L’internet delle cose si comincia a costruire dalle fabbriche. Parte piano, ma crescerà secondo una logica esponenziale e non lineare: presto il traffico di informazioni tra le macchine che si parlano diventerà enorme. E un’area in cui questo accadrà è il controllo qualità, che si sposta dentro la linea di produzione e non più alla sua fine, automatizzandosi e aumentando contemporaneamente il numero di messaggi che le macchine si scambiano.

Il gruppo Loccioni è una piccola eccellenza italiana: l’azienda è nata nelle Marche nel 1968 dall’intuizione del giovanissimo Enrico (all’epoca di 19 anni) di creare un modello imprenditoriale che sviluppasse lavoro e conoscenza: il gruppo Lissoni oggi è una “sartoria tecnologica”, come si definisce lui stesso, in cui ogni sistema di misura, controllo, automazione, per il miglioramento della qualità e dell’efficienza di prodotti e processi, viene progettato e realizzato su misura per il cliente. I clienti sono gruppi mondiali di grandissimo livello e l’azienda non solo lavora e fa ricerca, ma si applica e studia sulla frontiera possibili cambiamenti di paradigma: anziché restare nella sua zona di conforto Lissoni affronta di petto il paradosso dell’innovatore ed è pronto a lasciarsi tutto dietro le spalle.

Per questo l’azienda è entrata nel progetto Grace, coordinato per il gruppo dall’ingegner Cristina Cristalli, direttore Research for Innovation Loccioni, che ha collaborato con il dipartimento di meccanica dell’università politecnica delle Marche, l’istituto tecnologico di Braganza in Portogallo, il centro di ricerca di eccellenza norvegese per il controllo automatico e i colossi Whirlpool e Siemens. Obiettivo, finanziato con 2,6 milioni di euro per tre anni dal Settimo programma quadro della UE: la rivoluzione dei sistemi di controllo di processo e qualità: da cui l’acronimo di Grace, cioè inteGration of pRocess and quAlity Control using multi-agEnt technology.

La tecnologia multi agente è quella che permette la rivoluzione: anziché fare il controllo di qualità alla fine, migliaia di agenti informatici (1500 su una sola linea di produzione, che realizza 500 lavatrici al giorno) “guardano” e collaborano, parlano cioè tra loro e con tutte le componenti che vengono montate all’interno di ciascuna lavatrice. Perché gli standard hanno delle tolleranze e forniture diverse offrono performance differenti della componentistica. Cosicché si può avere un cuscinetto con alcune caratteristiche leggermente diverse da quelli di un altro fornitore, che meritano un approfondimento di qualità, mentre altre componenti magari no.

«L’idea del progetto – dice Cristalli – è integrare il controllo di processo e qualità lungo la linea di produzione per ottimizzare e monitorare in tempo reale il processo produttivo di una lavatrice. Questo riduce i costi di fabbricazione e aumenta la qualità finale dei singoli progetti».

Il punto di partenza è di identificare alcuni indicatori chiave di prestazione, in gergo tecnico KPI (Key performance indicator). Ad esempio, per l’attività di centrifuga di una lavatrice il contrappeso e i cuscinetti del cestello sono elementi chiave: deve essere verificato il corretto montaggio del primo e l’allineamento dei secondi. A seconda del tipo di cuscinetti e contrappesi, e di come si muovono i meccanismi automatici o manuali di assemblaggio, agenti software con sensori ottici o di altro genere raccolgono le informazioni e verificano in tempo reale durante il montaggio che tutto vada nella direzione giusta. Il micro controllore può richiedere a fine montaggio un collaudo su misura in cui sono evidenziate le aree ritenute critiche, oltre a quelle obbligatorie dalla legge, calibrato per la singola lavatrice. Questo fa risparmiare fino al 20% del tempo e dei costi, aumentando al tempo stesso la qualità del prodotto finale.

«Il test finale – dice Cristalli – si adatta conoscendo la storia della singola lavatrice: il controllo multi agente in tempo reale indirizza ciascuna lavatrice verso un test più o meno approfondito per le aree potenzialmente critiche di quel singolo assemblaggio».

L’interesse è notevole per molti attori diversi: Whirlpool ci vede la possibilità di avere una resa superiore alla media delle lavatrici, perché anche la produzione in serie in realtà ha tolleranze e quindi scarti percentuali piuttosto ampi (i prodotti non sono uno perfettamente uguale all’altro ma nascono, come abbiamo visto, dall’assemblaggio di componenti che provengono da fornitori diversi), mentre Siemens è interessata alla metodologia e ingegnerizzazione di alto livello di questo tipo di tecnologia.

Non finisce qui. Su una catena di montaggio la presenza di 1500 agenti software che dialogano con migliaia di componenti cinquecento volte al giorno, moltiplicato magari per due, tre, quattro linee di montaggio, provoca un traffico di informazioni enorme. «La cosa che abbiamo capito – dice Cristalli – è che la fabbrica del futuro dovrà essere molto diversa dal punto di vista della connettività». Il vecchio modello del mainframe nella saletta separata che comanda i telai numerici e qualche PC agganciato alla catena non è più neanche lontanamente possibile. Qui si parla di datacenter capaci di gestire carichi impressionanti di lettura e scrittura, di decine di migliaia di agenti software che lavorano serrati su infrastrutture di rete che devono reggere picchi fino a ieri immaginabili solo per i grandi siti di e-commerce. E neanche questo basta.

Infatti, inserire il controllo di qualità all’interno del flusso di produzione vuol dire cambiare anche le modalità di progettazione: prima disegnavi una lavatrice e poi creavi un progetto che rispondesse a quel design e infine cercavi di mettere assieme un processo di produzione adeguato, sapendo già che l’estetica deve incrociare il design funzionale e che il contrappeso deve essere gestibile anche nel processo produttivo. Il design non è come è fatto un oggetto o come funziona, ma anche come si produce.

«Un mondo molto complicato – dice Cristalli – nel quale sto iniziando a orientarmi adesso. Ho voluto fare questo progetto per poter studiare e capirci qualcosa». Dopotutto, Benjamin Disraeli a metà Ottocento diceva che il modo migliore per esplorare un nuovo campo è scriverci un libro. Cristalli ride: «Noi ci abbiamo scritto un progetto e adesso comincia il bello, perché tutti questi dati generati, questo nuovo modo di progettare e costruire e controllare, diventa big data. E i big data dobbiamo capire come esportarli, come gestirli, cosa farne».

È Industria 4.0. Piano piano, un mattoncino alla volta, costruisce la fabbrica del futuro. In cui magari nel 2020 non ci saranno più le otto persone che guardano i prodotti a fine linea di produzione perché il controllo di qualità sarà distribuito e automatico, ma ci sarà ancora la fabbrica e l’occupazione sul territorio.

Il settore farmaceutico e il food sono già interessati a questi risultati, altri seguiranno.

Antonio Dini