L’Industria 4.0 è un settore in costante evoluzione, spinto dall’adozione sempre più diffusa di beni strumentali/sistemi "software-intensive". Questi macchinari, equipaggiamenti, sistemi altamente digitalizzati giocano un ruolo cruciale nel migliorare l’efficienza, la precisione e la flessibilità delle operazioni industriali. Tuttavia, è fondamentale garantire che tali tecnologie siano altamente serviceable, ovvero facilmente manutenibili e gestibili nel corso del loro ciclo di vita sia dal personale di field service interno che dai manutentori dell’end-user. In questo articolo, Studio Carminati esaminerà sinteticamente i vantaggi della serviceability per i beni strumentali/sistemi d’automazione industriale software-intensive e come essa possa contribuire a ottimizzare le operazioni industriali.

Da anni gli OEMs hanno industrializzato e modularizzato (per esigenze produttive e di competitività) i sottoassiemi dei loro prodotti soprattutto lato meccanico ed elettrico, ma chi ha lavorato principalmente lato sistemi (hardware elettronico, embedded, COTS, OT) non sempre ha potuto operare con facilità ed agio in particolare nella ricerca dei malfunzionamenti e guasti. Anzi le attività si sono complicate di anno in anno con il proliferare di numerose nuove tecnologie digitali di un numero crescente di produttori diversi, che hanno ulteriormente frammentato, appesantito e complicato (oltre che reso meno robuste ed affidabili) le architetture di supervisione, automazione e controllo creando cascate di “sistemi di sistemi” sempre più nidificati ed interconnessi tra loro a volte anche in modalità “Spaghetti” (in passato un tecnico service partiva in missione con un laptop contenente un paio di tools di configurazioni ed un’unica IDE di programmazione PLC, oggi parte con decine e decine di strumenti software, molti in release multiple per poter operare con “backward compatibility” su dispositivi solo di qualche anno più vecchi e magari già in phase-out).

Perchè serve introdurre la serviceability anche lato sistemi software-intensive ?

Riduzione dei tempi di fermo

Una delle principali sfide nell’ambito dell’automazione industriale è minimizzare i tempi di fermo delle apparecchiature e dei processi. La serviceability è essenziale per affrontare questa sfida, consentendo la rapida identificazione e risoluzione di guasti o malfunzionamenti nei sistemi software-intensive. La capacità di diagnosticare e risolvere problemi in tempo reale riduce drasticamente i costi legati ai tempi di inattività non pianificati, migliorando l’efficienza complessiva dell’impianto.

Agilità nella ricerca guasti, aggiornamento e nell’espansione

L’ambiente industriale è in costante evoluzione. La serviceability è fondamentale per consentire agli impianti di rimanere allineati con i cambiamenti tecnologici (senza però ciclicamente mandare solo dopo pochi anni da la loro introduzione i dispositivi in phase-out) e le nuove esigenze del settore. I sistemi software-intensive serviceable possono essere facilmente aggiornati o espansi per incorporare nuove funzionalità o adottare nuove tecnologie. Ma soprattutto devono aiutare nell’individuazione di un eventuale malfunzionamento o guasto senza obbligare il tecnico di field a sostituire “ciecamente” come spesso capita interi rack elettronici a causa dell’impossibilità di discrimanare quale singola scheda (sottosistema) stia generando il problema. Questa flessibilità è essenziale per rimanere competitivi e adeguati alle nuove sfide.

Maggiore efficienza operativa

Un sistema d’automazione industriale software-intensive che è serviceable è in grado di garantire un funzionamento più efficiente. La capacità di monitorare costantemente lo stato del sistema e di apportare modifiche o correzioni in tempo reale (senza fermare le linee di produzione anche per gli interventi diagnostici più banali) consente di massimizzare la produzione e ridurre i costi operativi. Inoltre, la serviceability permette di identificare e ridurre gli sprechi, migliorando la sostenibilità delle operazioni industriali.

Maggiore sicurezza

La sicurezza è una priorità fondamentale nell’ambito dell’automazione industriale. I sistemi serviceable offrono una maggiore visibilità sulle vulnerabilità e consentono di applicare rapidamente correzioni e patch di sicurezza. In questo modo, si riducono i rischi di violazioni dei dati o di incidenti industriali dovuti a malfunzionamenti dei sistemi.

