La crescente complessità e variabilità dei processi produttivi richiede sempre di più la capacità di tenere sotto controllo tutte le fasi e attività che ne fanno parte. Ormai le imprese non possono fare a meno di sistemi di controllo avanzati, in grado di assicurare affidabilità, precisione nei cicli operativi, efficienza produttiva, minimizzazione degli scarti e dei sottoprodotti di lavorazione ma anche razionalizzazione del consumo energetico.

Cos’è il controllo dei processi?

Il controllo dei processi è un metodo di analisi, utilizzato nella logistica e nel manufacturing, che consiste nel monitoraggio di uno o più processi industriali con lo scopo di identificare anomalie ed errori e garantire così l’eliminazione delle inefficienze.

Noto anche come sistema di controllo avanzato (Advanced Process Control (APC) o Statistical Process Control (SPC), serve per verificare costantemente lo stato ottimale dei processi che si svolgono nel centro di lavorazione o nel magazzino. Grazie all’integrazione con sensori, controller e regolatori, riesce a monitorare in tempo reale lo stato dei cicli operativi e analizzare i dati prodotti da varie attività, come la movimentazione della merce.

Perché il controllo dei processi è importante? 

Ormai i sistemi di controllo avanzato sono diventati imprescindibili nelle linee produttive automatizzate o di massa, dove il processo è talmente veloce che ogni interruzione comporta gravi danni alle aziende. In tali contesti anche un piccolo errore è soggetto a un’enorme amplificazione degli effetti in termini di difettosità, scarti, colli di bottiglia e i relativi costi. Da questo punto di vista, gli APC consentono non solo di misurare le condizioni dei processi produttivi ma anche di correggerle automaticamente e in tempo reale per mantenere elevate prestazioni e la precisione nei cicli operativi.

Tuttavia, sempre più aziende implementano un metodo di controllo dei processi per garantire la qualità dei loro prodotti. Grazie alla possibilità di monitorare particolari condizioni, come acidità, densità, tensione, temperatura, peso o livello di ossigeno, e di apportare i correttivi in modo automatico, diventa facile mantenere e garantire gli standard di qualità. Diventa particolarmente rilevante nell’industria alimentare. Per esempio, è possibile stabilire meccanismi per garantire una temperatura atmosferica costante di -15 ºC nelle linee di produzione, al fine di preservare l’integrità di un prodotto specifico.

I sistemi di controllo avanzato diventano sempre più richiesti anche in ottica di transizione energetica perché permettono di monitorare scrupolosamente il consumo di risorse e ottimizzare i costi energetici.

Come SPC aiuta a mitigare la variabilità?

Il funzionamento del Statistical Process Control (SPC) parte dal presupposto che ogni processo produttivo è influenzato da diverse fonti di variabilità capace di compromettere gli standard qualitativi. In altre parole, l’instabilità del processo può far sì che le due singole parti prodotte non siano esattamente identiche.

L’obiettivo dell’SPC non è tanto controllare la conformità del singolo prodotto quanto anticipare e prevenire la produzione di parti non conformi.

Per fare questo, è necessario distinguere due tipi di cause che portano all’instabilità:

  • Cause comuni dovute a fattori sconosciuti che determinano risultati distribuiti casualmente al momento del processo.
  • Cause specifiche dovute a fattori esterni limitati nel tempo, che influenzano solamente un lotto secondario della produzione e sono quindi sporadiche e imprevedibili.

Per identificare le cause che possono portare all’insorgere della variabilità vengono utilizzati come strumento predittivo i grafici di controllo. Se il grafico di controllo indica la presenza di un processo instabile (allarme SPC), occorre intervenire per riportare la produzione sotto controllo, limitando così il numero di pezzi scartati e il rallentamento della linea di produzione.

Il processo risulta stabile se si è in grado di identificare ed eliminare il secondo tipo di variabilità legato alle cause specifiche. L’analisi SPC contribuisce a tale identificazione.

Come funziona Statistical Process Control (SPC)? 

In primo luogo, è necessario raccogliere i dati del processo, valutandone l’accuratezza, l’affidabilità e la precisione tramite l’uso delle tecniche di analisi dei sistemi di misura (MSA).

I dati raccolti vengono sottoposti a due tipi di analisi grafiche:

  • Capability analysis che, attraverso il calcolo degli indici Cp e Cpk, evidenzia se la difettosità del processo è accettabile o meno. Nel caso in cui dovesse risultare eccessiva, questa analisi indica quale azione intraprendere: se intervenire semplicemente per regolare i parametri della lavorazione oppure se chiedere assistenza qualificata per eliminare cause più profonde.
  • Carte di controllo che, oltre a mostrare l’andamento temporale, filtrano la variabilità per cause comuni al fine di portare in evidenza la variabilità per cause speciali. Così queste ultime possono essere facilmente individuate e rimosse con interventi degli operatori. Invece, la variabilità per cause comuni può essere ridotta solo con interventi strutturali, che richiedono uno studio più approfondito (e, ad esempio, l’applicazione del metodo DMAIC).

Cosa offre Process Control di Opera MES? 

Opera Process Control è finalizzato al monitoraggio in tempo reale delle condizioni del processo produttivo. Potenziato da Opera Device Connection, permette di acquisire automaticamente dai device (macchinari, strumenti di misura ed asset in generale) valori di processo determinanti per garantire la qualità del prodotto o il buono stato di salute della macchina.

Dopo aver acquisito i dati, il sistema li rappresenta sulle carte di controllo che permettono appunto il monitoraggio real time dell’andamento dei valori rispetto al valore nominale/tolleranze e identificare immediatamente possibili valori critici. In caso di punti critici o fuori controllo, il sistema è in grado di generare degli eventi (allarmi, notifiche, eventuale arresto dell’impianto ecc.) per permettere una pronta risposta che eviti un possibile malfunzionamento della macchina o una difettosità di prodotto.

Key Features

  • Gestione dati di processo
  • Acquisizione automatica valori di processo
  • Monitoraggio andamento in tempo reale dei valori di processo
  • Carte di controllo SPC in tempo reale
  • Analisi indici di capacità Cp, CPK

Attenzione: ogni azienda è unica; pertanto, per assicurare affidabilità, precisione nei cicli operativi ed efficienza produttiva è necessario l’intervento di un consulente esperto, in grado di analizzare nel dettaglio il carattere dei processi, la struttura organizzativa e il contesto produttivo in modo tale da trovare una soluzione ottimale.

Leiman s.r.l. , partner di Cybertec e Opera MES, è abilitata con i propri consulenti a implementare sistemi di pianificazione e di controllo dei processi, e vi accompagnerà in questo percorso rendendolo il più agevole e sicuro possibile.

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