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Cristian Mattioli - System (Fiorano Modenese, italy)

The need for customised production, smaller batch sizes and even the possibility of processing a single product are the lat-est challenges faced by today’s manufacturing industry.Complete digitisation of processes, the use of shared re-sources and efficient data management are key elements for sustainable devel-opment of the new industrial paradigm.Some time ago System set up an inter-nal department called Digital Industrial Design which brings together electronic, mechanical and IT engineers, chemists and physicists with the aim of creating an Industry 4.0 model for the ceramic indus-try which will serve as a benchmark in Europe and worldwide. System’s goal is to offer a real service based on a new stand-ard in ceramic factory management. In accordance with this principle of “Ceramics as a Service”, ceramic companies will be able to redesign their production processes and share them through an integrated resource uti-lisation application. With this in mind, System is developing a software service platform called Prime which will serve to control the produc-tion capacity of entire factories and optimise control pro-cesses and standardisation of information received from the plants. This in turn will allow for the development of management tools capable of improving the awareness and repeatabili-ty of decision making.

A single lat-e s t - g e n e r a -tion graph-ic interface and 3D technol-ogies can be used to repre-sent dynamical-ly all aspects of the production plant, allowing for virtual re-construction of the entire pro-duction cycle in which all sys-

con l’obiettivo di dar vita ad uno dei modelli di Industria 4.0 per il settore ceramico, di riferimen-to non solo in Europa ma in tut-to il mondo. Lo scopo che si pone System è quello di definire un nuovo stan-dard nella gestione della mani-fattura ceramica, proponendo un vero e proprio servizio. Con questo principio di “Ceramica as a Service” le aziende cerami-che potranno ridisegnare i loro processi produttivi e condivider-li in un’applicazione integrata di utilizzo delle risorse. In quest’ottica System sta lavo-rando allo sviluppo di una piat-taforma di servizi software di no-me Prime, che mira a controlla-re la capacità produttiva di inte-ri stabilimenti, ottimizzando la qualità dei processi di control-lo e la standardizzazione del-le informazioni ricevute dagli impianti, per fornire strumen-

ti di gestione vol-ti al miglioramen-to della consape-volezza e della ri-petibilità decisio-nale.

Grazie a un’unica interfaccia grafi-ca di ultima ge-nerazione e at-traverso tecnolo-gie 3D, lo stabili-mento produttivo può essere rap-presentato nel-la sua globalità e dinamicità, con-sentendo una ri-

Le esigenze di personalizza-zione della produzione, la ri-duzione dei lotti, fino alla pos-sibilità di processare un unico

prodotto, sono le nuove sfi-de con le quali la moderna

industria manifatturiera si tro-va a confrontarsi.Una completa digitalizzazione dei processi, l’utilizzo delle ri-sorse in condivisione e la ge-stione efficiente dei dati sono elementi fondamentali per lo sviluppo sostenibile del nuovo paradigma industriale.All’interno di System, già da diverso tempo, è stato crea-to un dipartimento denomi-nato Digital Industrial Desi-gn, di cui fanno parte ingegne-ri elettronici, meccanici e infor-matici, oltre a chimici e fisici

Redesigning production processes in terms of the Industry 4.0 model

Ridisegnare i processi produttivi in ottica 4.0

Industry 4.0Focus on

www.nuovaera.it

HANDLING SYSTEMS

STORAGE

GLAZING LINES

KILNS LOADING

AND UNLOADING

DRYERS LOADING

AND UNLOADING

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tems are connected and capable of sharing feedback or pro-cess alignment information with the aim of improving the process itself in real time.Prime collects production data which can be transformed into information so as to guide business decisions and im-prove production, process and quality KPIs, thereby redefin-ing the chain of value.Machine Learning System techniques can be used to cre-ate a new collaborative ecosystem within the ceramic fac-tory in which machines can learn from humans the ability to perceive and interpret the relationships between processes. This opens up previously unimaginable application poten-tial.

❱ The features of Prime

• Standard interfaces to keep the ERP level synchronised with the production plan (ERP orders, master material, product definition, planned production programme, pro-duction performance, material consumption) in accord-ance with ISA-95 and ISA-88 standards.

• Management and execution of orders created manually within the Prime solution or originating from the ERP level (plant order, production order, maintenance order, trans-port order, etc.).

• Management of materials master data and definition of products created manually within Prime or originating from the ERP level through the WebAPI software inter-face.

• Integration of data originating from multiple systems (ERP, SCADA, PLC) and plants in a single optimised data archive for reporting and online analytical processing (OLAP).

• The ability to acquire key operating parameters (KOPs) as-sociated with the orders process and calculation of the key performance indicators (KPIs) which will guide the de-cision-making process and strategic planning.

• Asset Management performed in real time by monitoring production lines and equipment. Possibility of associating

costruzione virtuale dell’intero ciclo produttivo, dove tutti i si-stemi sono connessi e possono condividere informazioni di re-tro-azione o di allineamento dei processi, volti al miglioramen-to del processo stesso in tem-po reale.Prime cattura i dati di produzio-ne che possono essere trasfor-mati in informazioni in modo da guidare le decisioni di business e migliorare KPIs produttivi, di processo e di qualità ridefinen-do la catena del valore. Attraverso tecniche di Machi-ne Learning System è possibi-le creare all’interno della mani-fattura ceramica un nuovo eco-sistema collaborativo, dove le macchine apprendono dall’uo-mo la capacità di interpretare e intuire le relazioni che esistono fra i processi, mettendo in evi-denza possibili soluzioni appli-cative fino ad oggi inimmagi-nabili.

