PLM in cloud: cosa significa, come funziona, esempi e vantaggi

PLM in cloud significa che tutte le informazioni di prodo­tto e di progetto risiedono sulla nuvola. Grazie a una piattaforma di gestione condivisa, il passaggio tecnologico consente di ripensare la catena della produzione e della distribuzione disegnando prodotti (e servizi a corredo) attraverso processi di co-creazione e di scambio più integrati, agili, dinamici ma anche sostenibili e, in tempi di Covid, più sicuri. Dalla progettazione iniziale dei prototipi alla vendita finale, il digitale abilita nuovi ecosistemi aperti, altamente collaborativi, con modelli organizzativi decisamente più sinergici e funzionali. Il processo decisionale è condiviso e velocizza tutte le fasi di sviluppo e implementazione, permettendo di mantenere la capacità produttiva costantemente allineata all’evoluzione della domanda. Virtual twins, simulazioni e analisi favoriscono approcci che bilanciano al meglio le capacità delle fabbriche e i requisiti delle filiere, innescando il circolo virtuoso dell’informazione e dell’azione, razionalizzando i costi e potenziando i fatturati.

Come e perché i virtual twin fanno la differenza

Rispetto alla realizzazione di costosi modelli fisici o all’uso di modelli digitali bidimensionali, negli ultimi anni l’utilizzo del rendering 3D integrato all’intelligenza delle simulazioni a supporto degli ambienti di test e di sviluppo ha accelerato e migliorato tutti i processi di convalida relativi alla fattibilità, alla produzione e alla distribuzione di un prodotto. La possibilità di collegare i flussi di dati che uniscono lo spazio fisico a quello virtuale consente di rappresentare e capire come si comporteranno i sistemi e i prodotti che si vogliono realizzare considerando tutte le possibili condizioni applicative. I vantaggi sono molteplici, a partire dalla possibilità di accedere facilmente ai dati di molte fonti diverse, aggregarli e visualizzarli attraverso un unico cruscotto centralizzato, sincronizzato e condiviso, potendo aggiungere informazioni contestuali. I digital twin (o virtual twin) consentono di avviare a costi estremamente contenuti un’attività sperimentale, come nel caso dell’ideazione di un prodotto, che permette di risparmiare sulla creazione di un costoso prototipo fisico così come un’attività predittiva, come nel caso della creazione di un processo, consentendo di prevedere in anticipo comportamenti anomali, rischi ed errori. Ragionando in ottica di PLM è chiaro che i virtual twin possono fare davvero la differenza, applicando una conoscenza condivisa che può essere applicate al sistema originale con un rischio molto minore e un ritorno sull’investimento molto maggiore.

Product Lifecycle Management: ieri, oggi e domani

A differenza di quanto si possa credere, il Product Lifecycle Management non nasce nell’ambito della progettazione di produzione ma è un concetto che appartiene alla letteratura del marketing management.

PLM: da intuizione a modello

Vero è che il PLM è prima di tutto la capacità di avere un approccio olistico al prodotto: dalla sua creazione alla sua obsolescenza. Ad avere l’intuizione, nel 1931, fu Otto Kleppner, visionario e saggista austriaco trapiantato a New York (dove al suo arrivo fondò l’omonima società di advertising) che aveva capito come i prodotti nel loro ciclo di vita attraversassero tre fasi:

• pionieristico
• competitivo
• ritentivo

Negli anni successivi, con l’affermarsi della produzione di massa, i marketer hanno identificato, integrato e analizzato ulteriori fasi che caratterizzano il ciclo di vita dei prodotti:

• introduzione
• crescita
• scadenza
• saturazione
• declino

Quell’innovazione che significa arrivare prima degli altri

Nel 1959 un altro esperto del settore, Allan Patton, evidenziò nei suoi studi come nel PLM i profitti risultano alti durante la fase di crescita e, a causa della concorrenza, diminuiscono nelle fasi successive. In sintesi, nel passaggio dalla maturità alla saturazione, la competizione tra diversi produttori porta a una riduzione dei prezzi mentre, a fine ciclo di vita, il prezzo viene determinato dai mercati e non più dai produttori. Quello che mancava alla produzione in quegli anni era la capacità di cogliere la centralità dei servizi. Il PLM, infatti, oltre al vantaggio di portare nuovi prodotti sul mercato prima degli altri, rende le aziende più competitive nel momento in cui allargano il loro focus d’azione dai prodotti a tutte le attività di:

