Una rappresentazione virtuale di un oggetto fisico, di un processo o di un sistema di processo: ecco che cos’è un gemello digitale, tecnologia di cui oggi sentiamo parlare correntemente. Si basa su dati aggiornati in tempo reale e consente di svolgere analisi e previsioni approfondite. Nel contesto della logistica, il gemello digitale è una rappresentazione virtuale di una supply chain reale. Ciò offre la possibilità di un’ottimizzazione completa basata sui dati che comprenda tutte le fasi della creazione del valore. Il concetto va oltre la semplice replica statica di un sistema logistico. Utilizza invece dati in tempo reale per mappare i cambiamenti direttamente nel modello, agendo così come una rappresentazione digitale realistica. Grazie a questa tecnologia, le aziende possono trarre grandi vantaggi di una supply chain smart. È bene sottolineare però che esse potranno sfruttare tutte le opportunità di creazione del valore attraverso una supply chain digitalizzata solo quando anche i loro sistemi, macchine e prodotti saranno integrati in questo sistema, attraverso una mappatura basata su gemelli digitali.
Vantaggi di una supply chain smart
E’ sempre stato un gioco di equilibri riuscire a tenere insieme:
- l’ottimizzazione dei processi, l’efficienza e la riduzione dei costi
- e l’ottimizzazione della catena di fornitura per ottenere la massima produttività possibile con la massima efficienza.
Tuttavia, la pressione per l’implementazione di ottimizzazioni tramite tecnologie intelligenti non è mai stata così forte come negli ultimi anni. Non da ultime, una pandemia globale e diverse crisi politiche hanno messo a dura prova le catene di approvvigionamento. Molte aziende hanno cercato la soluzione a questi problemi complessi nel supporto da parte di sistemi intelligenti.
Secondo l’ultima indagine sulla supply chain smart di Reichelt Elektronik, che ha intervistato 255 responsabili di aziende italiane di vari settori industriali sulla loro gestione della supply chain (SCM), il 45% è passato a un sistema SCM intelligente negli ultimi due anni. Un altro 25% ha in programma di farlo nei prossimi dodici mesi. Con una scelta sempre più ampia di prodotti adatti, come occhiali intelligenti, guanti intelligenti o scanner dorsali portatili e una tecnologia software avanzata per la valutazione in tempo reale, gli ostacoli all’ingresso per le aziende si stanno sempre più riducendo. Allo stesso tempo, l’affidabilità dei processi sta aumentando. Ciò rende questo investimento interessante per un gran numero di aziende.
Monitoraggio real time
Uno dei maggiori punti di forza di una soluzione intelligente per il monitoraggio della supply chain smart è il controllo in tempo reale dello stato dei prodotti, dei livelli delle scorte e dei mezzi di trasporto. “Con l’aiuto di sensori, transponder e codici QR combinati con tag NFC, tutti i processi logistici possono essere monitorati e combinati in un unico modello”, spiega Tobias Wölk, Product Manager Automation & Active Components di Reichelt Elektronik. “In questo modo è possibile monitorare gli obiettivi prefissati, riconoscere immediatamente eventuali sviluppi indesiderati e lanciare avvertimenti. Questo accorcia i tempi di reazione in caso di ingorghi, colli di bottiglia, condizioni meteorologiche particolari, carenza di personale o guasti tecnici. Il risultato è che si evitano i costi di fermo macchina”. Il monitoraggio in tempo reale fornisce quindi un importante contributo alla risoluzione dei problemi ad hoc e garantisce un funzionamento regolare.
Sebbene in piccoli magazzini o centri logistici, sia ancora possibile rilevare e correggere gli errori manualmente questo sistema raggiunge i suoi limiti oltre una certa dimensione e capacità di magazzino. Soprattutto nei magazzini grandi e complessi, infatti, gestire eventi/inconvenienti rilevanti supera spesso le capacità del personale.
DHL, ad esempio, ha creato un gemello digitale del suo magazzino di lavorazione degli alimenti nel Sud-Est asiatico. Il sistema, supportato dall’intelligenza artificiale, conta oltre 120.000 unità di stoccaggio in più di 2.500 strutture. Tutte le merci in entrata e in uscita sono registrate da telecamere e sensori e i dati vengono inseriti nel gemello digitale in tempo reale. È facile controllare in qualsiasi momento che tipo di merce si trova nel magazzino e dove c’è spazio per nuove merci. In questo modo, gli alimenti che si deteriorano facilmente vengono trasportati in un luogo di stoccaggio adeguato entro 30 minuti. Questi processi automatizzati facilitano il lavoro del personale di gestione e migliorano anche la qualità, in quanto si riducono le merci che si deteriorano a causa di uno stoccaggio errato o di lunghi tempi di attesa.
