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Sfruttare l'IoT per raggiungere l’eccellenza nella produzione: il caso Trocellen

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Trocellen è uno dei maggiori produttori di schiume poliolefiniche reticolate, ovvero schiume di avanzata generazione rinomate per le loro eccezionali proprietà di isolamento termico e acustico.  Con sede a Troisdorf, in Germania, l'azienda conta oggi più di 600 dipendenti distribuiti in 9 stabilimenti e fornisce soluzioni leggere, sostenibili e di alta qualità a 15 settori industriali diversi.

The Challenge

Quando Trocellen si è rivolta ad Avvale, aveva un ambizioso progetto di trasformazione digitale: migliorare la qualità della produzione e delle operazioni in officina sfruttando le potenzialità delle soluzioni IoT.
Il focus principale di questa sfida era la misura dello spessore delle schiume, un fattore determinante per una realtà che si occupa della produzione di materiale isolante. Le schiume,  infatti, hanno uno spessore caratteristico differente a seconda del materiale di cui sono composte e della loro destinazione d’uso. Perciò, garantire l’uniformità della loro misura lungo tutto il perimetro del semilavorato rappresenta una fondamentale garanzia di qualità.

Prima dell’intervento di Avvale, questo dato poteva essere rilevato solamente ex-post su uno specifico lotto o produzione, ritardando l’impiego di azioni correttive. Occorreva uno strumento in grado di monitorare real-time il processo, tenendo traccia che i range di misura dello spessore rimanessero all’interno dei margini di tolleranza predefiniti.

Il cliente, per questo progetto, desiderava sfruttare una tecnologia flessibile a microservizi, con un focus specifico sulla raccolta di dati dai dispositivi di misurazione sul campo, insieme ad Avvale è stato disegnata, quindi, un’infrastruttura tecnologica basata su Amazon Web Services. A tal fine, come parte iniziale della fase pilota, il progetto prevedeva l'integrazione intelligente dei dati raccolti dallo spessimetro.
 
La soluzione è stata sviluppata con un approccio graduale: la realizzazione di una "Proof of Concept" (POC) iniziale in Italia, seguita da successivi roll-out in Germania e Ungheria. 
Le sfide da affrontare in questa trasformazione digitale erano molteplici: dalla semplificazione della raccolta dati dagli strumenti presenti in officina, garantendo una perfetta integrazione con i microservizi di AWS, allo sviluppo di un sistema robusto per l'elaborazione e l'analisi dei dati raccolti. 

Al fine di garantire un’infrastruttura in grado di supportare l’espansione della soluzione nelle diverse sedi dell’azienda il team di Avvale ha progettato ed implementato un’architettura estremamente scalabile, sicura e modulare.
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The Approach

In stretta collaborazione con Trocellen, Avvale ha avviato il suo processo di trasformazione digitale.

Basandosi sulle esigenze del cliente, si è proceduto all’acquisizione dei dati provenienti dai calibri a misura, sfruttando la tecnologia OPC UA, in grado di raccogliere 250 valori due volte al minuto per ciascun calibro. I dati raccolti, vengono successivamente inviati ad Amazon SiteWise ed archiviati su storage cloud, che grazie alle diverse categorie di archiviazione dati:

  • Hot Tier: garantisce un accesso veloce, ma con una conservazione limitata a un costo intermedio.
  • Cold Tier: fornisce un accesso più lento ma permette una conservazione massima dei dati a un costo inferiore.

Ciò ha permesso di avere massima disponibilità del dato, secondo le esigenze e, nel contempo, assicurare uno spending proporzionale alle reali necessità e usi: sia in termini di volumi che di accessibilità.

Successivamente questi valori, una volta elaborati, sono riportati su dashboard intuitive per una facile visualizzazione e monitoraggio attraverso l’integrazione con Grafana. Grazie all’esposizione di API native, il team di Avvale ha inoltre garantito l’integrazione con altri sistemi. Una funzione Lambda, accessibile tramite API Gateway, trasforma i dati nel formato richiesto da SAP (REST API / JSON).
I dati, infine, sono resi disponibili per integrazioni con piattaforme di data visualization, quali, ad esempio MS Power BI per eventuali esigenze future.

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The Impact

Grazie all'integrazione degli strumenti di misurazione, il cliente ha migliorato il controllo di qualità sul prodotto, ottenendo, real-time, dati precisi ed affidabili sull'andamento della produzione. Queste informazioni hanno permesso a Trocellen di affrontare proattivamente le sfide e ottimizzare i processi, individuando tempestivamente problemi emergenti e opportunità di miglioramento.

Lo sviluppo di due dashboard, una per il monitoraggio in tempo reale e l’altra di reporting a consuntivo, permette di ottenere rapidamente informazioni preziose sia per un uso interno che esterno, dando la possibilità di rispondere ad eventuali domande o reclami dei clienti con dati tracciati e documentati a supporto, garantendo una visione completa delle metriche critiche e degli indicatori di performance, con la quale può identificare tendenze, individuare anomalie e rispondere prontamente a potenziali problemi, migliorando in ultima analisi l'efficienza e la produttività.

La piattaforma, inoltre, è stata strutturata in modo da essere scalabile lungo tutto l’impianto di produzione. La sua flessibilità consente di estendere il suo utilizzo oltre il solo spessimetro, includendo anche le altre macchine presenti nello stabilimento.
Infine, attraverso questa piattaforma, i dati vengono conservati e storicizzati (non più persi), consentendo analisi future su scenari anche più complessi, attualmente non prevedibili.

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