Woodward, Inc. è il primo e più grande progettista, produttore e fornitore indipendente di servizi di sistemi di controllo e di componenti per sistemi di controllo per i mercati aerospaziali e industriali al mondo. L'azienda ha sede a Fort Collins, in Colorado, ma conta una presenza globale in tutto il continente americano, in Europa, in Asia e nel Medio Oriente. I sistemi e i componenti di Woodward ottimizzano le prestazioni delle piattaforme ad ala fissa e rotante degli aeromobili commerciali, aziendali e militari, dei veicoli a terra e di altre apparecchiature. L'azienda migliora la qualità della vita globale e la sostenibilità utilizzando tecnologie che ottimizzano il consumo di energia aumentando l'efficienza e riducendo le emissioni.
La sfida
L'avvento dell'Industrial Internet of Things (IIoT) apre nuove opportunità per le aziende manifatturiere che possono migliorare i processi e raccogliere ulteriori informazioni approfondite che prima non erano disponibili. La possibilità di monitorare da remoto ogni parte di un impianto industriale consente di migliorare notevolmente l'efficienza operativa e la qualità dei prodotti. Le implementazioni dell'IIoT, però, sono impegnative anche per le aziende più intraprendenti.
Come la maggior parte dei produttori, Woodward disponeva di numerosi dati macchina operativi che venivano aggregati da vari sistemi, ad esempio i sistemi PLM (Product Lifecycle Management, gestione del ciclo di vita del prodotto), ERP (Enterprise Resource Planning, pianificazione delle risorse aziendali) e MES (Manufacturing Execution System, sistema di esecuzione della produzione), ma non disponeva dei processi per rendere implementabili le informazioni. Inoltre Woodward era alla ricerca di metodi per migliorare le prestazioni, la formazione e le operazioni dei dipendenti e desiderava mettere a disposizione dei lavoratori un insieme di schermate di applicazioni utente per l'esecuzione di ordini di lavorazione con maggiore semplicità.
Un problema frequente che Woodward ha dovuto affrontare era legato alla ripetizione di un errore di processo, correlato alla mancata sincronizzazione dei sistemi PLM o ERP, tale da comportare un dispendio di tempo prezioso da parte dei dipendenti per sincronizzare nuovamente i database di tutta l'organizzazione, influenzando negativamente e in modo notevole la produttività.
Nel tentativo di migliorare la gestione visiva e del lavoro nell'ambiente operativo, Woodward si è resa conto che era necessario identificare una soluzione in grado non solo di automatizzare l'inserimento di dati e le operazioni manuali, ma anche di presentare tutti i dati dei processi di produzione in un'unica interfaccia utente. In passato l'azienda si era già interessata alle offerte MES e aveva compreso quanto queste implementazioni potessero prolungarsi per anni e costare svariati milioni di dollari. Ha quindi cercato una soluzione più semplice e rapida per raccogliere e distribuire i dati, nonché una soluzione che consentisse di formare velocemente gli operatori sui nuovi processi e di riallocare facilmente le risorse in base alle esigenze di produzione. Con un'unica piattaforma per la progettazione e la pianificazione, i dipendenti potrebbero accedere facilmente agli ordini di lavorazione e alle informazioni operative, in qualunque reparto o posizione si trovino. Potendo sfruttare così dati in tempo reale, lavorerebbero in modo più efficiente. Un approccio basato su un'unica piattaforma consentirebbe una maggiore flessibilità nella forza lavoro rendendo agevole per i dipendenti passare da un tipo di attività di produzione all'altro.
L'approccio
Per introdurre in fabbrica tecnologie moderne senza attuare una completa rivoluzione digitale, Woodward ha fatto ricorso ai partner esistenti e agli investimenti già effettuati. Poiché utilizzava già da diversi anni i sistemi PTC Creo e Windchill PLM nelle sue strutture di produzione, ha concluso che il passo successivo più economico e privo di problemi fosse usare tali soluzioni, ormai completamente integrate, come base per i futuri avanzamenti tecnologici.
In precedenza Woodward aveva utilizzato anche un sistema MES e aveva risorse e intelligence sufficienti per implementarlo internamente. Tuttavia si è resa conto che collaborare con un partner affidabile sarebbe stato più conveniente sotto tutti i punti di vista. Per questo ha deciso di ricorrere alla piattaforma di innovazione industriale ThingWorx di PTC come layer parallelo all'ambiente esistente. ThingWorx offre funzioni di connettività industriale basate su Kepware, funzionalità per lo sviluppo rapido di applicazioni, funzioni di analisi e supporto per l'implementazione in locale o nel cloud. Tali funzioni permettono di creare in modo rapido e semplice una soluzione connessa, implementarla in scala e vedere il valore e l'impatto di questa per l'azienda.
La soluzione
Utilizzando la piattaforma di innovazione industriale ThingWorx come layer tecnologico, Woodward ha sviluppato un sistema informativo di produzione (MIS, Manufacturing Information System), una soluzione di produzione che consente la gestione visiva e del lavoro standard nell'ambiente operativo. Il sistema MIS di Woodward è completamento integrato con le apparecchiature di produzione automatizzate aziendali, come National Instruments TestStand, chiavi dinamometriche, presse, marcatori laser, sistemi MWES/MOM (gestione delle operazioni di produzione) e FMS (sistema di produzione flessibile)/Makino, consentendo così la perfetta comunicazione tra le macchine.
Woodward utilizza inoltre il sistema MIS dedicato alla formazione dei dipendenti e al monitoraggio delle certificazioni per garantire che tutti i membri siano certificati prima di consentire il completamento delle operazioni. Con gli stessi criteri, i dipendenti possono ora eseguire la verifica delle calibrazioni, che interrompe le operazioni quando gli strumenti non sono correttamente calibrati. L'azienda ha anche la possibilità di automatizzare la registrazione delle ore lavorate standard o effettive al fine di garantire il rispetto delle norme.
Le funzionalità automatizzate dei dati all'interno della soluzione ThingWorx consentono ai dipendenti di accedere a tutte le informazioni necessarie, inclusi le istruzioni di lavorazione e i requisiti di ispezione, in base alla propria divisione o alla propria area geografica. Con una maggiore visibilità a tutti i livelli del processo di produzione, i dipendenti di Woodward ora sono in grado di prendere decisioni più informate basate su un flusso costante di informazioni subito a portata di mano.
Mentre Woodward continua a usufruire del proprio sistema MIS, guarda ai futuri progetti con PTC e studia i vantaggi che potrebbe trarre da altre tecnologie di nuova generazione. L'azienda ha cominciato ad analizzare gli effetti della realtà aumentata (AR) e, insieme a PTC, sta lavorando a una serie di programmi pilota che aiuteranno a supportare i lavoratori, ottimizzare i processi di produzione e migliorare la precisione e il throughput. Woodward ritiene che questa tecnologia ridurrà ulteriormente i tempi per la formazione dei dipendenti in determinati processi di assemblaggio e produzione.
Ulteriori informazioniJay Drager, Direttore Sistemi aziendali globali, Woodward