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progettare 446 • maggio 2022 81 tradizionali. Occorrerà pensare ai pro- cessi di produzione in modo nuovo per massimizzare la velocità, la flessibilità e il rendimento. La produzione intelligente è uno strumento essenziale per aumen- tare la produzione di batterie. Ci piace chiamarla ‘digital thread’ perché la pro- duzione intelligente non è solo una que- stione di esecuzione, ma riguarda anche l’ottimizzazione dell’intero ciclo di vita. Ruolo del digital twin Tutto ha inizio nelle fasi iniziali delle at- tività di R&D durante le quali chimici e tecnici elaborano le idee per batterie di nuova concezione, utilizzando per il pro- getto gli strumenti offerti dalla chimica computazionale e dal CAD, avvalendosi anche del PLM per gestire lo sviluppo del prodotto. L’inizio del digital thread coincide con il momento in cui si co- minciano ad aggregare informazioni in un ambiente virtuale. Durante il ciclo di verifica, strumenti come Matlab e Ansys generano dati ancora più preziosi. Questi dati vengono utilizzati per svilup- pare ‘digital twin’, vale a dire macchine di pianificazione e collaudo delle operazioni nel mondo virtuale, in vista di un succes- sivo utilizzo nel processo di produzione. I digital twin agevolano la formazione del personale nel mondo virtuale e consen- tono un rapido avvio della produzione al momento opportuno. Ma non è tutto. Con la produzione, la vendita e l’utilizzo dei prodotti, i dati vengono raccolti nel mondo reale e riportati nel mondo virtua- le, consentendo l’ottimizzazione sia dei prodotti sia dei processi. Questa fusione tra mondo fisico e virtuale rappresenta il futuro della produzione di batterie. Monitoraggio intelligente Uno degli aspetti più importanti del digi- tal thread è la maggiore visibilità ottenuta mediante il monitoraggio della produ- zione. Il monitoraggio della produzione si basa su una suite software denomina- ta ‘sistema di gestione della produzio- ne’ (Manufacturing Execution Systems, MES). La suite MES viene utilizzata da decenni nella produzione automotive, ma rivestirà un’importanza cruciale per i produttori di batterie, soprattutto per quanto concerne la personalizzazione. Lo sviluppo del mercato sarà accompa- gnato da un aumento della domanda di personalizzazione, che potrà arrivare alla richiesta di lotti unici per ciascuna vettura. Il software MES consente di integrare i sistemi di controllo e quelli aziendali per dar seguito agli ordini e monitorarli in tutta l’azienda. Consente inoltre di individuare il contesto aggiuntivo neces- sario per trasformare i dati di produzione in informazioni utilizzabili. È persino possibile iniziare a utilizzare le applica- zioni MES su piccola scala per affrontare problematiche di produzione specifiche. Se ad esempio si sta cercando di com- prendere il motivo di alcune anomalie, è possibile utilizzare un’applicazione MES per il controllo della qualità al fine di rilevare, identificare e segnalare quando i processi di una macchina o di un ope- ratore non rispettano i limiti prescritti. Un’altra applicazione possibile è nel ‘track-and-trace’, che assicura la comple- ta tracciabilità delle batterie lungo l’inte- ro processo di produzione, contribuendo a garantire che siano sicure per l’uso. Infine, è possibile aumentare la capacità delle applicazioni con una suite software MES aziendale in grado di fornire un’unica versione attendibile di tutte le operazioni. Un altro esempio significativo di raccolta dati paperless automatizzata e intelligente è il Battery Passport della Global Battery Alliance (GBA). Il Battery Passport fornisce informazioni attendibili sugli indicatori riguardanti l’adozione di pratiche respon- sabili e sostenibili. Questo si traduce in un vero e proprio sigillo di qualità, che registra inmodo veritiero la provenienza, la gestio- ne, il riciclaggio e l’utilizzo responsabile di una batteria lungo l’intero ciclo di vita. Il ruolo del Battery Passport nel sostenere una catena del valore responsabile per le batterie ha avuto l’imprimatur sia nell’am- bito di dibattiti finalizzati alla definizione di politiche globali, come il G7 del 2021, sia nella bozza della direttiva UE sulle batte- rie, sia da parte delle amministrazioni di Canada e Stati Uniti. I relativi dati devono essere tutti aggregati automaticamente. Il sistema MES In collaborazione con Samsung SDI, Rockwell Automation ha sviluppato un sistema MES che non solo non è basato su supporti cartacei, ma si serve di un anello di qualità. Ogni fase produttiva è documentata dal MES. Ad esempio, FactoryTalk Analytics può indicare che l’aumento dei tassi di errore presso una stazione di incollaggio delle batterie è direttamente riconducibile ai fusti di ade- sivi recentemente integrati nel processo di produzione. Secondo Samsung SDI, questo strumento di analisi contribui- Per produrre i miliardi di Watt di energia di cui i veicoli elettrici avranno bisogno saranno necessarie gigafactory per la produzione di batterie. SPECIALE INDUSTRIA AUTOMOTIVE