Migrazione a un nuovo MES con tempi di fermo minimi: il caso Tata Motors

Informazioni di base

Nonostante un avvio lento, la produzione automobilistica in India si è spostata sulla corsia di sorpasso a livello internazionale.

L'industria automobilistica indiana, ancora agli albori negli anni '60, ha subito da allora una forte accelerazione. Oggi la più grande democrazia del mondo è il sesto produttore di autovetture e veicoli commerciali a livello globale.

Tata Motors ha svolto un ruolo fondamentale nella trasformazione dell'industria dei trasporti in India. Per gran parte del secolo passato, l'automobile era un lusso riservato per lo più ai ricchi. Inoltre, quasi tutti questi veicoli venivano importati o prodotti in India da multinazionali del settore. Tata Motors è nata per diventare la prima casa automobilistica locale.

Nel 1998 Tata Motors ha lanciato la Indica, la prima autovettura completamente indiana. Nel 2008 è stata la volta della Nano, la macchina più economica al mondo.

Tata Motors è impegnata a produrre veicoli con gli standard di qualità più elevati. Così, quando l'azienda ha deciso di sostituire il sistema di esecuzione della produzione (MES) ormai obsoleto in uno degli stabilimenti esistenti, ha scelto FactoryTalk^® ProductionCentre^® di Rockwell Automation, compiendo un notevole passo avanti verso la standardizzazione dei sistemi MES utilizzati.

Sfida

Lo stabilimento Tata Motors di Pune, in India, produce i modelli Zest, Bolt, Indica e una serie di altri modelli di autovetture in diverse varianti. Nel 2011 i responsabili e i tecnici dell'impianto constatarono che il sistema MES, utilizzato ormai da 6 anni, aveva bisogno di un aggiornamento.

Il sistema esistente cominciava infatti a mostrare i primi sintomi di obsolescenza.

"Eravamo alle prese con problemi di disponibilità del sistema derivanti da sporadici guasti dei server", afferma Satarupa Roy Sarkar di Tata Motors, IT. "Se questi problemi fossero continuati o addirittura peggiorati, sarebbe stato difficile soddisfare le aspettative di elevata disponibilità degli utenti."

L'uniformità della qualità era un'altra delle iniziative che il team Tata Motors intendeva promuovere. C'era bisogno di un MES con funzionalità automatizzate di condivisione delle informazioni in tempo reale attraverso quality gate.

"Se viene rilevato un difetto, le misure correttive devono essere adottate velocemente", dice Satarupa. "Con gli avvisi automatizzati e le comunicazioni tracciabili avevamo bisogno di una procedura ancora più rapida."

Al fine di migliorare la velocità delle comunicazioni interconnesse correlate alla qualità, furono implementati meccanismi di feeback e feed-forward a livello di sistema per consentire azioni più rapide per il raggiungimento dei benchmark di qualità.

"Ci rendemmo conto che era necessario rinnovare l'intero MES", dichiara Jagdish Belwal, Chief Information Officer di Tata Motors. "Quando abbiamo deciso di effettuare questo aggiornamento, lo abbiamo considerato anche un'opportunità per procedere alla ristrutturazione dei processi aziendali. Oltre a migliorare le prestazioni di produzione, abbiamo voluto standardizzare le applicazioni, i processi e la tecnologia con due impianti gemelli, entrambi completamente nuovi."

Tata Motors utilizzava già il software FactoryTalk ProductionCentre (FTPC) nei due impianti più recenti. Alla luce delle esperienze positive con il MES più avanzato, il team Tata Motors decise di migrare al software FTPC anche nello stabilimento di Pune.

Passando al sistema FactoryTalk, il team sapeva che avrebbe potuto migliorare le coerenze operative e fornire visibilità per il supporto ai processi decisionali all'interno dello stabilimento di Pune. Inoltre, il team avrebbe anche potuto realizzare un'azienda interconnessa, la Connected Enterprise, integrando tutti e tre gli impianti e standardizzando comunicazione, applicazioni, processi e tecnologia.

In condizioni normali, una migrazione delle dimensioni richieste nell'impianto di Pune, comprendente installazioni server, ridondanze di rete e commutazioni dei sistemi per sei stazioni delle linee di assemblaggio e 93 funzioni, avrebbe generato un arresto su vasta scala. Il team Tata Motors e i suoi partner tecnologici, invece, decisero di superare il problema e di eseguire la migrazione mantenendo l'impianto in funzione, con fermi macchina pressoché nulli e un impatto minimo sulla produzione.

Soluzione

Il team dedicato alla migrazione, costituito da oltre 20 membri, includeva partner applicativi di Tata Technologies Limited, fornitori di servizi di supporto per l'infrastruttura IT di Tata Consultancy Services, integratori di sistemi di MESTECH Services ed esperti di tecnologie di Rockwell Automation e del team IT interno di Tata Motors.

