ICS 

Innovative CPS for Smart factories

REGIONE PUGLIA - POR FESR FSE 2014-2020
Asse I - Rafforzare la ricerca, lo sviluppo tecnologico e l'innovazione
Azione 1.5
Asse III - Promuovere la competitività delle piccole e medie imprese
Azione 3.8
FONDO TECNONIDI - PROGETTO REALIZZATO DALL'IMPRESA IDEA75

OBIETTIVi

Zero-defect manufacturing

Cloud factory

Produzione on demand

Analisi di Big Data

15%

riduzione degli scarti di produzione

+100

KPI individuati e gestiti

SOLUZIONE

Intelligent manufacturing per processi Industry 4.0

RISULTATI

7

impianti gestiti da ICS

+3.900

equipment controllati

21%

riduzione degli scarti di produzione

11%

riduzione tasso prodotto invenduto

+940

interventi di manutenzione segnalati

 
Real time iiot dashboard
 
Obiettivi
Il progetto ha avuto l'obiettivo di implementare un sistema di data analytics innovativo per l'intelligent manufacturing e il supporto decisionale in processi produttivi Industry 4.0. Si è estesa e potenziata la dotazione algoritmica e le performance ottenute nel settore dell'efficientamento energetico del progetto SEI, aggiungendo le funzionalità di:

 

Zero defect-manufacturing:

  • riduzione/eliminazione dei difetti di produzione e degli scarti;

 

Cloud factory:

  • storage online delle informazioni;

  • gestione dei Big Data per l'analisi e il monitoraggio dei KPI di impianto;

Produzione on demand:

  • adattabilità e flessibilità della produzione in funzione delle richieste dei singoli clienti.

Laminatoi del reparto macinazione controllati da ICS

 
SOLUZIONE
Il core del sistema è costituito da uCPS (micro CPS): un SBC (Single Board Computer) di dimensioni compatte incapsulato in un enclousure di tipo USB stick form factor  che costituisce il Cyber Physical System (CPS) di ICS.
Idea75 ha sviluppato ICS: il cluster di calcolo distribuito di sistemi embedded che rispondono alle primarie richieste in Industry 4.0, ovvero l'unione del mondo fisico con il mondo virtuale, attraverso una rete di informazione continuamente connessa per la realizzazione dell'intelligent manufacturing.
ICS sfrutta l'infrastruttura IIoT (Industrial Internet of Things) presente sugli impianti per implementare le funzionalità di smart factory tipiche dell'industria 4.0 su impianti energivori, in particolare molitori, attraverso un sistema di calcolo distribuito che interagisce direttamente e dinamicamente con le macchine e gli equipment di impianto.
Il sistema è anche dotato di una componente cloud (ICS cloud) per il monitoraggio dell'impianto e delle singole macchine e l'analisi in tempo reale dei KPI di produzione, manutenzione e di gestione.

Ogni uCPS elabora i dati di una singola macchina e li invia a ICS Cloud per la visualizzazione

ICS: schema di funzionamento

 
RISULTATI
ICS (Innovative CPS for Smart factories):
  • è installato in 7 impianti del Gruppo Casillo, dislocati fra Corato, Altamura, Lucca e Pozzallo;

  • monitora e gestisce 3905 equipment;

  • ha permesso di ridurre le percentuali di scarti di produzione del 21% (Zero-Defect Manifacturing - ZDM);

  • ha portato alla riduzione della percentuale del tasso di prodotto invenduto del 11% (Produzione On Demand - POD);

  • effettua più di 900 segnalazioni per interventi di manutenzione predittiva in un anno (dato medio per impianto di produzione).

 

Tipologie di equipment monitorati

Installazioni di ICS

PUBBLICAZIONI, ARTICOLI E PREMI

"Il molino del futuro va oltre il revamping" [MOLINI D'ITALIA n°6 - Anno LXIX Giugno 2018]

May 31, 2018

"L’efficienza energetica è uno degli aspetti principali da indagare e comprendere a fondo se si vogliono ottimizzare i costi industriali di uno stabilimento produttivo. Ogni settore manifatturiero richiede un apporto energetico significativo per raggiungere i propri obiettivi di produzione e l’industria molitoria non è da meno, poiché tipicamente impiega energia elettrica per movimentare le macchine di processo, per la produzione di aria compressa e per produrre, in alcuni casi, energia termica. L’uso consapevole e ottimizzato dell’energia è ritenuto a livello internazionale una pratica di rilevanza strategica al punto che sono state redatte delle norme, la principale è la ISO 50001, volte a definire i requisiti per creare e mantenere un Sistema di gestione dell’energia. L’obiettivo è consentire a un’organizzazione di perseguire, con approccio sistemico, il miglioramento continuo delle proprie prestazioni energetiche. Alcune peculiarità del settore molitorio e le tecnologie Industria 4.0 offrono la possibilità di affrontare l’argomento in modo più approfondito e l’opportunità di raggiungere migliori livelli di performance energetica."

"Premiata l'eccellenza progettuale per l'industria 4.0" - [AUTOMAZIONE INDUSTRIALE n.262 - maggio 2018]

May 12, 2018

"Il secondo classificato è stato Idea75, società di progettazione e ingegneria di Bari, per un progetto realizzato presso Gruppo Casillo, in ambito food e beverage. Si tratta del progetto "Grano 4.0": sono stati interconnessi gli impianti molitori per ottimizzare i processi, migliorare la qualità ed evitare gli sprechi."

