Il PLM come piattaforma dell’Industry 4.0

La piattaforma PLM Windchill si arricchisce di nuove funzionalità di system engineering

Dal prodotto al servizio. Le soluzioni IT dedicate all’industria e stato dell’arte del PLM. Nate per automatizzare tutti i processi che portano dal concetto alla produzione di un bene industriale, le soluzioni PLM si stanno evolvendo in forme diverse e molto interessanti. Le aziende manifatturiere devono ripensare il concetto stesso di ciclo di vita del prodotto in un’ottica di piattaforma

Product Lifecycle Management: è questo il significato racchiuso nell’acronimo PLM, che siamo abituati a vedere continuamente quando si parla di applicazioni dell’IT nel mondo industriale. La genesi delle soluzioni PLM, secondo alcune fonti, è avvenuta all’interno dell’industria automobilistica statunitense, per l’esattezza in AMC (American Motors Corporation), poi acquisita da Chrysler e oggi inglobata in FCA (Fiat-Chrysler Automobiles), collegata alla diffusione delle soluzioni CAD (Computer-Aided Design). Più tardi, dato il successo ottenuto (i costi di produzione di AMC erano pari a circa la metà di quelli medi del mercato di riferimento), le soluzioni PLM si sono rapidamente diffuse in altri ambiti di mercato, tra cui quello aerospaziale. Oggi, abbracciano praticamente tutti i settori dell’industria e non solo.

Più valore alla progettazione

Chiunque si trovi immerso nel processo di innovazione sa bene che il tradizionale modello a “compartimenti stagni”, dove R&D, disegno, ingegneria, produzione, marketing, vendite e assistenza operano in modo disgiunto e con obiettivi spesso contrastanti non è più sostenibile «perché – ci spiega Lorenzo Veronesi, research manager di IDC Manufacturing Insights EMEA – non è in grado di garantire la velocità nel time-to-market necessaria a competere su mercati globali sempre più aggressivi, la personalizzazione di massa necessaria a soddisfare clienti più esigenti, lo sviluppo e la gestione dei servizi a valore aggiunto attorno al prodotto, l’integrazione di discipline diverse e spesso al di fuori delle competenze “core” dell’azienda (per esempio: integrazione e gestione del ciclo di vita del software embedded) e in generale, la gestione organica dell’enorme quantità di dati necessari a supportare l’innovazione». Infatti, continua Veronesi, il valore dei prodotti è sempre più legato ai dati che possono generare, e sempre meno alle caratteristiche fisiche. Alcune tecnologie, definite da IDC “acceleratori d’innovazione” (Innovation Accelerator), quali Intelligenza artificiale, IoT e stampa 3D avranno un impatto enorme sui processi di innovazione, produzione e servizi. In particolare, attraverso la tecnologia IoT è possibile mettere in comunicazione i prodotti connessi con il produttore per offrire un servizio migliore e per creare nuovi canali d’innovazione. Per questo, prosegue Veronesi, «occorre inserire capacità di analisi sempre migliori all’interno dei prodotti». Per la stampa 3D, dato che è nella sua fase nascente, le aziende «lavorano attraverso la compatibilità, la velocità e il miglioramento dei materiali», cosa che «porterà anche a un modo migliore, più rapido, economico e condiviso per progettare, prototipare e produrre nuovi prodotti».

