Ima Digital con PTC Software Industriale

Industria 4.0 – Ptc e Ima: dal virtuoso loop infinito dei dati più efficienza per meno costi e scarti e più sostenibilità

A LiveWorx 2023, il frizzante evento annuale di Ptc, azienda globale pioniera nel software industriale, a Boston, c’era anche l’italiana Ima S.p.A., anche essa globale, anch’essa pioniera nell’incorporare le tecnologie innovative per l’industria al proprio interno e per i clienti.

L’azienda bolognese produce e fornisce macchine automatiche e servizi avanzati per il processo e il packaging nei settori farmaceutico, cosmetico e alimentare. Ha circa  6.900 dipendenti distribuiti su 53 siti manifatturieri,   una presenza in oltre 80 paesi con una  quota  export superiore all’86%. Da tempo si è conquistata una posizione globale competitiva grazie alla capacità di adottare senza esitazioni le più avanzate tecnologie. Ora comincia a sfruttare l’intelligenza artificiale (Ai) per migliorare gli algoritmi predittivi di anomalie e per analizzare i dati dall’IIoT dei macchinari connessi o, in combinazione con la realtà aumentata (Ar), per fornire informazioni dettagliate agli operatori sul campo e creare nuovi strumenti per l’assistenza.

Per sfruttare al massimo ciclo virtuoso dei dati che porta a, tra l’altro, maggiore efficienza e quindi sostenibilità, Ima ha lanciato  nel 2017 Ima Digital.

La partnership tra Ptc e Ima data decenni, fin dall’adozione da parte dell’azienda manifatturiera del software Ptc per la progettazione Cad Creo. A LiveWorx abbiamo incontrato Martina Stefanon, Business development manager di Ima Digital, assieme a Paolo Delnevo, Vicepresidente per il Sud Europa & General Manager di Ptc, e Roberta Barsotti, Direttore regionale Italia di Ptc.

“La possibilità di analizzare i dati con modelli matematici molto sofisticati, che sembrava quasi fantascientifica fino a qualche anno fa, ora è reale. Questo cambia il modo di operare dei progettisti, tra gli altri. Per esempio, in Ima abbiamo già un progetto di macchina per la quale l’ufficio tecnico ci ha coinvolti fin dall’inizio, perché la sfida è incorporare by design la parte data driven e sfruttare gli algoritmi e i modelli matematici fin dai primissimi momenti della progettazione. Anche se questa rimane di totale competenza dell’ufficio tecnico e della R&S, la macchina sarà già predisposta a fornire servizi e a restituire prestazioni che ingloberanno ciò che abbiamo imparato sul campo quanto al digitale”, ci dice Stefanon.

L’ultima versione della famiglia Cad, Creo+ di Ptc, molto apprezzato dai primi clienti italiani, è stato lanciato a Boston. Creo+ combina le funzionalità consolidate di Creo con nuovi strumenti basati sul cloud, il tutto in modalità SaaS (Software as a Service). Le novità vanno da una migliorata collaborazione real-time da ogni geografia e una semplificata gestione delle licenze, alla possibilità di abbinare tutti i tipi di simulazione della gamma Creo, tra cui quelle avanzate per simulare gli effetti di fenomeni fisici simultanei o la simulazione dei materiali in arrivo dal partner Ansys.

Le aziende apprezzano il valore del SaaS. “La collaborazione da remoto non solo è attuale, ma è sempre più importante e ritenuta un elemento abilitante di punti di vista diversi, oltre che di maggiore efficienza”, precisa Stefanon.

Ptc registra un generale interesse per il SaaS e non solo nel software Cad. “È ciò che proponiamo ai clienti nuovi”, spiega Delnevo. “La richiesta di avere al minimo entrambe le soluzioni, on-premise e SaaS, viene dai clienti stessi. La preferenza per un SaaS puro si avvicina già al 24%”. Alcune tecnologie, ci dice, come ThingWorx,  l’Industriai Internet of Things (IIoT) di Ptc, o la realtà aumentata (Ar) della gamma Vuforia sono utilizzate esclusivamente in modalità SaaS, come lo saranno Creo+ e Windchill+, il consolidato plm (Product Life Management) di Ptc, le cui nuove funzionalità sono state anch’esse presentate a LiveWorx 2023.

“Le aziende stanno comprendendo il valore del SaaS: la scalabilità, le ridotte risorse da impegnare negli impianti per attività che per l’azienda manifatturiera sono di basso valore, come l’installazione o il data recovery; i minori tempi delle installazioni; cui si aggiunge il valore della sicurezza dei dati”, spiega Barsotti. “Inoltre, non ci sono i costi nascosti del cloud, perché sono assorbiti dal software vendor, da qui l’importanza di scegliere il partner giusto“.