"Quando il grano diventa 4.0, è Digital Transformation" - [AUTOMAZIONE INDUSTRIALE n.262 - maggio 2018]

May 12, 2018

"In questo periodo, la gran parte delle imprese", afferma Davide Cascella, Chief R&D Officer di Idea75, " si confronta con la trasformazione digitale, una grande opportunità per creare nuovo valore tramite una maggiore trasparenza delle operazioni in impianto, la possibilità di personalizzare ogni prodotto di lavorazione e la capacità di offrire ai clienti servizi associati al classico prodotto finito manifatturiero".

I progetti di trasformazione digitale pongono, inevitabilmente, le sfide tipiche dell'applicazione di tecnologie innovative, si pensi alla virtual industrialization, al digital twin, al Mes. "Il settore molitorio, in particolare, vede ancora un'ampia diffusione di soluzioni tradizionali e processi gestiti manualmente dagli operatori", spiega Cascella, "di conseguenza abbiamo dovuto confrontarci con il problema della standardizzazione di una soluzione su impianti eterogenei per architettura di automazione, abbiamo lavorato sul fronte delle risorse umane e con i process owner per semplificare l'adozione delle nuove tecnologie, ed è stata affrontata una profonda fase di strutturazione e formalizzazione del processo produttivo storicamente noto e gestito prevalentemente in base all'esperienza degli operatori".

"Industria molitoria un progetto vincente"

December 31, 2017

Il “Premio Innovazione 4.0”, realizzato nell’ambito della manifestazione A&T, quest’anno in programma dal 18 al 20 aprile all’Oval Lingotto di Torino, premia progetti di trasferimento tecnologico in ottica d’innovazione di prodotto e processo.

La soluzione di Idea75, startup che realizza soluzioni innovative per l’ottimizzazione di aziende energivore, applicata agli stabilimenti del Gruppo Casillo, si è aggiudicata il “Premio Innovazione 4.0”, categoria “Aziende” all’edizione 2017 di A&T.

Al premio hanno partecipato centinaia di imprese eccellenti, università e startup, presentando idee e casi applicativi concretamente utili per favorire l’introduzione delle tecnologie innovative e del modello Industria 4.0 nelle singole aziende. Il premio è stato ideato in collaborazione con le principali Associazioni imprenditoriali: il comitato scientifico ha selezionato 97 contributi di particolare rilievo, costruendo così un programma informativo di concreta utilità che ha portato ulteriore valore aggiunto ad A&T, manifestazione espositiva italiana dedicata alle tecnologie e soluzioni innovative in ottica 4.0.

"Fabbrica reale e digital twin si incontrano nel Molino 4.0"

December 18, 2017

La dinamicità imposta dal mercato, le esigenze di combinare qualità e costi, l’integrazione nell’ottica della supply chain costringono a ristudiare il processo produttivo all’interno di una fabbrica. Per questi motivi, il Gruppo Casillo, attivo nella produzione e nella commercializzazione di sfarinati, ha scelto come partner Idea75, startup ed Esco (Energy Service Company) certificata Uni Cei 11352:2014.

Nato dalla collaborazione tra queste due aziende, il progetto Molino 4.0, iniziato nel 2015 e terminato a fine 2016 e applicato sugli stabilimenti del Gruppo Casillo, ha comportato la trasformazione digitale e innovativa del processo produttivo e ha abbracciato il concetto di “automazione cognitiva”, al fine di produrre informazioni utili per l’azienda in chiave Industria 4.0.

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KEYWORDS

ICS 

uCPS

CPS

IIoT

Decision Support System

Energy Efficiency 

Industry 4.0

Milling Plant 

Parallel computing

Distributed computing

Cluster

stakeholders & Credits

Giuseppe Leonardo Cascella, PhD

PROJECT COORDINATOR

Idea75

laurea con lode e PhD in Ing. Elettrica @Politecnico di Bari (IT)

EU Marie Curie Fellow @Nottingham University (UK)

40+ pubblicazioni internazionali

30+ progetti industriali e R&D

Francesco Cupertino, Full Professor

SCIENTIFIC DIRECTOR

Politecnico di Bari

laurea con lode e PhD in Ing. Elettrica @Politecnico di Bari (IT)

Professore Ordinario di Macchine ed Azionamenti Elettrici @Politecnico di Bari

Responsabile Scientifico @Energy Factory Bari

100+ pubblicazioni internazionali

Regione Puglia

Ente finanziatore

Ente finanziatore e promotore del Programma Operativo FESR 2014-2020 per la valorizzazione e diffusione della ricerca e dell'innovazione per la competitività regionale.

Puglia Sviluppo

Responsabile misura agevolativa

Puglia Sviluppo gestisce buona parte degli strumenti regionali di incentivazione per le imprese in qualità di organismo intermedio della Regione Puglia o di gestore diretto degli strumenti finanziari.

gruppo-casillo.png

Casillo Group

Il Gruppo Casillo, con una capacità di macinazione e movimentazione di oltre 2 milioni di t/annue di grano, rappresenta uno dei maggiori “Market Maker” del mondo nel settore del grano duro.