Tenere costantemente sotto controllo, in tempo reale, asset e sistemi, avere le informazioni immediatamente disponibili e poterle elaborare per supportare il processo produttivo. Erano queste le esigenze di partenza che hanno spinto un gruppo internazionale che opera nella produzione di motori e componentistica per gli aeromobili e i satelliti ad adottare una soluzione di Smart Tracking & Data Analytics, basata su tag BLE – Bluetooth Low Energy, con il supporto di Orange Business Services.
Il progetto, che è risultato anche finalista ai Digital360 Awards 2021 per la categoria Internet of Things & Big Data Analytics, ha interessato i 35 siti produttivi dell’azienda – ciascuno delle dimensioni di circa sette campi da calcio -, con l’obiettivo di tracciare le posizioni di più di 25.000 asset – tra tool, strumenti di misurazione e altri oggetti (muletti, ecc.) e ottenere informazioni sul loro utilizzo e posizione; minimizzare la probabilità di smarrimento e furto degli asset aziendali; ridurre i tempi di montaggio e migliorare il monitoraggio dei processi produttivi; realizzare un’infrastruttura di comunicazione in presenza di un ambiente poco adatto alla propagazione elettromagnetica.
Smart Tracking & Data Analytics: tutto sotto controllo con i tag Bluetooth
Come anticipato, i tag BLE sono l’elemento distintivo di questo progetto. Questa tipologia di tag, anche noti come Bluetooth Smart, è sviluppata secondo standard 4.0 e consente una comunicazione wireless fino a un raggio di 100 metri e consumi ridotti dei dispositivi interconnessi, grazie alle piccole quantità di dati scambiati e al ridotto tempo di trasmissione.
I tag BLE sono integrati nei tool, negli strumenti di misurazione e nei diversi asset e comunicato con i locator, multi-antenne con capacità di discriminazione della direzione di arrivo del segnale Bluetooth inviato dai tag. Inoltre, un algoritmo consente di calcolare la posizione tridimensionale dei tag (Locating Engine) e una piattaforma software permette di visualizzare le posizioni dei tag, la registrazione dei log, la classificazione delle violazioni e l’analisi degli spostamenti (SmartSpace).
Il sistema di Smart Tracking consente inoltre di ottenere diverse reportistiche, tra cui la lista delle violazioni, i diagrammi relativi ai percorsi e spostamenti dei tool (spaghetti chart), le informazioni sulle tempistiche di permanenza in determinate aree (heat maps).
Come funzionano i tag
I tag BLE hanno una funzione di direzionalità (inclusa a partire dalla versione 5.1 del protocollo) che consente di avere una localizzazione di prossimità Bluetooth più precisa, in particolare alcuni componenti consentono la stima angolare della direzione della trasmissione, come gli array delle antenne.
Inoltre, l’AoA (Angolo di arrivo) presenta un’architettura network-centrica in cui ogni trasmettitore Bluetooth (telefono o tag) è tracciabile in base alla sua posizione. Il che vuol dire che il dispositivo Bluetooth rende disponibile la sua posizione all’applicazione del servizio di localizzazione trasmettendo pacchetti specifici e utilizzando una singola antenna. Il segnale radio viene quindi ricevuto da un dispositivo multi-antenna e, infine, i dati vengono processati dall’algoritmo di Locating Engine che calcola i dati di posizione.
Smart Tracking & Data Analytics: un progetto in 2 fasi
Partito con una fase pilota, nei primi mesi del 2018, in prima battuta il progetto ha previsto l’introduzione di 400 tag con una densità di circa 18 tag per 1000 m².
Questo ha permesso di raccogliere informazioni sul radio planning, sulla precisione della localizzazione, sull’effetto delle schermature metalliche presenti in sito e sull’interferenza dei segnali elettromagnetici (EM) generati dalle apparecchiature di fabbrica, necessarie per avviare il passaggio seguente.
La seconda fase, che ha visto la connessione di 20mila tag su una superficie di 55mila m², ha permesso di portare avanti un’analisi accurata delle prestazioni della soluzione. In questo modo è stata verificata la buona precisione della localizzazione – pari a 2m- e che la durata della batteria dei tag era adeguata. Inoltre, è stato confermato quello che era emerso con il pilota: non sono stati registrati né interferenze radio con le apparecchiature di fabbrica né blocchi causati dall’ambiente metallico.
I benefici ottenuti grazie al monitoraggio
Il cliente di Orange Business Services non solo ha ridotto sensibilmente le perdite e i furti degli asset aziendali, ma ha visto anche diminuire i tempi di montaggio, grazie alla maggiore velocità di individuazione degli strumenti tecnici, rendendo più efficiente l’intero processo produttivo.
Inoltre, l’utilizzo di algoritmi innovativi per il tracking e di una piattaforma dedicata ha reso possibile la registrazione, classificazione e conservazione di tutti gli eventi (spostamenti,violazioni, incidenti, ecc.); la generazione continua di informazioni statistiche a supporto del processo decisionale ed al miglioramento della sicurezza industriale; il monitoraggio online degli eventi e la visualizzazione su display degli incidenti che richiedono una reazione immediata.