Espandere il possibile con l’lloT. Basandosi sulla lunga esperienza con Creo e Windchill, Ima ha poi scelto per l’IIoT la piattaforma ThingWorx e per la connettività di impianti e macchine Kepware Server di Ptc. Come si sa, nell’industria nel mondo, un’alta percentuale della manifattura di ogni dimensione ha macchinari con protocolli di comunicazione tutti differenti e, se si vogliono raccogliere dati utilizzabili dalla piattaforma di analytics e restituire le informazioni, tanto più in tempo reale, la sfida è integrare l’Ot con l’It. Questo è ciò che fa Kepware.

In combinazione con ThingWorx, Kepware Server è stato fondamentale per rendere “intelligentitutti gli asset esistenti e la flessibilità di cui Ima aveva bisogno per connettere sul campo macchinari e Plc costruiti in tempi diversi con tecnologie diverse.

“La parte Kepware è un prerequisito per realizzare la continuità digitale”, spiega Delnevo. “Possiamo parlare dunque di orchestrazione dei dati nelle piattaforme plm Windchill e IIoT ThingWorx e di abilitatori, Kepware, come veicolo di connessione universale dei dati verso il basso e verso l’alto“. Quanto alla sicurezza, Kepware blocca qualsiasi interazione o richiesta esterna correlata ai dati del macchinario. Anche Kepware Server è sul Ptc Cloud, il che permettere a Ima di concentrare le risorse su opportunità di business di alto valore e di accelerare il time-to-value.

A ThingWorx, una piattaforma con rapidi tempi di implementazione delle funzionalità anche per nuovi casi d’uso, Ima è arrivata motivata dall’esigenza di voler sviluppare servizi a partire dai dati che le loro macchine potevano restituire, riferisce Stefanon. “Era evidente anche il grande ritorno interno per la nostra R&S, i settori tecnici, il post vendita, e la finestra, prima chiusa, che apriva sulla produzione dei nostri clienti. Altrettanto era chiaro che per convincerli a connettere una macchina e a darci accesso ai dati – dati che, è chiaro, non sono sensibili e rimangono del cliente – bisognava fin da subito offrire in cambio un valore”.

Ima ha quindi cominciato a sviluppare servizi inizialmente semplici quali il monitoraggio e il performance management, fino a evolvere a quelli attuali molto più avanzati: vanno dai modelli matematici predittivi, utili a predire, per esempio, possibili rotture di certi componenti strategici, ai modelli di machine learning in grado di anticipare anomalie ancor prima che siano visibili. Sono sfumature che il modello non ha mai visto, ma che Ima differenzia grazie al team interno di data scientist, e che definisce novelty detection. “In altre parole, da leader come produttori di macchine e fornitori di servizi siamo evoluti a fornitori di servizi ad alto contenuto tecnologico e ad alto valore aggiunto. Mi ritrovo molto nel concetto di loop infinito del dato , vale a dire, nel chiudere il cerchio dal dato acquisito dalla macchina che diventa innesco per funzionalità quali l’assistenza remota, il training e il troubleshooting, e che alimenta la R&S e l’elaborazione nell’ufficio tecnico, fino al post vendita. Non ci siamo ancora, ma abbiamo già in mente come allargare i servizi contando sull’aiuto di Ptc“.

Un rapporto dei noti consulenti specializzati in tecnologie per l’eccellenza operativa industriale, Lns Research, descrive, infatti, come “le imprese industriali che combinano i dati del plant con quelli aziendali per advanced analytics e altre applicazioni operative guadagnino un margine competitivo, anche perché sono facilitate nella visione creativa di nuovi usi delle tecnologie per catturare ulteriori vantaggi“.

La certezza e le vaste possibilità che apre il plm. “Direi che in questa fase della trasformazione digitale, l’elemento fondamentale è il plm, perché è la dorsale portante che permette di realizzarla. Anche aziende mature che hanno il plm da anni in questa fase realizzano che non stanno ottenendo tutto ciò che il loro plm potrebbe realizzare”, è l’esperienza di Delnevo.

La forza di queste soluzioni sta nell’integrazione e quindi nella continuità digitale del dato o digital continuity o digital thread, precisa. Sta qui il valore del loop infinito del dato – dal Cad al Crm con il plm in mezzo – rispetto al quale negli ultimi 10 anni c’è stata una evoluzione straordinaria.

