Più efficienza e controllo delle linee produttive Michelin con il monitoraggio predittivo
Grazie al bando promosso da CIM4.0 per progetti di innovazione dedicati ad una manifattura sostenibile e digitale, Sensor Reply ha supportato Michelin nel monitoraggio delle linee produttive, sviluppando un approccio scalabile e flessibile basato su modelli di AI, per individuare tempestivamente possibili cause di guasti e prevenire arresti produttivi.
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La sfida
Ottimizzare l’efficienza e la gestione della linea produttiva industriale grazie a un sistema di rilevamento intelligente e preventivo delle anomalie.
SCENARIO
Trasformare il controllo manuale dei componenti
Michelin, azienda leader nella produzione di pneumatici, gestisce linee produttive grandi e complesse: una tra queste è dedicata alla realizzazione della parte interna dello pneumatico, uno dei semilavorati principali nel processo di produzione. La linea di produzione è costituita da 20 stadi di lavorazione diversi tra loro, ciascuno con numerosi componenti che compiono movimenti specifici. Una complessità che può portare a usura, inefficienze e arresti di linea che, sommati tra loro, generano ritardi, perdite produttive e di risorse impiegate. Michelin aveva quindi l’esigenza di monitorare efficacemente le proprie linee, rendendo più efficiente la diagnostica, storicamente affidata alla valutazione soggettiva e all’intervento manuale di un operatore.
Rilevare in tempo la “deriva” funzionale di ogni componente, prima che si verifichi un guasto, può fare la differenza. Per questo motivo, Michelin si è rivolta a Sensor Reply chiedendo di introdurre un sistema di controllo automatizzato e capillare, che potesse abilitare la manutenzione predittiva.
la soluzione
Dai dati alla diagnostica
Per rispondere efficacemente alla richiesta, Sensor Reply è partita dall’analisi dei dati a disposizione di Michelin (tempo ciclo, storico delle manutenzioni), provenienti dai computer delle macchine di linea e da documenti digitali, ricavando una caratterizzazione specifica di ogni componente, al fine di rilevare eventuali degradi e permettere una manutenzione proattiva dell’operatore. Da qui, grazie a un approccio basato sull’analisi algoritmica e modelli AI, Sensor Reply ha elaborato una soluzione di rilevamento delle derive funzionali e notifica delle anomalie. Attraverso una dashboard dedicata, gli operatori hanno così la possibilità di visualizzare e identificare rapidamente e in maniera capillare la gravità del problema, intervenendo dove necessario. In questo modo si può prevedere l’eventualità di micro arresti gestendoli con largo anticipo, mentre i casi di vera e propria interruzione di linea, dovuti a usura o rottura di componenti, sono annullati o ridotti al minimo.
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Come abbiamo fatto
Analisi per la manutenzione predittiva
La nostra soluzione ha compreso tre importanti fasi di lavoro:
Caratterizzazione del “tempo ciclo” dei componenti
Sulla base del “tempo ciclo”, ovvero il tempo che impiega ogni componente a eseguire un movimento completo, è stata effettuata un’analisi dettagliata supportata da algoritmi di machine learning per comprendere il comportamento dei componenti e delle macchine.
Rilevamento di anomalie e derive funzionali
Questa fase ha previsto sia l’impiego di modelli di AI per apprendimento non supervisionato, sia l’uso di tecniche di Residual Analysis e AI-based Anomaly Detection. Quest’ultima, attraverso analisi puntuali per il rilevamento di anomalie giornaliere e analisi dinamiche, ha permesso di monitorare attentamente le prestazioni del componente.
Comunicazione tempestiva all’operatore tramite dashboard
Con una dashboard personalizzata ad hoc per Michelin, per ogni stadio e componente della linea di produzione verranno resi disponibili due output di segnalazione generati dai moduli AI implementati: l’alert detection, che segnala un’anomalia giornaliera come principio di degrado, e il drift detection, che comunica all’operatore la richiesta di intervento per evitare il completo guasto del componente.
I risultati
Monitoraggio predittivo, affidabile, scalabile
Il sistema sviluppato da Sensor Reply consente l’individuazione di possibili criticità con grande anticipo, oltre 100 giorni, rispetto al momento in cui l’operatore si è accorto ed è intervenuto per correggere il problema: un risultato importante, che aumenta l’efficienza produttiva e la durata stessa delle macchine. Nei prossimi step di progetto, la soluzione sarà implementata su tutte le macchine della linea di produzione, permettendo a Michelin di passare così da operazioni di ispezione e controllo manuali a un monitoraggio evoluto, che previene le criticità e ottimizza la manutenzione. Il sistema di diagnostica creato da Sensor Reply ha contribuito ad abbattere i costi della manutenzione straordinaria, sopperita da una manutenzione ordinaria e programmata.
Michelin sta diventando un produttore leader a livello mondiale nel campo dei compositi e delle esperienze che cambiano la vita. Pioniere nella progettazione di materiali innovativi da oltre 130 anni, mette a disposizione la propria esperienza per dare un contributo decisivo al progresso umano e per un mondo più sostenibile. Grazie al suo profondo know-how nel settore dei polimeri compositi, Michelin è costantemente all'avanguardia nella produzione di pneumatici e componenti di alta qualità per applicazioni critiche in settori esigenti come la mobilità, l'edilizia, l'aeronautica, la sanità e le energie a basse emissioni di carbonio. La qualità dei prodotti e la profonda conoscenza del cliente consentono a Michelin di offrire le migliori esperienze: dalle soluzioni connesse basate su dati e intelligenza artificiale per le flotte professionali, alle raccomandazioni di ristoranti e hotel eccezionali selezionati dalla Guida MICHELIN. Presente in Italia dal 1906, Michelin è oggi, con circa 3800 dipendenti, il primo produttore di pneumatici del Paese con due importanti stabilimenti produttivi: Cuneo, pneumatici vettura; e Alessandria, pneumatici autocarro. La Sede Centrale è a Torino insieme ad un’attività di produzione di semi finiti e ad un importante Centro Logistico. Un altro Centro Logistico è situato a Roma, mentre la Direzione Commerciale è a Milano.
Il Competence Industry Manufacturing 4.0 – CIM4.0 – è uno degli otto centri di competenza nazionali ad elevata specializzazione promossi dal MISE, oggi Ministero delle Imprese e del Made in Italy, riconosciuto come polo d’eccellenza nell’ambito della trasformazione tecnologica delle imprese con la diffusione di tecnologie e competenze dell’Industry4.0. Costituito da Politecnico e Università di Torino, supportato in qualità di soci fondatori da 21 importanti imprese private italiane e internazionali, qualificato da importanti player industriali in qualità di activity partner, CIM4.0 accompagna le aziende nel loro percorso di maturazione tecnologica, di processo e di prodotto, aumentandone la competitività digitale e sostenibile.
Sensor Reply
Sensor Reply è una società del gruppo Reply specializzata in applicazioni IoT basate sull'intelligenza artificiale. La missione dell'azienda è quella di fornire ai clienti applicazioni software basate sui dati e servizi di ingegneria basati sull'integrazione di piattaforme IoT edge e tecniche di intelligenza artificiale. L'azienda integra la conoscenza di metodi all'avanguardia nel machine learning e nel deep learning, con una profonda esperienza nel controllo dei sistemi, nella diagnostica, nel modelling e nell'edge computing.