• assistenza
• supporto
• manutenzione
• formazione
• consulenza
• personalizzazione

L’importanza dei servizi è diventata evidente negli anni a seguire, quando sia la produzione di massa che la personalizzazione di massa sono diventati approcci superati. Personalizzare e arrivare prima degli altri richiede al mondo manifatturiero di incrementare le capacità produttive, accelerando i tempi dell’innovazione grazie all’uso di ambienti di simulazione e test ad altissima integrazione per rilasciare solo prodotti e servizi eccezionali, rimanendo sempre al passo con la domanda. Il che significa che il PLM permette di ragionare oltre al mero prodotto per includere nella sua definizione anche tutte le attività di pre vendita e post vendita, introducendo nella progettazione nuove logiche di co-creazione e di azione.

I vantaggi del PLM oggi

Durante la fase di introduzione del ciclo di vita di un prodotto (PLC) è vero che c’è pochissima concorrenza ma i costi di sviluppo sono molto elevati. Una volta raggiunta la fase di crescita, i volumi di prodotto aumentano in modo esponenziale ed è in questa fase che i produttori abili raccolgono la maggior parte dei loro profitti. Adottando il PLM le aziende manifatturiere riescono a produrre di più e meglio:

• Riducendo i tempi dall’ideazione alla vendita
• Tagliando i costi di sviluppo
• Aumentando i volumi di produzione per soddisfare la domanda
• Gestendo e migliorando la qualità e il costo del prodotto
• Abbattendo i costi di produzione man mano che il prodotto passa dalla crescita alla maturità e al successivo declino
• Finalizzando sempre nuove chiavi di servizio in termini di personalizzazione e assistenza pre e post vendita ma anche formazione, noleggio operativo, smaltimento e via dicendo

S come smaltimento, S come sostenibilità, S come simulazione

Verso la metà degli anni 80 alcuni leader di settore hanno iniziato a interrogarsi sull’impatto della produzione sulla società e sull’ambiente. Nella sua evolutiva, dunque, il PLM ha imparato ad abbracciare anche il tema della sostenibilità: un prodotto, sin dalla sua fase di ideazione, deve includere i processi associati al suo corretto smaltimento e alla possibilità di prevedere il suo riciclo totale o parziale. Di fronte alla crescente richiesta da parte dei consumatori di prodotti sostenibili ed ecologici, a distanza di trent’anni questi principi sono diventati punti di forza delle aziende manifatturiere, portando sia a una maggiore tracciabilità delle materie prime che a una più ampia visibilità della supply chain. L’obiettivo? Verificare già in fase di prototipazione che i prodotti possano soddisfare le esigenze dei clienti, garantendo acquisti coerenti con tutti i loro valori. Il tutto considerando come gli ambienti di simulazione, l’applicazione dell’Intelligenza Artificiale, dell’AR e della VR riducano sensibilmente i costi, i tempi ma anche l’impatto sull’ambiente di prototipi e test.

Una delle prime applicazioni del PLM

Una delle prime applicazioni del PLM risale al 1985, quando American Motors Corporation decise di accelerare il processo di sviluppo della Jeep Grand Cherokee. Oltre ad utilizzare strumenti CAD per aumentare il livello di produttività dei disegnatori, il PLM adottato consentì di archiviare in un database centralizzato disegni e documenti, agevolando tutto il processo legato alle modifiche tecniche. Abilitare un facile accesso alla documentazione corretta risolse in modo rapido ed efficace gli errori di progettazione. Questo nuovo approccio si rivelò talmente efficace che, quando nel 1987 Chrysler acquistò American Motors, mantenne questo sistema di PLM (il che contribuì a fare del marchio, il produttore americano più economico per tutto il decennio successivo).

