La logistica interna è un altro ambito in cui le tecnologie digitali possono supportare le aziende nel far evolvere i propri processi in modo da renderli più efficienti, intellegibili e coordinati.

In ambito logistico si parla di lean logistic, che discende dalla lean manufacturing, e che è una filosofia di gestione del processo ispirata al sistema produttivo Toyota basata sulla riduzione dei sette MUDA, ovvero i sette sprechi (difetti, sovrapproduzione, trasporti, attese, scorte, movimento e processi inutilmente costosi), e spesso riferita anche alle 6 sigma per la gestione della qualità. In particolare, il Single Minute Exchange of Die (SMED), è una metodologia integrata nella teoria della lean production volta alla riduzione dei tempi di setup per massimizzare il rendimento di una macchina o di un impianto attraverso la riduzione dei tempi dovuti al cambio attrezzature, alle regolazioni, all’avviamento, ai guasti, all’inattività, alle microfermate, alla velocità, ai difetti e alle rilavorazioni.

Quindi lo SMED permette di passare in modo veloce da una produzione all’altra nello stesso impianto.

Tecnologie software come il Supply Chain Event Management (SCEM) possono contribuire allo sviluppo della gestione della logistica interna. Lo SCEM permette la gestione degli eventi lungo il processo produttivo di uno stabilimento e/o dell’intera catena logistica. Questo sistema sintetizza la massa di dati analizzati che vengono poi mostrati all’operatore attraverso opportune piattaforme web-based. Questo può essere realizzato mediante kanban, RFID, codici a barre e QR code apposti sulle pareti o sui cestelli contenenti un numero prestabilito di semilavorati che forniscono i dati necessari per la gestione degli eventi in tempo reale e quindi limitare gli scostamenti tra la pianificazione, la programmazione di reparto e l’avanzamento reale.

La programmazione di reparto e l’avanzamento delle attività nello specifico possono beneficiare delle nuove soluzioni digitali per il Visual Management le quali consentono di visualizzare lo stato del sistema e l’avanzamento dei lavori ed apportare modifiche in tempo reale su tablet, schermi o altri supporti elettronici installati all’interno del reparto.

Per quanto riguarda la quantità di merci spostate quotidianamente all’interno delle aziende, è interessante sapere che attualmente vengono trasportate per la maggior parte da esseri umani. Oggi infatti solo il 15% delle movimentazioni di beni interne all’azienda sono automatizzate.

Per avere un buon sistema automatizzato di movimentazione delle merci è possibile avvalersi degli AGV ossia di veicoli in grado di muoversi autonomamente all’interno dell’azienda grazie a vari sistemi di guida.

Le tecnologie che permettono la localizzazione, e di conseguenza lo spostamento degli AGV sono:

  • Guida a filo: prevede un filo percorso da corrente interrato nel pavimento che determina la traiettoria. L’AGV è in grado di rilevare la posizione del filo e mantenersi centrato rispetto ad esso;
  • Magneti: prevede una serie di calamite inserite nella pavimentazione a distanza ravvicinata o del nastro magnetico disposti lungo la traiettoria che l’AGV dovrà seguire
  • Banda colorata: prevede una striscia colorata che indica la traiettoria sul pavimento. La striscia viene rilevata e seguita da un sistema ottico montato sull’AGV
  • Guida odometrica: prevede la presenza di vari catarifrangenti che il laser presente sull’AGV rileva e che permettono ad esso, grazie alla triangolazione fatta tra le posizioni di almeno tre catarifrangenti, di stabilire la propria posizione e i movimenti da eseguire per portare a termine la propria missione
  • Triangolazione con laser: prevede la presenza di alcuni catarifrangenti e una testa laser capace di ruotare di 360 gradi e di scandire e individuare grazie alla triangolazione la propria posizione all’interno dello spazio di lavoro
  • GPS: utilizzato negli spazi esterni, adottando anche una tecnica differenziale con una base di riferimento per affinare la posizione della posizione del carrello
  • GPS indoor: prevede l’utilizzo di antenne in grado di localizzare gli oggetti dotati di dispositivi Bluetooth in grado di comunicare con le antenne stesse.

