizi di intelligenza artificiale (AI) e servizi come il cloud CAD/CAM possiamo assistere le persone in processi complessi della lamiera come la preventivazione (Lantek iquoting) calcolando in anticipo lo scarto generato, i tempi di taglio, i costi dell’energia consumata e persino il tempo di consegna, facilitando il processo di generazione delle offerte.

Allo stesso modo, questi strumenti software avanzati semplificano la visualizzazione delle inefficienze, come i punti di strozzatura su una certa macchina, ecc.  Questi servizi avanzati possono essere utilizzati anche per fare previsioni sull’impronta di carbonio del pezzo preventivato. La quantità di CO₂ generata durante la produzione è proporzionale al materiale utilizzato e all’energia consumata nella sua fabbricazione, consentendo di conoscere l’impronta di carbonio dell’impianto anche durante le offerte, cioè prima che il pezzo venga prodotto.

Realtà aumentata

La tecnologia di visione artificiale può essere utilizzata anche per aiutare l’operatore, sovrapponendo immagini reali di ciò che è realmente desiderato. Poiché un’immagine vale più di mille parole, spesso è meglio vederla per controllare che il disegno, il taglio, la fabbricazione siano corretti. È un controllo di qualità preventivo, perché se si commette un errore una volta effettuato il taglio, quella lastra finirà nella spazzatura, generando sprechi e spese aggiuntive (e inutili), Lantek ha un modulo di realtà aumentata per questo scopo.

Controllo dell’inventario

Il controllo del magazzino, dell’inventario, è una parte molto importante, perché è lì che viene stoccato tutto il materiale e dove viene conservato anche tutto quanto resta di ciascuno dei processi. Quanto rimasto viene salvato per un processo successivo per il prossimo nesting.

Attraverso il controllo dell’inventario si cerca di ottimizzare i flussi di materiale tra macchine e processi, tra macchina e magazzino. Pertanto, quanto meglio è ottimizzato, più facile sarà individuarli.

È importante notare che, attraverso Lantek MES, si può ottenere fino al 30% di riduzione del valore del magazzino.

Impronta di carbonio (consumo di materiali ed energia)

In vista del 2050, data entro la quale si deve raggiungere la neutralità climatica, l’impronta di carbonio deve essere ridotta. I produttori devono rendere le macchine e i nostri processi quanto più efficienti possibile in termini di consumo di energia e di materiali con nuovi macchinari oppure adeguare il numero di ore di funzionamento tramite programmi per ottimizzare il ciclo produttivo.

In conclusione, è vero che maggiore è il livello di ottimizzazione, maggiore è il costo, ma anche maggiore è l’efficienza e, a lungo termine, maggiore è la redditività. Man mano che il software acquisisce intelligenza, probabilmente non dovremo più dipendere dall’operatore nell’immissione dei dati e dipenderemo maggiormente dalla macchina, rendendo l’operatore più efficiente e produttivo in altre attività. Utilizziamo quindi tutti gli strumenti a nostra disposizione per ottimizzare al massimo i processi produttivi, risparmiando sui costi e riducendo l’impronta di carbonio.