PLM in cloud: che cos’è, come funziona e perché è così importante

Il PLM è data driven e oggi rappresenta l’insieme integrato di strumenti software utilizzati nella progettazione, revisione e realizzazione di prodotti e linee di prodotti dalla fase di ideazione iniziale agli step successivi di sviluppo, produzione, distribuzione, gestione del ciclo di vita finale. Come per American Motors, un efficace sistema PLM è completamente integrato. Utilizzare le stesse informazioni per tutte le transazioni, garantisce l’integrità dei dati e la riduzione degli errori. A rendere ancora più funzionali le dinamiche di sviluppo e di produzione è l’uso di un PLM in cloud. Il PLM in cloud permette di collegare in maniera più strategica la catena del valore, potenziando ulteriormente l’agilità produttiva attraverso una capacità di produzione flessibile e auto-adattativa. La possibilità di utilizzare un’unica piattaforma condivisa, dove risiedono in maniera perfettamente sincronizzata e standardizzata tutte le informazioni associate a prodotti (progetti, prototipi e tutte le relative informazioni tecniche e commerciali, incluso il princing e la documentazione di supporto al marketing e all’ufficio acquisti) massimizza l’esperienza d’uso a tutti gli utenti: interni (LOB) ed esterni (partner, collaboratori e clienti).

Perché il PLM in cloud è la soluzione di oggi e di domani

L’Industria 4.0 ha inaugurato una nuova era di tecnologie come la Internet of Things (IoT), il machine learning, la robotica ma anche l’adozione di PLM in cloud. La transizione del PLM a una piattaforma SaaS (Software as a Service) elimina l’onere della costosa infrastruttura IT e della manutenzione necessaria con le tradizionali piattaforme on-premise. I vantaggi più evidenti del PLM in cloud sono legati alla sua scalabilità. L’economia delle implementazioni as a Service può essere interessante per clienti di qualsiasi dimensione. Tuttavia, i vantaggi economici non si limitano alla riduzione delle spese in conto capitale e ai risparmi sui costi per utente. Il PLM in cloud semplifica la gestione degli accessi, securitizzando e risolvendo anche gli accessi da parte dei collaboratori esterni. La flessibilità del cloud è un altro grande vantaggio per le organizzazioni. Per il lavoro basato su progetti, ad esempio, è molto più efficiente aumentare un’istanza PLM cloud per i picchi di utilizzo, ridimensionandola quando il progetto avanza nello sviluppo. Il mezzo principale di integrazione del PLM in cloud sono una serie di servizi web che utilizzano le API RESTful (REST è uno standard di settore per i servizi web NdR). L’astrazione delle integrazioni tramite delle API stabili semplifica lo sviluppo, riducendo lo sforzo necessario all’aggiornamento dei sistemi. Infine, con il PLM in cloud il tempo e gli investimenti, che altrimenti sarebbero destinati alle integrazioni di base e alla manutenzione dei sistemi, possono essere investiti nell’abilitazione di nuove capacità ed efficienze organizzative.

I vantaggi del PLM in cloud

È sempre più difficile sviluppare i prodotti di domani con le soluzioni di ieri. Le aziende devono adottare una strategia basata su una piattaforma capace di collegare la rete del valore, supportando le applicazioni critiche. Il PLM in cloud è una piattaforma innovativa che garantisce al mondo della produzione le capacità critiche necessarie a creare prodotti di successo e piacevoli esperienze per i clienti. Attraverso un unico sistema olistico, con app che collegano varie parti interessate al sistema, il PLM in cloud consente a tutti gli stakeholder del processo produttivo di sfruttare la definizione olistica del prodotto digitale per creare e convalidare virtualmente le proprie esperienze in tempo reale, in modalità 24/7/365 e potenzialmente per chiunque, dovunque. La sicurezza delle informazioni e degli accessi è garantita da regole di crittografia e da infrastrutture garantite dai cloud provider. Questo tipo di soluzione diventa così la pietra miliare della trasformazione digitale del business, abilitando tutte le funzionalità necessarie alle organizzazioni coinvolte nel ciclo di vita di un prodotto, dallo sviluppo alla commercializzazione, nonché tutte le applicazioni upstream e downstream, gestendo sia le risorse che i processi intellettuali.

La progettazione nell’era della experience economy

Rispetto al processo produttivo la fase di prototipazione è la più strategica alla buona riuscita di un prodotto. Disegnare i prototipi a mano, realizzando un modello fisico per le attività di test è un approccio dispendioso e ormai superato. L’uso del digitale ha diversificato i processi, introducendo varie forme di prototipazione rapida (FDM, 3DP, PJET, CNC, …). L’approccio più evoluto si basa sull’utilizzo di un PLM in cloud. Per la parte di prototipazione, la possibilità di studiare il comportamento di oggetti o di interi processi utilizzando modelli tridimensionali virtuali garantisce esperienze ancora più immersive e contestuali. L’esperienza aumentata amplia la capacità di comprensione sia degli sviluppatori che dei clienti finali, aiutando a rilasciare prodotti di valore perché più pertinenti, funzionali e in linea con le aspettative. I modelli dinamici, infatti, vanno oltre la mera documentazione permettendo interventi correttivi all’inizio dello sviluppo, quando i progetti sono ancora flessibili.