❱ Le funzionalità di Prime

• Interfacce standard per man-tenere sincronizzati il livello ERP con il piano di produzio-ne (ordini ERP, master mate-riale, definizione del prodot-to, programma di produzio-ne previsto, prestazioni della produzione, consumo di ma-

teriale) secondo gli standard ISA-95 e ISA-88.

• Gestione ed esecuzione di ordini creati manualmen-te all’interno della soluzione Prime o provenienti dal livel-lo ERP (ordine impianto, or-dine di produzione, ordine di manutenzione, ordine di tra-sporto, ...).

• Gestione dei dati anagrafici dei materiali e definizioni dei prodotti creati manualmen-te all’interno di Prime o pro-venienti dal livello ERP at-traverso interfaccia software WebAPI.

• Integrazione di dati prove-nienti da diversi sistemi mul-tipli (ERP, SCADA, PLC) e im-pianti in un unico archivio di dati ottimizzato per la segna-lazione e l’analisi dei proces-si on line (OLAP).

• Capacità di acquisire i pa-rametri operativi chiave (KOPS) legati al processo di ordini, così come il calco-lo degli indicatori di presta-zione (KPI) che guideranno il processo decisionale e la pianificazione strategica.

• Asset Management effettua-to in tempo reale monitoran-do le linee di produzione e le attrezzature. Possibilità di associare le cause e i tem-pi di inattività raccogliendo

causes and downtimes by collecting and aggregating data originating from various PLC, DCS and SCADA devices and batch systems.

• The ability to manage material inventory automatically and in real time. The inventory is continuously updated towards the ERP level during production with effective consump-tion data.

Prime is a cutting-edge platform where semantics is an inte-gral part of the software in the six applications.

AM Asset Management. The Asset Management application is designed to monitor and manage activities relating to company assets. It can be used to plan energy efficiency im-provement strategies and integrated maintenance policies through tools for managing the maintenance history and li-fecycle of the production lines, machines and equipment.

MM Materials Management. The Materials Management application regulates the policies and processes used by the company to manage procurement and needs.

It manages raw materials incomings and outgoings and provides tools for determining industry costs and inventory management.

WM Warehouse Management. The purpose of the Ware-house Management application is to control movements and depositing of materials in warehouses. It can be used to maintain inventory at optimal levels through customised reorder policies according to the production context. The application manages automatic vehicles and represents the position of articles in the production plan.

PP Production Planning. The Production Planning applica-tion serves to plan all the production stages according to the production capacity of individual internal and exter-nal resources. It automatically creates the Gantt forecast-ing chart to obtain an overview of production departments and delivery times.

PM Plant Maintenance. The Plant Maintenance application has the function of integrating maintenance operations in-side the factory, defining maintenance profiles for each in-dividual machine and performing lifecycle management of all maintenance activities from assignment to completion.

QM Quality Management. The Quality Management appli-cation manages non-conformities (internal, client, suppli-er), improvement activities and corrective actions, and man-agement of measuring instruments and calibration and at-tachment storage procedures.

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rehouse Management ha come scopo il controllo dei movimenti e il deposito di materiali nei ma-gazzini. Grazie ad essa è possi-bile mantenere l’inventario a li-vello ottimale attraverso politi-che di riordino personalizzate in funzione del contesto produtti-vo. L’applicazione consente la gestione dei veicoli automatici e rappresenta la posizione de-gli articoli all’interno del piano di produzione.

PP Production Planning. L’ap-plicazione Production Planning permette la pianificazione di tutte le fasi di produzione crea-te in base alla capacità produt-tiva delle singole risorse, sia in-terne che esterne. In automati-co viene sviluppato il grafico di Gantt previsionale per ottenere una visione d’insieme dei repar-ti produttivi e dei tempi di con-segna.

PM Plant Maintenance. L’ap-plicazione Plant Maintenan-ce ha come scopo l’integrazio-ne delle manutenzioni all’inter-no dello stabilimento definen-do profili manutentivi per ogni singola macchina e assicuran-do una gestione del ciclo vita di ogni attività manutentiva dalla sua assegnazione al suo com-pimento.

QM Quality Management. L’ap-plicazione Quality Management consente la gestione delle non conformità (interne, da cliente, a fornitore), delle attività di mi-glioramento e delle azioni cor-rettive, così come la gestione degli strumenti di misura e del-le procedure di taratura e archi-viazione degli allegati.

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e aggregando i dati prove-nienti da diversi dispositivi PLC, DCS, SCADA e siste-mi batch.

• Capacità di gestire l’inven-tario del materiale automa-ticamente ed in tempo rea-le. L’inventario viene conti-nuamente aggiornato verso il livello ERP durante la pro-duzione con dati di consu-mo effettivi.

Prime è una piattaforma all’a-vanguardia dove la semantica è parte integrante del software nelle sei applicazioni.

AM Asset Management. L’applicazione Asset Mana-gement è progettata per mo-nitorare e gestire le attività relative ai beni aziendali. Sarà possibile pianificare strategie di efficientamento energeti-co e politiche di manutenzio-ne integrate attraverso stru-menti volti all’organizzazione della storia di manutenzione e del ciclo vita delle linee di produzione, delle macchine fino alle attrezzature.

MM Materials Management. L’applicazione Materials Ma-nagement regola le politiche e i processi attraverso i quali un’azienda gestisce la fase di approvvigionamento e la ge-stione dei fabbisogni. Rego-la l’ingresso e l’uscita delle materie prime fornendo stru-menti per la definizione dei costi industriali e la gestione degli inventari.

WM Warehouse Manage-ment. L’applicazione Wa-

Industry 4.0Focus on

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