Come utilizzare Internet of Things per migliorare il livello di controllo della qualità dell'industria manifatturiera
Il controllo della qualità è la base di ogni settore ed è particolarmente importante nella produzione. La crescente domanda di mercato, alti costi materiali e di produzione, e la natura mission-critical del prodotto finale hanno spinto i produttori di apparecchiature a perseguire la qualità di prima classe e il tasso di scarto più basso. Con il graduale sviluppo dell'Internet of Things (IoT) nella produzione, la gestione della qualità è considerata un'area ricca di opportunità.
La gestione efficace della qualità dipende dalla capacità di monitorare e controllare continuamente una serie di parametri di processo e macchina che influiscono sulla qualità del prodotto. Per garantire prestazioni costanti del prodotto e conformità con gli standard, l'attrezzatura viene costantemente ricalibrata come regolazioni di processo e altre modifiche della linea di produzione. Tuttavia, con la crescente complessità dei sistemi di elaborazione e dei processi produttivi, unitamente ai limiti delle reti cablate, sono state trascurate molte variabili di processo.
Anche se la comunicazione cablata è ideale per le attività di automazione ad alto rendimento, tempo sensibile, manca la flessibilità e l'economia necessaria per catturare i dati della telemetria su larga scala. Di solito, anche se fattori come le condizioni ambientali possono influenzare seriamente la variabilità della qualità, di solito non sono studiati e controllati. Ad esempio, nella produzione di automobili, le temperature delle camere più basse possono causare componenti stampati 3D per raffreddare troppo rapidamente, riducendo la loro qualità.
Più importante, la maggior parte dei sistemi industriali cablati progettati alla fine del secolo scorso non supportano lo scambio di dati al di fuori del workshop. Questo crea silos di dati che non possono essere utilizzati per aumentare l'efficienza di produzione e il throughput. Invece, l'ottimizzazione dei processi e la gestione della qualità spesso si basano su controlli passivi e manuali post-produzione. Oltre al costoso intervento manuale, questo porta una notevole variabilità di qualità e costi associati, rendendo anche difficile tracciare la causa principale di problemi di qualità.
Industria 4.0: gestione attiva della qualità
L'urgenza di migliorare la visibilità dei processi illustra il grande potenziale dell'Internet of Things e del suo Industria 4.0 nella gestione attiva della qualità. I dispositivi wireless non sono necessariamente nuovi per l'industria manifatturiera, ma la maggior parte delle soluzioni tradizionali non possono soddisfare i requisiti critici delle operazioni industriali, come la gamma, il consumo energetico e la facilità di integrazione. La nuova generazione di connessioni IoT non solo fornisce affidabilità e sicurezza a livello industriale per le comunicazioni, ma fornisce anche l'alta scalabilità, l'efficacia dei costi e l'interoperabilità necessaria per superare l'inerzia manifatturiera.
La rete IoT wireless può catturare una grande quantità di dati chiave raffinati sulla linea di produzione, consentendo ai produttori di esercitare un controllo senza precedenti sulle loro operazioni e produzione di prodotto. Oltre ai controlli di qualità reattivi, i dati IoT supportano anche metodi di garanzia della qualità proattivi per diagnosticare e prevenire i difetti in precedenza nel processo di produzione, ottenendo così una maggiore produttività riducendo al contempo i costi e i rifiuti.
▲ Attraverso il monitoraggio remoto 24/7, il personale di gestione della qualità può immediatamente scoprire le condizioni out-of-spec in esecuzione di attrezzature e processi, che possono portare a potenziali difetti del prodotto. Un rapido controllo di qualità aiuta a confermare il problema alla fonte e aiuta a risolvere i problemi per prevenire i difetti futuri.
▲ Una volta diagnosticate e verificate diverse fonti di problemi di qualità, i produttori possono anche sviluppare e implementare modelli di controllo della qualità per ottimizzare ulteriormente le prestazioni del prodotto. Utilizzando l'ingresso costante del sensore, questo modello consente alla macchina di adattarsi automaticamente alle fluttuazioni non necessarie in condizioni ambientali e altre variabili, ottenendo così gli attributi di prodotto più elevati e coerenti.
▲ Quando si tratta di industrie farmaceutiche, alimentari e bevande, la gestione della qualità non è limitata alle linee di produzione. La temperatura, l'umidità, le vibrazioni e altri fattori durante lo stoccaggio influenzeranno la durata del prodotto. La rete di sensori IoT può quindi aiutare a monitorare e raggiungere condizioni di archiviazione ideali.
Una connessione wireless che resisterà alla prova del futuro
Nella maggior parte degli ambienti industriali, perché la raccolta dei dati è una sfida intrinseca, le distribuzioni IoT appaiono spesso estremamente complesse, costose e intimidanti. La verità è che tutto si riduce a scegliere la tecnologia giusta per il giusto caso di affari. Per decenni, la velocità e la latenza ultra-bassa sono state le principali priorità delle comunicazioni industriali. (Fonte IoT Home) Tuttavia, con l'aumento di un nuovo giro di applicazioni di telemetria IoT, queste applicazioni sono diventate irrilevanti in molti scenari di utilizzo fuori dell'automazione. Al contrario, ciò che è veramente importante è l'affidabilità a lungo termine, l'integrazione e la gestibilità della rete di comunicazione, perché può essere ampliata per ospitare migliaia di endpoint collegati.
Progettato per soddisfare tali requisiti critici delle future reti industriali. Viene introdotta una soluzione potente, economica e trasformabile per aiutare i produttori a trasformare rapidamente i beni e le attrezzature tradizionali in sistemi interconnessi dinamici. Consente inoltre di sfruttare nuove grandi quantità di dati, come i parametri ambientali, che in precedenza erano irrisolti a causa dell'elevato costo e della complessità delle soluzioni di comunicazione tradizionali.
In definitiva, la transizione alla prossima rivoluzione industriale non richiederà mai costosa e scoraggiante eliminazione e sostituzione delle attrezzature esistenti. Al contrario, la tecnologia IoT multiuso dovrebbe consentire di sfruttare il valore dell'Industria 4.0 direttamente dai sistemi tradizionali in modo semplice e chiaro.