Anche la prototipazione diventa dirompente

Il tema della condivisione e della sincronizzazione delle informazioni legate alla progettazione e realizzazione di un prodotto non è l’unico valore strategico di un PLM in cloud. In chiave evoluta, infatti, il sistema permette l’acquisizione e la condivisione di conoscenze e competenze, con una gestione potenziata di risorse e processi intellettuali. A fare la differenza è un Model Business Engineering che rende la prototipazione dirompente, consentendo di accelerare le fasi di test e sperimentazioni anche nelle condizioni più estreme senza disperdere tempo e risorse fisiche ed economiche. L’intelligenza della progettazione associata allo smart manufacturing non riguarda solo la fase di lavorazione e distribuzione dei prodotti ma anche quella dei servizi. A fare la differenza sono modalità di processo e di programmazione più agili. Grazie a un PLM di ultima generazione il mondo manifatturiero una capacità di risposta che viaggia su una taylorizzazione garantita da configuratori di prodotto (CTO – Configur To Order) e sistemi di ingegnerizzazione dell’ordine (ETO – Engineer To Order) che abilitano una prototipazione e una pianificazione veramente su misura.

Ecosistemi sempre più integrati e collaborativi

Le aziende più innovative stanno adottando di più approcci completi e virtuali di modellazione del prodotto. La modellizzazione virtuale integrata, infatti, è l’ultima frontiera del PLM e rivoluziona il modo di progettare, documentare e comunicare, arrivando a dettagliare le informazioni di prodotto con un approccio a 360 gradi che coinvolge clienti e produttori per promuovere una ingegnerizzazione collaborativa avanzata. Ad esempio, nel caso in cui l’ufficio acquisti trova che nella catena di fornitura prescelta ci sono margini di interruzioni o rischi di varia natura che possono impattare sulla continuità operativa della produzione, l’organizzazione può cercare canali di fornitura alternativi risolvendo a monte il problema. Se la personalizzazione di un prodotto va oltre la capacità produttiva di una linea di produzione, invece, sarà necessario rivedere gli investimenti in infrastrutture, l’economia del prodotto ed altri aspetti correlati. Inoltre va considerato come i vantaggi di un approccio olistico modellizzato, associato alle nuove piattaforme di PLM, hanno consentito alle aziende più preparate di affrontare la pandemia senza rinunciare al business. Rinnovare e smartificare i processi di produzione in modo agile, flessibile e dinamico, infatti, permette alle organizzazioni di diventare resilienti.

Smart manufacturing e programmazione Agile

Nella fabbrica connessa, infatti, non sono solo le persone a essere connesse e comunicanti: lo sono anche tutti gli asset. Dai materiali ai mezzi che li trasportano, dagli impianti ai prodotti, una sensoristica di nuova generazione abilita processi decisionali guidati dalle informazioni. Il cambio di marcia del ciclo di produzione è strategico: invece di lavorare in maniera compartimentata su repository di dati separati, ogni linea di business lavora sugli stessi set di dati (caratterizzati da diverse rappresentazioni funzionali in base al ruolo e alle competenze aziendali). La notifica di un aggiornamento del progetto viene condivisa in tempo reale a tutti i membri del team: designer, tester, addetti alla produzione, responsabili degli uffici acquisti, commerciali e addetti ai servizi. Questo influisce sull’intera catena di realizzazione e utilizzo del prodotto, accelerando il time to market e la competitività aziendale. La tecnologia oggi permette di gestire meglio la domanda e migliorare i cicli produttivi, monitorando le performance con un’attribuzione precisa dei costi.

Innovazione nella produzione: i plus di 3DEXPERIENCE 

3DEXPERIENCE è una piattaforma sviluppata da Dassault Systèmes che abilita un PLM in cloud di ultima generazione, che offre al mondo della produzione un ecosistema di rete che abilita un approccio olistico alla creazione di valore. Tutti gli attori coinvolti nel processo di produzione, dall’ideazione del prodotto a tute le fasi di progettazione, ingegnerizzazione, prototipazione, lavorazione, marketing, vendite e service desk, di condividere un’unica fonte di verità e collaborare in modo più efficace. Oltre a essere una piattaforma basata sui dati, la piattaforma 3DEXPERIENCE aggiunge funzionalità incentrate su un modello virtuale che fornisce diversi modi per creare e testare nuove possibilità e opzioni, nuove innovazioni e nuovi miglioramenti. Il sistema include applicazioni per modellare, simulare e perfezionare virtualmente tutti gli aspetti dell’esperienza del cliente prima di lanciare un prodotto sul mercato.

