PLM 5.0: una guida completa alle tecnologie e ai vantaggi del Product Lifecycle Management

Il PLM (Product Lifecycle Management) è una metodologia che permette alle aziende di gestire l’intero ciclo di vita di un prodotto, dalla fase di ideazione e progettazione alla sua dismissione. La sua funzione principale? Organizzare e centralizzare le informazioni su materie prime, componenti e prodotti finiti, garantendo un accesso razionalizzato e controllato ai dati e una gestione ottimizzata. Sistematizzando informazione e programmazione, il PLM abilita una visione più olistica, integrata e collaborativa non solo tra i vari reparti aziendali ma anche tra tutti gli operatori della filiera, clienti finali inclusi.

PLM: che cos’è e perché è importante

La gestione del ciclo di vita del prodotto è un approccio funzionale e strategico che consente alle aziende di mettere a sistema tecnologie, metodologie operative e processi, massimizzando la tracciabilità e la rintracciabilità di qualsiasi item attraverso modalità di gestione (stoccaggio, prelievo, movimentazione, distribuzione, vendita e assistenza) trasparenti, integrate ed efficienti.

L’integrazione progressiva di varie tecnologie (in primis AutoID, cobot, Internet of Things (IoT), Digital Twin, smart packaging, geolocalizzazione e Intelligent Transport Systems) hanno reso nel tempo il PLM un perno centrale della trasformazione digitale industriale, garantendo maggiore efficienza lungo tutta la supply chain. Un altro grande valore aggiunto del modello è  di contribuire a una gestione più sostenibile delle risorse, riducendo errori e sprechi, mantenendo più a lungo durata e funzionalità del prodotto grazie ad attività di controllo nonché di pianificazione degli interventi associati a tutta una serie diversificata di servizi di supporto pre e post vendita.

Le origini del Product Lifecycle Management

Ma vediamo meglio il contesto. Rispetto alla movimentazione dei prodotti a livello logistico e alle anagrafiche, il PLM si palesa negli anni ‘80 come sistema per la gestione centralizzata dei dati di progettazione. Da un processo inizialmente limitato alla raccolta e conservazione di dati di prodotto, il governo del ciclo di vita del prodotto si è trasformato in un sofisticato ecosistema di gestione. Come? Integrando tecnologie e strategie avanzate per la progettazione, il monitoraggio della produzione, la gestione dei processi produttivi, della manutenzione e dell’aggiornamento continuo delle specifiche di prodotto, evolvendosi dall’ambito produttivo e logistico a un  modello di tipo end to end. Questo cambiamento è stato reso possibile dal rinnovarsi e potenziarsi dello sviluppo tecnologico e delle procedure finalizzate a migliorare la qualità, riducendo gli errori e ottimizzando i costi.

Timeline dell’evoluzione del PLM

• 1931 – Le prime intuizioni di Otto Kleppner: L’idea che un prodotto attraversi diverse fasi nel suo ciclo di vita viene concettualizzata per la prima volta da Otto Kleppner, saggista austriaco naturalizzato americano e fondatore di un’agenzia di advertising a New York. Kleppner identifica tre fasi fondamentali nel ciclo di vita di un prodotto:

  • Pionieristica, caratterizzata dall’introduzione del prodotto sul mercato.
  • Competitiva, in cui emergono concorrenti e il prodotto deve differenziarsi.
  • Ritentiva, che segna la maturità del prodotto e il tentativo di prolungarne la redditività.

• Anni ‘50-‘60 – L’affermazione della teoria del ciclo di vita del prodotto:

  • Con la crescita della produzione industriale e l’espansione dei mercati, il concetto viene ampliato dai marketer, che individuano nuove fasi del ciclo di vita dei prodotti:
    • Introduzione: Il prodotto viene lanciato sul mercato con investimenti elevati in ricerca e sviluppo.
    • Crescita: Il mercato inizia ad adottare il prodotto, portando a un incremento delle vendite e dei profitti.
    • Maturità: La domanda si stabilizza e la concorrenza si fa più aggressiva.
    • Saturazione: La crescita si arresta e il mercato diventa altamente competitivo.
    • Declino: Il prodotto viene progressivamente sostituito da innovazioni più avanzate.