Inventory management
Il monitoraggio in tempo reale aiuta inoltre a tenere sempre sotto controllo i livelli delle scorte. Questa gestione più precisa delle scorte previene l’eccesso di scorte o i colli di bottiglia. I sistemi integrati possono anche aggiornare automaticamente i livelli delle scorte quando i prodotti entrano o escono dal magazzino. Questo riduce al minimo l’intervento manuale e gli errori umani che possono verificarsi durante la gestione dell’inventario.
“I responsabili della supply chain smart possono migliorare l’efficienza e reagire tempestivamente ai problemi di magazzino ricevendo avvisi automatici non appena le scorte di un determinato prodotto scendono al di sotto di una soglia precedentemente definita”, consiglia Tobias Wölk.
Le soluzioni intelligenti consentono anche la gestione integrata dei fornitori. Questo non solo consente alle aziende di localizzare con precisione i prodotti nel proprio magazzino, ma anche di tenere sotto controllo le merci ordinate durante l’intero processo di trasporto. In questo modo, i responsabili della supply chain non solo sono in grado di determinare la loro esatta posizione, ma anche di stimare quando arriveranno.
Risoluzione proattiva dei problemi e migliori previsioni
Tutti i dati raccolti nel corso del monitoraggio e dell’ottimizzazione possono essere valutati per fornire un supporto a medio e lungo termine all’ottimizzazione dei processi. L’obiettivo è quello di trovare soluzioni e apportare cambiamenti migliorativi, replicando schemi e modelli nelle operazioni quotidiane. Grazie all’intelligenza artificiale e all’apprendimento automatico, enormi quantità di dati possono essere analizzate automaticamente. Questi strumenti aiutano a prevedere i problemi e persino a suggerire soluzioni in modo proattivo.
Tuttavia, una sfida per le aziende è ancora quella di “alimentare” i sistemi automatici con dati sufficienti e di alta qualità. Nel momento in cui le aziende implementeranno processi per trasmettere automaticamente i dati dai sistemi di monitoraggio a quelli di analisi, non solo si potranno garantire opzioni d’azione a breve termine, ma anche ottimizzazioni lungimiranti. Ad esempio, a seconda della situazione economica, può essere necessario modificare i valori soglia di alcuni componenti critici.
Più trasparenza
Il monitoraggio costante crea maggiore trasparenza. Nell’UE, i fornitori sono tenuti a fornire ai clienti informazioni sulle date di consegna. Quanto più precisa è la conoscenza dello stato di determinate merci, tanto più facile sarà per loro rispettare questo requisito e fornire ai clienti date di consegna esatte.
Se i fornitori hanno una panoramica dei loro processi logistici, possono anche calcolare meglio i costi associati. Di solito è difficile determinare i costi di una supply chain nella sua interezza. I costi logistici abituali, registrati con la tradizionale contabilità per centri di costo, di solito non corrispondono esattamente ai costi totali effettivi della supply chain. Un’identificazione più precisa dei potenziali risparmi lungo la supply chain è più facile se i costi sono determinati in modo più trasparente e meno generalizzato. Utilizzando il monitoraggio della supply chain, le aziende possono migliorare la propria visione e gestione dei dati e quindi rendicontare i propri costi in modo più trasparente.
Sostenibilità
L’ottimizzazione di una supply chain smart contribuisce infine anche a un migliore equilibrio ambientale. Ottimizzando i percorsi e utilizzando le risorse in modo più efficiente, le aziende non solo risparmiano denaro, ma riducono anche automaticamente le emissioni di CO2. Inoltre, gli strumenti supportati dall’intelligenza artificiale sono in grado di fornire suggerimenti specifici per la riduzione degli sprechi, delle emissioni di CO2 e per operazioni più sostenibili, analizzando tutti i dati operativi rilevanti.
Perché il gemello digitale è indispensabile nella supply chain smart?
L’automazione è una componente chiave della supply chain smart. Utilizzando tecnologie come robot, veicoli autonomi o magazzini automatizzati, le aziende possono aumentare la loro efficienza. Tuttavia, un’azienda può sfruttare appieno il valore di una supply chain digitale solo se le macchine, i sistemi e i robot utilizzati vengono mappati con un modello digitale – un gemello digitale – e integrati nella gestione della supply chain.
Gemello digitale: quali sono i vantaggi?
Un gemello digitale è un modello di una macchina, di un sistema di macchine o di un prodotto che va oltre il semplice modello 3D. Deve contenere anche informazioni sulle funzionalità o sul funzionamento. Nell’industria automobilistica, ad esempio, questo significa che il gemello digitale di un motore consente di effettuare test e simulazioni virtuali per verificare le prestazioni, l’efficienza e la risposta a diverse condizioni ambientali, prima ancora che il prodotto fisico venga fabbricato.