Il primo passaggio del processo di pianificazione è consistito nell'ascoltare quali erano le funzionalità necessarie nel nuovo MES. A questo scopo, si sono svolti colloqui con tutti i soggetti interessati all'interno dello stabilimento di Pune, inclusi i responsabili dell'area tecnica, delle linee di assemblaggio, del controllo di qualità e delle operazioni generali di impianto.

Sulla base di una "lista dei desideri", il team si è messo al lavoro per pianificare la migrazione MES, scoprendo tuttavia ben presto che la conversione dell'impianto esistente avrebbe creato più difficoltà del previsto.

"Abbiamo iniziato presupponendo che, con un sistema funzionante e visibile a tutti, non fosse necessario definire in maniera approfondita i controlli necessari", afferma Belwal. "Ben presto abbiamo scoperto di aver sottovalutato l'entità delle personalizzazioni a cui era stato sottoposto il MES utilizzato nei 6 anni precedenti".

Il team si è quindi concentrato sull'identificazione dei requisiti, inclusi quelli integrati nel MES precedente nel corso degli anni. Dopo aver sviluppato e testato ampiamente lo scenario di produzione, il team si è preparato ad affrontare la sfida di una migrazione in parallelo al nuovo MES.

A questo scopo, è stato necessario adottare un approccio innovativo. Il team ha creato, tra il vecchio e il nuovo sistema, bridge dati eseguibili in parallelo durante il processo di migrazione. I dati acquisiti da un sistema sono stati trasferiti nell'altro sistema tramite un bridge dati. L'approccio graduale alla migrazione consentiva al team di sviluppo, qualora si fossero presentati errori durante la transizione, di commutare tra i due sistemi senza compromettere la produzione.

"La migrazione è stata completata in un mese e mezzo", dichiara Satarupa. "Abbiamo proceduto stazione per stazione e funzione per funzione, con la massima prudenza perché il nostro obiettivo principale era quello di evitare i fermi macchina."

Risultati

Il team Tata Motors ha raggiunto l'obiettivo. La migrazione, infatti, è stata completata con tempi di fermo pari allo 0,1% e senza alcuna perdita a livello di produzione.

"In totale abbiamo avuto 2 ore e 45 minuti di fermi macchina su 1600 ore circa di funzionamento delle linee", afferma Satarupa. "Questi tempi di fermo, tra l'altro, erano stati pianificati nell'ambito del processo con il team di produzione ed è stato pertanto possibile mantenere i normali livelli di produzione."

Dal completamento del progetto, nell'autunno 2013, il nuovo sistema è stato monitorato e misurato. Anziché basarsi su ciascuna stazione per gestire i rispettivi documenti operativi, il software MES raccoglie e ordina in modo sistematico milioni di punti dati trasformandoli in informazioni utilizzabili.

Satarupa ha illustrato il processo di escalation degli allarmi con il sistema FactoryTalk. "Appena viene rilevato un difetto in corrispondenza di un quality gate, viene emesso un allarme e, a seconda della categoria del difetto, vengono inviati messaggi ai supervisori e ai responsabili attraverso il sistema. Vengono quindi rapidamente adottate misure correttive e preventive.

Inoltre, con il sistema FactoryTalk, il team IT di Tata Motors non deve più dedicare tanto tempo a sviluppare e distribuire nuove applicazioni.

"Il nuovo sistema evita di dover distribuire la stessa applicazione in ogni stazione di assemblaggio o di dover riscrivere ogni volta lo stesso codice", dice Satarupa.

Oltre a ridurre i processi manuali, il nuovo MES consente di connettere l'impianto all'azienda, aprendo la strada a una lunga lista di vantaggi in termini di produzione ed efficienza. Ad esempio, i formati dei dati, la modellazione e l'approccio allo sviluppo sono tutti uniformati nei tre siti.

"L'adozione della soluzione Rockwell Automation ha consentito di uniformare l'ambiente MES", sostiene Belwal.

Dopo aver armonizzato le tecnologie in tre impianti di produzione, Tata Motors sta valutando la possibilità di implementare le soluzioni Rockwell Automation anche in altri stabilimenti.

"Da un punto di vista strategico, abbiamo ottenuto grandi vantaggi replicando a Pune la tecnologia degli altri nostri siti", sostiene Belwal. "Il processo realizzato qui ha tutte le caratteristiche per poter essere replicato in altri impianti."

I risultati sopra riportati sono specifici dell'utilizzo di prodotti e servizi Rockwell Automation da parte di Tata Motors in combinazione con altri prodotti. Risultati specifici possono variare in base all'azienda.

Informazioni sui marchi:        

FactoryTalk e ProductionCentre sono marchi commerciali di Rockwell Automation Inc