“A Ptc siamo molto pragmatici, lo siamo sempre stati. Un anno e mezzo fa, considerando il valore dell’integrazione e alla luce della complessità raggiunta dai sistemi informatici nella manifattura, tra Mes, Plm, Erp, Crm, ecc., a Ptc abbiamo fatto una scelta molto importante: quella di pacchettizzare, di industrializzare le tecnologie, dal Cad all’IIoT, al plm, in soluzioni chiavi-in-mano. Per le aziende abbiamo risolto la necessità di avere un proprio system integrator. A grandi linee, nell’80% dei casi i clienti adottano una soluzione chiavi-in-mano, mentre per un 15-20% le configuriamo in base alle esigenze. La bontà dell’approccio i clienti la vedono nei risultati e nel grande vantaggio di tempi contenuti di implementazione, ossia, il più immediato time-to-value possibile”.

Sentinel: l’applicazione di Ima per i suoi clienti basata su ThingWorx. Sentinel offre da un’unica piattaforma il monitoraggio in tempo reale delle condizioni dei macchinari – anche di altri costruttori, l’acquisizione di dati grezzi che traduce in informazione, di visualizzazione di tutti i dati, gli approfondimenti in una dashboard centrale, gli elenchi di azioni in dinamiche intelligenti, le statistiche sui macchinari per armonizzare una linea di produzione e la media delle prestazioni effettive con relativi benchmark. Con questa visibilità a 360°, gli operatori hanno gli strumenti necessari per migliorare l’Oee, Overall Equipment Effectiveness.

           “Un cliente britannico ci ha raccontato che i suoi operatori il venerdì sera confrontano le loro Oee con i benchmark e chi ha fatto peggio paga da bere“, riferisce Stefanon sorridendo. Oltre a questo coinvolgimento degli operatori non pianificato, i risultati ottenuti dai clienti grazie a Sentinel sono straordinari, con miglioramenti dell’Oee del 16% in un caso specifico.

Ima serve aziende che per dimensione vanno da piccole a grandi e globali, tra cui una farmaceutica tra le più grandi al mondo, che hanno dunque esigenze molto differenti. “Quello che stiamo vedendo è che quelle medio-piccole hanno bisogno di un time-to-value molto breve, anche se raccolgono appena i dati in maniera molto grezza. Tuttavia, abbiamo visto tra loro una grande crescita della consapevolezza che se vogliono una maggiore efficienza – per contrastare i costi che aumentano e i margini che si restringono – la strada è la trasformazione dei dati delle macchine in informazione facilmente accessibile in tempo reale. Anche nel nostro pacchetto base di servizi per la macchina connessa, chiamiamolo così, forniamo degli strumenti utilissimi per il cliente”.

Questi servizi, afferma Stefanon, non sono più un nice-to-have ma iniziano a diventare uno strumento di sopravvivenza dell’azienda. Per quelle molto grandi sta cambiando persino il noto “il cliente non dà mai i dati”. Fino a un paio di anni fa, la previsione di Stefanon che anche le grandi farmaceutiche avrebbero a un certo punto fornito i dati in cambio delle informazioni dai modelli matematici, di statistiche, di novelty detection, ecc. era ascoltata con scetticismo. “La cosa interessante”, dice, “è che il cliente ha visto il valore della capacità dei nostri modelli di fornire informazioni anche su macchine di altri produttori, e del fatto che l’algoritmo. registrando realtà diverse, impara e diventa molto più forte, molto più potente. È una apertura enorme, non affatto scontata, che aggiunge una dimensione social, se si vuole, alle macchine connesse”.

Maggiore efficienza vuol dire minor consumo di risorse – come nel caso della collaborazione remota, di materiale, di energia, e meno scarti, riassume Barsotti. “Tutto ciò porta a una maggiore sostenibilità, oltre che a un Roi più alto. È la sfida di tutti i nostri clienti e di Ptc stessa”.

Il percorso verso la sostenibilità passa dalla riduzione dei materiali, quando non dello spreco, e ciò inizia dal design. “Per questo motivo, all’interno dei pacchetti Cad abbiamo introdotto intelligenza artificiale generativa per soluzioni che portano a una sempre maggiore sostenibilità lungo l’intero ciclo di vita del prodotto”. A LiveWorx ogni espositore e relatore ha rimarcato quanto i sistemi digitali ben integrati facciano risparmiare ogni tipo di risorse, o in altre parole, accrescano la sostenibilità.