Secondo IDC, è necessario un nuovo approccio, sia ai processi, sia alla tecnologia: è indispensabile che «le aziende manifatturiere ripensino il concetto stesso di ciclo di vita del prodotto (PLM), in un’ottica di piattaforma», utilizzando dati e informazioni di prodotto come base e integrandoli con altri dati e processi correlati in tutta l’azienda, «in modo che tutte le funzioni aziendali di riferimento, i partner, i fornitori e persino i clienti possano collaborare in modo continuo» – spiega Veronesi. IDC ritiene che, entro il 2020, il 60% delle aziende manifatturiere mondiali sarà impegnato nell’integrazione del proprio prodotto, della catena di fornitura e dei processi di servizio per migliorare l’esperienza dei loro clienti. Ma per quale motivo le aziende dovrebbero intraprendere un percorso così ambizioso? Continua Veronesi: «Se esiste una risposta, in una sola parola, questa sarebbe “complessità”. La complessità che è intrinseca in quella nuova generazione di prodotti che sono pensati per essere abilitati dal software e da componenti elettromeccaniche, che è intrinseca nei processi produttivi dell’industria 4.0, che è intrinseca nelle catene di valore dove il numero di fornitori e partner di progettazione sta aumentando, fino a esplodere nei modelli più innovativi di crowdsourcing e sviluppo condiviso». È proprio per gestire questa complessità che le aziende dovranno «creare processi organici, dove le decisioni sono prese in tempi rapidi, basandosi su modelli e dati il più avanzati, coerenti e realistici possibile». Cioè diventa fondamentale avere un’unica “vista” integrata che copra tutto il ciclo di vita per tutti gli attori della filiera. In effetti, l’idea di un’espansione e integrazione del PLM è già stata esplorata in passato. Ne è un esempio, come spiega ancora Veronesi, il progetto “Archimede”, «con cui Siemens iniziò il processo di interazione delle soluzioni di disegno con quelle di fabbrica, ormai dieci anni fa». Quello che è cambiato è il fatto che quella che prima poteva essere considerata solo una prospettiva, oggi è realtà. Negli ultimi cinque anni, inoltre, il mercato ha visto una forte accelerazione verso l’unificazione dei sistemi PLM, intersecando eBOM (Engineering Bill of Materials, cioè la distinta base legata al progetto) e MBOM (Modular BOM). «Si è poi esteso il PLM ai fornitori e alla produzione in un “digital twin”, sancendo l’inizio dell’era dell’innovazione aperta con fornitori e partner dell’industria e del mondo accademico». I sistemi PLM sono diventati più “user friendly” e collaborativi, conclude Veronesi, in modo che team eterogenei possano comunicare e collaborare più rapidamente, e sono stati migliorati con capacità analitiche per monitorare e migliorare i prodotti connessi. In aggiunta a questo, la maturità delle tecnologie della cosiddetta “Terza Piattaforma” (cloud, mobile, social e analytics) fornisce essenzialmente la struttura per accelerare i processi di design e revisione, collaborazione, produzione e servizio. «Il futuro è arrivato, ed è dovere delle aziende coglierlo».

PLM e IOT, il futuro delle “cose”

Le aziende interpellate per offrire il loro punto di vista su stato ed evoluzione del mercato PLM hanno risposto in modo articolato e stimolante. Partendo da un’analisi che sottolinea l’esistenza di un profondo interesse da parte degli utenti, che agevola la crescita di questo settore e passando attraverso una descrizione dell’offerta dell’azienda, per approdare a una visione sul futuro di medio e lungo termine. Secondo Paolo Delnevo, vice president Italy & Switzerland di PTC, il futuro sarà influenzato in modo notevole dall’Internet of Things. «L’IoT sta cambiando non solo le “cose” che ci circondano, ma anche il modo con cui le aziende le progettano e producono». Innanzi tutto, cambia la percezione del mondo: il confine tra fisico e digitale è sempre più debole, spiega infatti Delnevo, e ci stiamo «avvicinando a grandi passi alla totale convergenza», e il mondo non sarà più lo stesso. «Si apre una nuova “era connessa”, in cui le singole fasi che portano dall’ideazione, al progetto, alla prototipazione, alla produzione e all’assistenza di un nuovo prodotto sono tutte tra loro collegate e interdipendenti». Gli strumenti attuali CAD e PLM sono nati quando fisico e digitale erano due mondi nettamente distinti, ma oggi «sono un punto di collegamento tra mondo fisico e virtuale» e vanno pertanto ripensati. Proprio per questo, da più di due anni, «PTC è impegnata nella rivisitazione di Creo e Windchill (piattaforme PTC rispettivamente CAD e PLM, ndr), ridefinendone le funzionalità e i paradigmi, arrivando al “Closed Loop PLM”. In particolare per Windchill si è posta l’attenzione sull’interfaccia uomo-macchina, disaccoppiando il sistema dei dati (system of records) dall’esperienza dell’utente (system of engagement), quest’ultima con la logica delle app». La visione di PTC si può riassumere nel loro claim: Next Generation PLM.