Riduzione dei costi operativi

Una serviceability ben progettata può portare a una riduzione significativa dei costi operativi. La capacità di risolvere i problemi in modo tempestivo, ridurre i tempi di fermo non pianificati e ottimizzare i processi riduce i costi di manodopera e aumenta la produttività complessiva. Inoltre, la manutenzione preventiva riduce i costi legati alla sostituzione di componenti danneggiati.

Ma non basta operare solo lato architteture di sistema serve anche coinvolgere, preparare, formare, aggiornare i tecnici di field service.

I tecnici di field service svolgono un ruolo chiave nell’assicurare la serviceability dei sistemi d’automazione industriale software-intensive. La loro esperienza sul campo offre una prospettiva preziosa su come questi sistemi possono essere resi più manutenibili e migliorati nel corso del tempo. Ecco alcune considerazioni importanti dal loro punto di vista:

Formazione e Supporto Adeguato: I tecnici di field service richiedono una formazione completa e l’accesso a risorse di supporto affidabili (oltre che del continuo aiuto dei loro project & service manager, che devono avere il tempo di seguire anche le problematiche tecniche-esecutive degli interventi e non solo le parti burocratiche, logistiche e finanziarie dei contratti service). Questo include manuali dettagliati, procedure di risoluzione dei problemi e l’accesso (H24) a un team su turni di supporto tecnico dalla casa madre in grado di fornire assistenza in tempo reale. Un organizzazione di supporto ben strutturata contribuisce in modo significativo alla serviceability dei sistemi.

Strumenti di Diagnostica Avanzati: Per risolvere i problemi in modo efficace, i tecnici di field service necessitano di strumenti di diagnostica avanzati (esempio banale: strumenti di diagnostica per Fieldbus..). Questi strumenti consentono loro di identificare rapidamente il problema, riducendo i tempi di fermo e i costi associati.

Aggiornamenti e Patch Semplificati: I tecnici di field service sono spesso responsabili di applicare aggiornamenti e patch ai sistemi in loco. La semplificazione di questo processo è essenziale. I sistemi che consentono agli aggiornamenti di essere applicati senza richiedere una conoscenza tecnica profonda sono estremamente apprezzati (e che permettano inoltre un facile roll-back nel caso l’aggiornamento non vada a buon fine).

Supporto Remoto: La capacità di ricevere supporto remoto da esperti dell’ingegneria di prodotto è un vantaggio significativo per i tecnici di field service. Questo consente loro di affrontare i problemi in tempo reale con più sicurezza e competenza, riducendo al minimo i tempi di fermo. Gli strumenti di controllo remoto (telepresenza/teleassistenza) e l’accesso ai dati in tempo reale sono inestimabili.

Componenti Sostituibili Rapidamente: La serviceability implica la facilità con cui i componenti possono essere sostituiti in loco (oltre alla possibilità di accedere a punti di misura per eventuali diagnostiche con oscilloscopio e/o altra stumentazione elettrica/elettronica da campo).

Documentazione Chiara ed Utile: I manuali e la documentazione associati ai sistemi d’automazione industriale dovrebbero essere chiari e dettagliati (non solo una raccolta di disclaimers lato direttiva macchine, utili solo per un ufficio legale). Questa documentazione è uno strumento essenziale per i tecnici di field service e contribuisce in modo significativo alla serviceability.

Feedback dei Tecnici: La voce dei tecnici di field service è preziosa per migliorare la serviceability dei sistemi. Il feedback diretto da chi lavora quotidianamente con i sistemi in loco può portare a miglioramenti significativi (evitiamo le crescenti frizioni tra reparti service post-vendita, ingegneria e commerciale, come sempre più accade).

In conclusione, il punto di vista dei tecnici di field service è fondamentale per comprendere come rendere i sistemi d’automazione industriale software-intensive più serviceable. L’attenzione alle loro esigenze e alle sfide che affrontano quotidianamente può contribuire a sviluppare sistemi più affidabili, facili da mantenere e in grado di ottimizzare le operazioni industriali. La collaborazione tra i progettisti professionisti dell’automazione industriale e i tecnici di field service (e aggiungiamo anche dei manutentori degli end-user) è essenziale per il corretto funzionamento nel tempo di questi sistemi.