Logistica 4.0

La differenza non sta nella tecnologia, ma nella logica di controllo. In un sistema a controllo convenzionale, un sistema centrale definisce i processi in anticipo; eventuali scostamenti vengono corretti a posteriori. Nella Logistica 4.0, le decisioni vengono prese nel punto in cui vengono generati i dati:

• In tempo reale anziché a una data prestabilita: i livelli delle scorte e lo stato degli ordini sono disponibili in modo continuo, non solo dopo una conferma manuale.
• Processo decisionale decentralizzato: un veicolo seleziona autonomamente il proprio percorso; il software assegna gli ordini in base all’utilizzo attuale della capacità.
• Connettività end-to-end: la gestione del magazzino, il controllo dei trasporti e la tecnologia di impianto accedono tutti agli stessi dati.
• Scalabilità graduale: la capacità cresce con l’aggiunta di veicoli o postazioni di lavoro, non attraverso ristrutturazioni degli impianti.

Ciò trasforma i processi pianificati in anticipo in un sistema che si adatta in modo continuo. Il flusso dei materiali non segue più un piano fisso, ma piuttosto la situazione attuale degli ordini. Ciò è particolarmente rilevante oggi: l’approccio mitiga l’evidente carenza di lavoratori qualificati, semplifica la flessibilità nel funzionamento e assorbe in modo affidabile anche fluttuazioni degli ordini inaspettatamente marcate.

Il modo in cui merci e persone interagiscono determina la configurazione, gli investimenti e la flessibilità del magazzino. Due principi sono in contrasto tra loro e la differenza risiede principalmente nell’infrastruttura: il modello «Goods-to-Person» richiede una struttura progettata ad hoc e, in cambio, garantisce una produttività elevata e costante. Il modello «Robots-to-Goods» non richiede l’installazione permanente di tecnologie e si adatta al numero di veicoli.

Goods-to-Person: sono le merci a raggiungere la persona

Nel principio "Goods-to-Person" (G2P), non è la persona a spostarsi verso le merci, ma sono le merci a spostarsi verso la persona. Gru a ponte, sistemi shuttle o veicoli di trasporto portano contenitori e vassoi a una postazione di prelievo fissa; il dipendente preleva gli articoli richiesti e il mezzo di trasporto torna al magazzino.

Il vantaggio risiede nell’eliminazione delle distanze da percorrere a piedi, che rappresentano la parte più consistente del tempo di prelievo nei magazzini manuali. Ciò richiede un sistema installato in modo permanente che deve essere dimensionato in anticipo. Se una cella robotizzata sostituisce l’operatore umano alla postazione di lavoro, si parla di Goods-to-Robot (G2R).

Robots-to-Goods: il robot va verso le merci

Il sistema "Robots-to-Goods" (R2G) inverte il principio: i robot mobili si muovono autonomamente lungo i corridoi del magazzino e prelevano le merci direttamente dallo scaffale. Ciò è reso possibile dai manipolatori mobili , ovvero robot dotati di un braccio e di un sistema di presa.

Poiché non è necessario installare scaffalature o sistemi shuttle, il sistema può essere introdotto gradualmente in un magazzino esistente : la capacità viene aumentata aggiungendo veicoli, non attraverso una ristrutturazione su larga scala.

La Logistica 4.0 non è un singolo prodotto, bensì l’interazione tra diversi livelli. In ogni caso, ciò che conta di più non è tanto la funzione in sé quanto i dati che essa fornisce:

• Robotica mobile: i robot mobili autonomi e i sistemi di trasporto senza conducente gestiscono il trasporto dei materiali. Per la Logistica 4.0, la loro traccia di dati è altrettanto importante: ogni veicolo comunica la propria posizione, lo stato dell’ordine e il proprio grado di utilizzo.
• Identificazione: codici a barre, codici Data Matrix e RFID collegano il vettore fisico del carico alla relativa scheda dati. Senza questa associazione, qualsiasi analisi in tempo reale rimane incompleta.
• Componenti in rete: sensori e attuatori comunicano i propri dati di stato a sistemi di livello superiore tramite interfacce come IO-Link, rendendo visibili le anomalie prima che causino un arresto del sistema.
• Livello software: i sistemi di gestione del magazzino, i sistemi di controllo dei trasporti e i sistemi ERP scambiano ordini e dati di inventario tramite interfacce definite.
• Standard aperti: interfacce indipendenti dal fornitore, come VDA 5050, separano i veicoli dal software di controllo e consentono l’utilizzo di flotte miste.

I vantaggi della logistica 4.0 derivano non tanto dal risparmio di singole fasi, quanto piuttosto dalla flessibilità del sistema nel suo complesso.

Opportunità

• Trasparenza: i livelli delle scorte, l’utilizzo della capacità produttiva e lo stato di avanzamento degli ordini possono essere visualizzati in qualsiasi momento, anziché solo al termine del turno.
• Tolleranza ai guasti: se un componente si guasta, un altro veicolo subentra nella gestione dell’ordine oppure il software seleziona un percorso alternativo. Nei sistemi rigidamente interconnessi, invece, l’intera linea si blocca.
• Adattabilità: i picchi stagionali e le mutevoli strutture degli ordini possono essere gestiti senza dover riconfigurare il sistema.
• Carico di lavoro ridotto: i trasporti ricorrenti e i percorsi a piedi vengono eliminati — un argomento che acquista peso data la carenza di lavoratori qualificati.

Sfide

• Qualità dei dati: un sistema che funziona sulla base di dati in tempo reale è efficace solo nella misura in cui lo è la gestione delle scorte su cui si fonda.
• Interfacce: i sistemi legacy isolati e privi di interfacce aperte rappresentano l’ostacolo più comune nella pratica.
• Pianificazione degli investimenti: i benefici spesso diventano evidenti solo quando più componenti operano in sinergia, mentre i costi si sostengono immediatamente.
• Competenze: le attività di trasporto si trasformano in attività di monitoraggio e risoluzione dei problemi; ciò modifica le esigenze e i ruoli.
• Sicurezza informatica: i veicoli e i sistemi connessi ampliano la superficie di attacco e devono essere integrati nel funzionamento della sicurezza informatica dell’azienda.