Digital transformation e PLM 4.0

Secondo Alberto Codrino, CEO di PLM Systems, che fa parte della galassia di Altea Federation, il piano Industria 4.0 ha dato un impulso alla diffusione del PLM e non solo per gli sgravi fiscali: «Punta, infatti, sull’integrazione delle componenti tecnologiche, architetturali e applicative per realizzare un ambiente dove macchine e persone collaborano in modo più efficace». Il PLM è l’ambiente dove si può realizzare questa collaborazione, in un nuovo modo di operare, che Codrino ama definire «PLM 4.0». Ma quali sono i vantaggi di un approccio integrato? «I vantaggi sono rilevanti e interessano tutta la catena del valore» – risponde il Ceo di PLM Systems. «La possibilità di monitorare le modalità di utilizzo di un prodotto è fondamentale per miglioralo, mentre l’integrazione in tempo “quasi” reale tra sistemi di progetto e di produzione consente una maggiore reattività alla domanda del mercato e rende possibile la “mass customization” (prodotti personalizzati con tempi e costi propri della produzione in serie)». Quali sono gli aspetti salienti dell’offerta PLM Systems? «Siamo sul mercato da oltre 20 anni e abbiamo clienti che sono aziende leader nei settori aerospazio e difesa, trasporti, elettromeccanica, moda, alimentare e impiantistica». Per loro, PLM Systems agisce affiancandoli nelle iniziative di miglioramento del processo di sviluppo del prodotto, «sia proponendo metodologie, che permettono di incrementare la qualità e di ridurre tempi e costi di sviluppo, sia facilitando l’introduzione di tecnologie informatiche volte a sviluppare nuovi modi di lavorare». La scelta di mantenersi indipendenti da software vendor consente a PLM Systems di accompagnare i propri clienti lungo tutto il percorso di miglioramento. E per il futuro? «Il mercato PLM cresce del 10% annuo con un mercato ICT stabile e questo grazie all’estensione del suo utilizzo da parte dei settori “storici” (aerospazio, automotive, elettronica, ecc.), ma soprattutto all’ingresso in nuovi segmenti, come moda e alimentare» – spiega Codrino. «Inoltre, con le nuove politiche di licensing (cloud e canoni mensili), anche le PMI possono dotarsi di un sistema di PLM di ultima generazione».

