Garantire la qualità del processo di macinazione

Lavazza ha selezionato Amazon Web Services come piattaforma cloud e Reply, AWS Premier Consulting Partner, per il supporto nell'adozione di modelli di machine learning sul sistema AWS.

Controllo dei processi produttivi per un elevato standard della qualità

Le imprese manifatturiere si stanno impegnando sempre di più per migliorare l'efficienza dei loro processi produttivi, al fine di avere un impatto positivo su molti aspetti, dalla riduzione degli sprechi a un più alto livello di qualità e di soddisfazione del cliente. La qualità è quindi una delle principali priorità e i dati raccolti assumono un ruolo essenziale nella definizione di un corretto funzionamento della linea di produzione.

I dati raccolti da sensori e fonti non strutturate possono essere utilizzati per realizzare strumenti di Intelligenza Artificiale in grado di prevedere la qualità dei lotti successivi e di ridurre la quantità di prodotti da scartare, ma anche di suggerire miglioramenti nelle impostazioni dei macchinari.

Il processo produttivo di Lavazza si basa su materie prime pregiate e la qualità del prodotto finale riveste un ruolo fondamentale nel garantire all'azienda un vantaggio sulla concorrenza. Il tracciamento del livello qualitativo del prodotto e il monitoraggio in tempo reale dello stato di funzionamento della macchina permette ai responsabili della produzione di identificare in anticipo potenziali anomalie, prevenendo così una bassa qualità della produzione.

Tra le difficoltà nel mantenere un elevato standard di qualità rientrano le numerose variabili che influiscono sulla qualità della produzione, come il tempo e la temperatura utilizzati nel processo. Inoltre, la linea produttiva richiede la gestione di diverse tipologie di prodotti per garantire l'efficienza del processo produttivo, soprattutto in un mercato in cui il lancio di una nuova miscela di caffè in tempi brevi può garantire un grande vantaggio nella fidelizzazione dei consumatori.


I dati prodotti dalle macchine dovevano essere integrati con quelli generati dagli operatori. In questo modo un operatore altamente qualificato genera ulteriori dati che vengono immessi nel sistema, insieme ai dati prodotti dalle macchine. Per essere efficace, la capacità di risposta sulla previsione della qualità doveva essere quasi in tempo reale, ovvero l'algoritmo doveva essere ottimizzato anche in caso di elaborazione di grandi quantità di dati.

ML per un controllo qualità superiore

Lavazza ha lavorato insieme a Reply alla progettazione di una soluzione in grado di soddisfare le proprie esigenze di previsione dei risultati dei test effettuati sulle linee produttive, al fine di orientare l'attività degli operatori.


Per fare ciò, i dati vengono raccolti da fonti eterogenee in un unico AWS Data Lake ed elaborati con Python. Reply ha utilizzato un modello Random Forest per prevedere la qualità della produzione in base sia alle impostazioni delle macchine, sia ai dati dell'ambiente di lavoro. Successivamente ha effettuato un'analisi delle caratteristiche principali nell'identificazione dei parametri relativi ai difetti di qualità e ha disegnato una web app personalizzata per visualizzare in tempo reale i risultati del modello e interagire con il PLC della macchina, permettendo all'Operatore di trasmettere i parametri di lavoro ottimali a seconda del modello. Inoltre, è stata sviluppata un'applicazione mobile per visualizzare gli avvisi relativi al processo (ad es. inizio/fine, difetti eccessivi) e valori anomali per la macchina. Il risultato della previsione è stato confrontato con i dati di qualità che vengono di norma raccolti dopo l'esecuzione dei test.

IL VALORE AGGIUNTO DI REPLY

Per Lavazza, Data Reply ha lavorato unendo la propria esperienza nell'analisi dei dati alla vasta competenza in materia di sistemi di produzione di Hermes Reply. Con questa struttura organizzativa è stato fornito il necessario know-how sui temi del settore e sull'elaborazione dei dati. Dopo il corretto completamento di un Proof-Of-Concept che ha dimostrato la qualità dell'algoritmo, Lavazza si è rivolta a Reply per procedere con l'implementazione e ha potuto verificare come la predizione fosse accurata e molto allineata ai dati finali della linea di produzione, ottenendo così uno strumento efficiente per prevedere la qualità senza attendere il completamento dell'intero processo produttivo.
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    Lavazza Group

    Fondata nel 1895 a Torino, l’attività di torrefazione italiana è di proprietà della famiglia Lavazza da quattro generazioni. Al sesto posto nella classifica mondiale dei torrefattori, il Gruppo opera attualmente in più di 90 Paesi attraverso filiali e distributori, esportando il 60% della propria produzione. Lavazza impiega complessivamente circa 3.000 persone - dopo l'acquisizione di Carte Noire - con un fatturato di oltre 1,9 miliardi di euro nel 2016. Lavazza ha inventato il concetto di miscelazione - ovvero l'arte di combinare diversi tipi di caffè provenienti da diverse aree geografiche - nei suoi primi anni di attività e questa continua ad essere una caratteristica distintiva della maggior parte dei suoi prodotti.

  • DATA REPLY

    Data Reply è la società del gruppo Reply che offre servizi di eccellenza per Big Data e Artificial Intelligence. Operando sulla gran parte delle Industry e delle funzioni aziendali, supportiamo professionisti di livello esecutivo e Chief Officers per trarre valore dai dati. Costruiamo Data Platform, definiamo e implementiamo modelli di ML e AI in modo efficiente, replicabile e scalabile, attraverso persone con alte competenze in Big Data Engineering, Data Science e Intelligent Process Automation. Sempre attivi sulle innovazioni, stiamo applicando algoritmi Quantistici a supporto dell’ottimizzazione di processi con alte necessità computazionali.

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    Hermes REPLY

    Hermes Reply è specializzata in soluzioni tecnologiche digitali e innovative, servizi di consulenza di processo e application maintenance per il settore manufatturiero. Coniugando un’approfondita conoscenza dei processi produttivi, capacità di delivery, visione strategica e competenze sulle tecnologie abilitanti, Hermes Reply affianca i proprio clienti nel raggiungere gli obiettivi di trasformazione offerti dall’Industrie 4.0 e nell’assicurare loro vantaggio competitivo duraturo.