La principale differenza tra i sistemi di spostamento degli AGV comunque sta nella collocazione dell’intelligenza che fa muovere il sistema. La tendenza attuale è quella di rendere i veicoli in grado di muoversi senza la necessità di avvalersi di riferimenti esterni come quelli menzionati sopra, il cui funzionamento ideale dipende molto dalla configurazione dell’azienda e quindi presenta alcune criticità a seconda dell’azienda in cui vanno installati. Inoltre questi sistemi con percorsi predefiniti (con i magneti, con banda colorata e con guida a filo) hanno il problema che se trovano un ostacolo lungo la loro traiettoria si bloccano senza portare a termine la missione.

Per questo motivo si tende a dotare i robot di una tecnologia che li renda capaci di superare questa ed altre difficoltà tipiche dei flussi di materiali e persone all’interno dell’azienda: l’intelligenza a bordo.

Installare sistemi intelligenti a bordo dei robot significa trasferire l’intelligenza umana in un algoritmo che opera nella scheda elettronica di controllo dell’AGV.

Questo comporta un cambiamento radicale dall’idea di un robot isolato ad un robot in grado di lavorare a contatto con l’uomo sia nella logistica di beni e documenti, che nella fase di assemblaggio.

L’intelligenza dei robot può essere gestita attraverso diversi modi:

  • Centralizzato: La capacità di elaborazione e di decisione è posseduta da un elaboratore centrale che prende le decisioni e comunica ai robot le azioni che devono fare. È una situazione efficace, ma che è sostenibile solo in presenza di pochi robot da comandare in quanto il sistema è vincolato alla potenza di calcolo dell’elaboratore centrale.
  • Distribuito: Ogni robot è capace di analizzare la situazione in cui si trova e di decidere le azioni da svolgere, senza necessità di un decision maker centrale. È una soluzione più indicata nel caso in cui ci siano molti robot che lavorano contemporaneamente (nell’ordine di decine di robot) in quanto supera i limiti evidenziati per i sistemi centralizzati grazie al fatto di avere a disposizione un elaboratore per ogni dispositivo.
  • Intermedio: probabilmente la soluzione più indicata, per cui i robot sono in grado di elaborare la situazione in cui si trovano e di prendere le decisioni in modo autonomo ma, nel caso in cui la situazione sia troppo complessa per essere elaborata, interviene un computer centrale più potente. L’architettura passa quindi da essere centralizzata a distribuita in base alle necessità.

Le tecniche di localizzazione viste precedentemente per gli AGV sono fondamentali nella logistica interna non soltanto per la conoscenza del posizionamento degli AGV stessi, ma anche di tutti gli altri elementi presenti in azienda. Infatti conoscere dove si trovano i semilavorati, le attrezzature di produzione, i prodotti finiti, i mezzi per trasportare le merci, ma anche i lavoratori stessi costituisce un vantaggio notevole in termini di sicurezza e di ottimizzazione dei tempi.

L’automazione della logistica e la logistica intelligente sono due dei pilastri di Industria 4.0. Esistono dei settori nel manifatturiero caratterizzati da piccole serie e da prodotti con molte varianti che possono beneficiare grandemente di una logistica intelligente. L’uso di piccoli ed agili velivoli senza pilota, comunemente chiamati droni, può rappresentare un valido strumento per la logistica intra-factory e di corto raggio.

Un aspetto estremamente interessante, soprattutto per le PMI che realizzano grandi varietà di prodotti, è quello della riconfigurabilità della linea di produzione e delle macchine utilizzate per la logistica. A tal proposito è possibile immaginare l’introduzione di squadre di robot mobili e riconfigurabili rapidamente che supportano l’operatore lungo la linea di produzione, assemblaggio e logistica anche al variare del tipo di produzione. La possibilità di riconfigurare questi dispositivi in modo agevole è di primaria importanza per ottenere la massima flessibilità, punto forte delle PMI e uno degli obiettivi primari dell’industria 4.0.