Energia, tempi e qualità: i tre nodi della produzione industriale

Nella produzione industriale moderna, ci sono tre variabili che si intrecciano continuamente, condizionano ogni decisione e ogni investimento strategico: l’energia, i tempi di produzione e la qualità del prodotto finito. Non si tratta di elementi separati da gestire in modo indipendente. Al contrario, sono fattori che si condizionano reciprocamente, nei quali la pressione su uno si ripercuote inevitabilmente sugli altri due. Per molte aziende manifatturiere, è diventato fondamentale, per la competitività, capire come bilanciarli.

Tutto comincia con la progettazione degli impianti di automazione

Prima ancora di parlare di ottimizzazione dei processi, bisogna tornare a un momento fondamentale, quello in cui nasce un impianto. La progettazione impianti di automazione è la fase in cui si definiscono, in concreto, i margini entro cui energia, tempi e qualità potranno essere gestiti. Naturalmente, se un impianto viene progettato male, con scelte tecnologiche inadeguate o mancanza di integrazione tra sistemi, porterà con sé inefficienze difficili da correggere in un secondo momento, a prescindere da quante soluzioni software si aggiungano.

È proprio in questa parte del percorso che i progettisti compiono delle scelte precise, che riguardano le tecnologie di azionamento da adottare, la distribuzione dell’energia lungo la linea, l’inserimento di punti di controllo qualità per evitare che i problemi si propaghino lungo tutto il ciclo produttivo. Le risposte a queste domande non sono uguali in tutti i casi, perché dipendono dal settore, dal volume produttivo, dalla tipologia di prodotto e dalla filosofia industriale dell’azienda. Per questo, la progettazione richiede competenze multidisciplinari e un’esatta visione del sistema.

Il peso dell’energia nei conti e nelle scelte aziendali

L’energia è, da anni, una delle voci di costo che pesa di più sui bilanci delle imprese manifatturiere. Non soltanto in termini economici, ma anche per ciò che riguarda la reputazione: le aziende sono sempre più valutate da clienti, investitori e istituzioni in base alla loro capacità di produrre in modo sostenibile, con la riduzione di consumi e sprechi.

Un dato che molti operatori ancora sottovalutano è che una parte notevole dei consumi energetici in fabbrica non deriva dai grandi macchinari, ma da inefficienze diffuse e spesso invisibili, come motori che girano a vuoto, sistemi pneumatici con perdite o cicli di riscaldamento e raffreddamento non ottimizzati.

È possibile monitorare questi sprechi, a patto di usufruire degli strumenti giusti. Per esempio, si possono integrare sistemi di energy management con la linea produttiva, per mappare i consumi in qualsiasi momento e identificare dove l’energia viene effettivamente trasformata in valore e dove, invece, viene semplicemente dissipata.

Il ruolo dei tempi di produzione

Un obiettivo che quasi tutte le aziende si pongono è quello di ridurre i tempi di produzione. È comprensibile, perché la riduzione vuol dire poter contare su una maggiore produttività e, quindi, su una maggiore soddisfazione del cliente. Ma la corsa alla velocità ha i suoi limiti, perché aumentare il ritmo di produzione senza agire in modo attento sulle cause dei rallentamenti porta quasi sempre a risultati effimeri, quando non controproducenti.

I tempi persi in fase di produzione, in molti casi, non dipendono dalla velocità dei macchinari, ma da fermi non pianificati, da progettazioni lunghe tra una lavorazione e l’altra, da code di materiali non gestite correttamente. Serve, quindi, velocità nelle fasi giuste, in un flusso progettato per scorrere senza interruzioni.

Qualità e costi nascosti

La qualità viene spesso percepita come un costo, che interessa controlli o scarti. In realtà, ad essere particolarmente pesante è il costo della mancata qualità. Per esempio, un problema che viene scoperto dal cliente finale vale molto di più, in termini di danni economici e reputazionali, rispetto a uno intercettato all’interno del processo di produzione. E un problema scoperto tardi nel ciclo produttivo è molto più costoso di uno identificato alla fonte, prima che il pezzo venga lavorato ulteriormente.

Per questo, negli anni si è affermata una logica di qualità integrata nel processo, invece che affidata esclusivamente al controllo finale. Il tutto grazie a sistemi di visione artificiale e di analisi statistica dei dati di produzione, che consentono di spostare il controllo della qualità dall’uscita della linea all’interno del processo stesso.