Perché la piattaforma 3DEXPERIENCE fa la differenza

La piattaforma 3DEXPERIENCE connette l’azienda digitalmente attraverso delle app basate sui dati, che lavorano a un’unica definizione di prodotto, dando diverse visualizzazioni funzionali degli stessi dati, piuttosto che su repository di dati separati per ciascuna funzione. Questo accesso in tempo reale alla definizione del prodotto virtuale aiuta le aziende ad accelerare la digitalizzazione delle loro attività, supportando un processo di innovazione sostenibile. I sistemi CAD esistenti possono essere collegati alla piattaforma, fornendo ai progettisti i vantaggi della piattaforma e funzionalità aggiuntive, senza richiedere di modificare l’applicazione CAD, migrare dati o creare progetti in un nuovo ambiente. La piattaforma supporta il social networking e l’Information Intelligence in modo nativo per attuare una comunicazione istantanea e l’accesso alle varie informazioni in tutto l’ecosistema aziendale. Attraverso la creazione di dashboard aziendali personalizzate, nello stesso ambiente le parti interessate possono, ad esempio, impegnarsi in una collaborazione social, condividere, visualizzare e simulare modelli 3D online e trasformare i big data in approfondimenti a seconda delle esigenze. Grazie al 3DEXPERIENCE Marketplace i progettisti hanno accesso a un catalogo completo e intelligente di componenti che possono cercare, scaricare e inserire nei loro progetti. Il Marketplace include anche una modalità collaborativa che semplifica la realizzazione di parti o componenti, lavorando insieme ai principali produttori digitali di tutto il mondo.

3DEXPERIENCE Portfolio On Cloud offre una gamma completa di applicazioni:

• offre la possibilità di modellare qualsiasi prodotto contestualizzando il suo comportamento rispetto alla sua vita reale
• permette di pianificare la definizione di un prodotto definendo un business model di successo
•  aiuta le aziende globali a reingegnerizzare tutte le operazioni legate alla pianificazione della produzione
• fornisce applicazioni di simulazione realistiche, che consentono agli utenti di esplorare il comportamento del prodotto nel tempo e in condizioni differenti
• offre un cruscotto centralizzato che consente una visualizzazione olistica della produzione, permettendo di confrontare e analizzare metriche aziendali e dati web utili a misurare il suo impatto sociale.

3DEXPERIENCE in cloud: esempi di successo

AMF: i designer nell’era della collaboration

AMF è un fornitore di accessori per il mondo della moda che persegue un’innovazione sostenibile finalizzata a rendere i suoi processi produttivi sempre più efficienti e rispettosi dell’ambiente. La direzione cercava una piattaforma tecnologica che garantisse massima trasparenza lungo il ciclo di vita dei prodotti. Più in dettaglio, per ottimizzare il processo creativo i designer avevano bisogno di un ambiente condiviso dove poter raccogliere nuove idee con clienti da tutto il mondo e creare live 3D rendering che offrano un’immagine realistica del prodotto finale. Come soluzione di riferimento è stato attivato Perfect Consumer Product sulla piattaforma 3DEXPERIENCE come ambiente operativo centralizzato per un’innovazione collaborativa. L’implementazione, basata su cloud, serve a gestire il processo di sviluppo del prodotto dall’ideazione alla produzione, aiutando i designer a esprimere la loro creatività e mantenendo sotto controllo le tempistiche dei progetti. Il PLM in cloud abilitato dalla piattaforma 3DEXPERIENCE aiuta AMF a migliorare la collaborazione interna e a lavorare in modo più efficiente con i clienti dell’alta moda per creare nuove idee. Le bozze di progetto e i dettagli vengono condivisi in 3D e sono collegati ai processi di produzione a valle, aiutando in questo modo a fornire preventivi realistici e ad agevolare la comunicazione tra progettazione e produzione per accelerare il time-to- market. Attualmente, AMF sta accelerando lo sviluppo del prodotto e sta creando prodotti su misura a velocità record.