PLM, enabler dell’Industry 4.0

«Il mercato manifatturiero odierno ha esigenze orientate a strumenti di progettazione integrati, che ottimizzino la produttività, per aiutare il cliente a prendere decisioni più efficaci e a realizzare prodotti migliori in modo più rapido ed efficiente» – commenta Sabina Cristini, presidente del WG Meccatronica di ANIE Automazione, l’Associazione confindustriale delle imprese fornitrici di tecnologie per l’automazione di fabbrica, di processo e delle reti. Per quanto riguarda le piattaforme software di progettazione disponibili, «quelle più avanzate – continua Cristini – riuniscono in un’unica soluzione strumenti e set di architetture complete per supportare ogni aspetto dello sviluppo del prodotto, dall’ideazione al progetto, all’ingegnerizzazione, alla produzione, coordinando le diverse discipline, mantenendo l’integrità dei dati, conservando l’obiettivo di progettazione e semplificando l’intero processo». Tra i vantaggi che si ricavano troviamo, spiega ancora Cristini, la garanzia di soluzioni avanzate per la progettazione concettuale, la modellazione 3D e la gestione della documentazione, l’utilizzo di blocchi adibiti a supportare la simulazione anche multidisciplinare per applicazioni strutturali, analisi cinematiche, termiche, di flusso e di ottimizzazione. «Per i team di progettazione è fruibile sia la visione del particolare sia della soluzione completa, per ottimizzare le performance della produzione e del controllo qualità, avendo libertà di ricorrere all’approccio più produttivo per l’attività in corso». Infine, la progettazione basata su simulazione nel flusso di lavoro favorisce anche la collaborazione tra analisti e progettisti, riducendo il tempo dedicato alla preparazione della simulazione stessa e riducendo costi di formazione e trasferimento di dati grazie alle piattaforme integrate. E per quanto riguarda l’evoluzione futura del PLM? Per Sabina Cristini sarà «un abilitatore del successo per le aziende che focalizzeranno i propri investimenti in innovazione». Non solo. «La collaborazione nella progettazione avrà ricadute positive anche a livello interaziendale – spiega Cristini – per operare efficacemente con partner e fornitori, attraverso tecnologie per la condivisione, la comunicazione e la protezione delle informazioni sul prodotto e sul processo di produzione nell’intera catena del valore. Sarà quindi sempre più strategico adottare tecnologie per sviluppare prodotti validi fin da subito, utilizzando i modelli virtuali e la simulazione per valutare con precisione le prestazioni del prodotto e la sua produzione, potendo convalidare in modo continuo i progetti per garantirne la conformità ai requisiti del settore, dell’azienda e del cliente».

Una voce fuori dal coro

Abbiamo scelto di dare spazio anche a un’azienda che non rientra nel novero di chi opera con soluzioni PLM nel settore industriale, ma le impiega e le implementa in quello alimentare. Stiamo parlando di Sinfo One. «In un mondo perfetto il PLM non servirebbe» – commenta il direttore generale, Paola Pomi. «Il PLM è fondamentale per governare il cambiamento e il caos che deriva da una complessità, interna ed esterna, sempre più rilevante. La velocità richiesta dal mercato e la necessità di efficienza ed efficacia sempre maggiori sono le sfide dei nostri clienti. In un mondo dove i consumatori sono ogni giorno più esigenti e informati, per le aziende del food & beverage la definizione di un portafoglio prodotti corretto, innovativo e con il giusto time-to-market è un must». Questo Sinfo One può dirlo grazie alla forte esperienza sviluppata nel processo di PLM all’interno del settore alimentare, con diversi importanti progetti realizzati sia in Italia che all’estero. Occorre però chiarire cosa s’intende quando si parla di PLM applicato al settore food & beverage: «PLM food raccoglie tutta la vita dei prodotti, dal concept allo scaffale, al ritiro dal mercato». Un processo che è sempre più fondamentale gestire correttamente, continua Paola Pomi, dato che la vita media dei prodotti è in continua diminuzione, l’evoluzione del consumatore è sempre più rapida e le normative sono sempre più stringenti e complesse. Qual è allora la chiave per avere successo, gestendo la complessità e la velocità e tutelando il business delle aziende? «Occorre gestire centralmente tutte le specifiche di prodotto, creando un’unica versione della verità» – risponde il direttore generale di Sinfo One. Ma non solo. «Bisogna cooperare sui progetti di innovazione con una piattaforma collaborativa. Aprire ai fornitori strategici la possibilità di inserire e aggiornare le specifiche tecniche degli ingredienti. Tracciare le non conformità e da esse generare il processo di revisione delle ricette. E infine avere una visione chiara delle normative alimentari per generare le corrette etichette in base alle regole dei vari paesi». Alla fine di questo “viaggio” nel PLM, possiamo affermare che l’assunto iniziale, che proclamava l’interesse e la dinamicità di questo mercato, è dimostrato e con esso anche la rapida evoluzione che continua a caratterizzare questo settore, ormai storico, dell’Information Technology.

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