“Un gran numero di aziende dell’industria manifatturiera sta già utilizzando i gemelli digitali dei propri sistemi per monitorare le condizioni delle macchine in tempo reale”, spiega Tobias Wölk. “Analizzando i dati di funzionamento, esse possono prevedere ad esempio potenziali guasti e malfunzionamenti ed evitarli attraverso misure di manutenzione preventiva. In questo modo, evitano costosi fermi di produzione non programmati”.
Inoltre, gli ingegneri possono simulare vari processi produttivi nel modello per massimizzare l’efficienza, identificare i colli di bottiglia e ottimizzare la capacità produttiva.
Gemello digitale e supply chain: concetti “gemelli”
Sebbene i vantaggi sopra menzionati di un gemello digitale vadano in ultima analisi in direzione dell’efficienza della supply chain, essi sono guidati più che altro dalla produzione. Un gemello digitale può anche essere applicato fino a livello della supply chain per portare benefici significativi. Oltre alle funzioni di un prodotto, il processo stesso di produzione può far parte di un gemello digitale. Ciò include, ad esempio, la selezione di macchine e strumenti di produzione adatti, i test sui materiali o persino la selezione dei fornitori a monte. In questo modo, la pianificazione può essere effettuata in modo ancora più preciso e i costi possono essere stimati in modo ancora più accurato. Questa fase è particolarmente importante anche per quanto riguarda gli obiettivi di sostenibilità. Sempre più aziende si concentrano sull’intero ciclo di vita dei nuovi prodotti durante lo sviluppo. Questo vale anche per il processo di sviluppo stesso e per i fornitori coinvolti. Questa fase, in particolare, facilita anche la documentazione richiesta nell’ambito dell’obbligo di due diligence della supply chain.
Inoltre, l’uso di un gemello digitale già nella prima fase di sviluppo riduce il consumo di risorse – e quindi i costi – poiché i primi prototipi sono puramente digitali. Il primo prodotto fisico viene costruito solo in una fase successiva e più matura dello sviluppo. Ciò significa che complessivamente è necessario meno materiale. Se è necessario acquistare nuove macchine e integrarle nel processo di produzione, è vantaggioso disporre di un modello digitale per la messa in funzione virtuale, in cui è possibile testare l’interoperabilità e perfezionare l’interazione delle macchine prima dell’installazione della macchina fisica.
Risposta agile alla disponibilità dei prodotti
Un ulteriore vantaggio: durante lo sviluppo di un nuovo prodotto è possibile simulare diversi scenari di disponibilità delle merci e di consegna. In questo modo è possibile incorporare nella progettazione la resilienza contro le carenze del prodotto. Ad esempio, un prodotto può essere progettato in modo tale che alcune parti che sono spesso colpite da “strozzature nella catena di fornitura” possano essere facilmente sostituite con componenti alternativi senza compromettere la funzionalità. Un gemello digitale è utile anche per i prodotti esistenti, per testare prima la funzionalità e la compatibilità di un componente alternativo in un modello simulato in caso di carenza di un prodotto. Anche in seguito, un gemello digitale aiuta a verificare se un componente sostituito si comporta in modo diverso da quello originariamente previsto. Monitorando attentamente i dati, è possibile riconoscere rapidamente le deviazioni e correggerle, se necessario. In questo modo si garantisce sempre la migliore qualità del prodotto, anche in caso di condizioni di consegna difficili.
Conclusioni
L’integrazione di un gemello digitale nella catena di fornitura intelligente offre numerosi vantaggi. Questa rappresentazione virtuale di oggetti, processi e sistemi fisici consente non solo un’ottimizzazione completa basata sui dati, ma anche un collegamento diretto tra la realtà e la rappresentazione digitale. Tuttavia, per sfruttare tutti i vantaggi di una supply chain digitale, è fondamentale integrare anche sistemi, macchine e prodotti.
I vantaggi di una supply chain smart, in particolare attraverso il monitoraggio della supply chain e i gemelli digitali, sono molteplici. Il monitoraggio in tempo reale, gli avvisi automatici e la gestione precisa delle scorte contribuiscono ad aumentare l’efficienza.
La risoluzione proattiva dei problemi e le previsioni avanzate consentono non solo di reagire alle sfide del momento, ma anche di ottimizzare a lungo termine. Il monitoraggio costante aumenta la trasparenza per i clienti e semplifica il monitoraggio dei costi.
“Sono convinto che l’integrazione dei gemelli digitali nella supply chain sarà fondamentale per realizzare tutti i vantaggi di una supply chain smart”, afferma Tobias Wölk. “Le aziende che utilizzano queste tecnologie possono aumentare la loro efficienza, rispondere più agilmente alle sfide e apportare miglioramenti a lungo termine. Sono tutte caratteristiche essenziali per sopravvivere in un ambiente commerciale altamente competitivo”.