• 1959 – Allan Patton e il concetto di redditività nel ciclo di vita:

  • Lo studioso Allan Patton approfondisce il concetto evidenziando come la fase di crescita sia il momento in cui i produttori riescono a raccogliere i maggiori profitti.
  • Con il passaggio alla maturità e poi alla saturazione, la concorrenza intensifica la pressione sui prezzi, portando a una progressiva riduzione dei margini di guadagno.
  • Patton sottolinea come la produzione non possa più limitarsi al mero sviluppo del prodotto, ma debba includere servizi di supporto, assistenza e aggiornamento per mantenere la competitività nel tempo.

• Anni ‘80 – La nascita del PLM come sistema digitale:

  • Con la diffusione dei sistemi CAD (Computer-Aided Design), il PLM inizia a prendere forma come soluzione informatica per la gestione centralizzata dei dati di progettazione.
  • Le aziende manifatturiere iniziano a comprendere l’importanza di un database strutturato per l’archiviazione e il recupero delle informazioni di prodotto.
  • Il focus si sposta dalla sola progettazione alla gestione più ampia dei processi di sviluppo e produzione.

• Anni ‘90 – Dall’archiviazione alla gestione end-to-end:

  • Il PLM evolve oltre il semplice database CAD per diventare una soluzione che integra progettazione, gestione dei fornitori, produzione e supply chain.
  • Emergono le prime piattaforme collaborative che consentono la condivisione di dati tra team interfunzionali e sedi distribuite a livello globale.

• Anni 2000 – Il PLM diventa un ecosistema digitale integrato:

  • L’integrazione con ERP, CRM e sistemi di tracciabilità trasforma il PLM in un’infrastruttura digitale completa, capace di coprire l’intero ciclo di vita del prodotto.
  • Si diffonde il concetto di Product Data Management (PDM), che pone maggiore attenzione sulla gestione strutturata dei dati tecnici e sulla documentazione di prodotto.

• Anni 2010 – Il PLM incontra l’Industria 4.0:

  • La diffusione dell’Internet of Things (IoT), dei Digital Twin e delle tecnologie AI permette un livello di gestione dei prodotti senza precedenti.
  • Il PLM diventa una piattaforma sempre più predittiva, capace di fornire dati in tempo reale per migliorare la qualità, ottimizzare la produzione e ridurre i costi di gestione.

• 2020 e oltre – Il PLM in cloud e il modello di gestione sostenibile:

  • L’adozione di piattaforme cloud elimina le barriere infrastrutturali e favorisce una gestione ancora più integrata, accessibile e scalabile.
  • Il PLM diventa un pilastro fondamentale per supportare strategie di economia circolare e sostenibilità, aiutando le aziende a progettare prodotti più duraturi, riciclabili e meno impattanti sull’ambiente.
  • La dimensione integrata, sincronizzata e collaborativa del PLM 5.0 è l’ultimo capitolo di una dimensione in cui in vario modo tutte le linee di business e tutti gli operatori della filiera contribuiscono (ognuno per la sua parte) a una gestione del prodotto più olistica, sistematizzata e razionalizzata.

Le tecnologie chiave nel PLM

L’evoluzione del PLM è strettamente legata all’adozione di un cluster composito di tecnologie avanzate che consentono di automatizzare i processi, migliorare l’efficienza e ottimizzare la gestione dei prodotti lungo il loro intero ciclo di vita.

Ecco le principali tecnologie utilizzate nei moderni sistemi PLM:

• Codici a barre monodimensionali (1D): utilizzati per l’identificazione e la tracciabilità dei prodotti in settori come la logistica e la produzione.
• Codici a barre bidimensionali (2D): come i QR Code e i Data Matrix, che permettono di immagazzinare più informazioni in uno spazio ridotto.
• Tag RFID (Radiofrequency Identification): permettono l’identificazione automatica e a distanza di oggetti e materiali, migliorando la gestione degli inventari.
• Sensori & e-beacon: dispositivi IoT che consentono il monitoraggio in tempo reale della posizione e delle condizioni ambientali di un prodotto.
• Tag NFC (Near Field Communication): utilizzati per pagamenti contactless, autenticazione e interazioni digitali tra prodotti e dispositivi mobili.
• Smart card & biometria: soluzioni di identificazione e sicurezza per il controllo accessi e la protezione dei dati.
• Barcode reader brandeggiabili o fissi: scanner per la lettura di codici 1D e 2D in ambienti industriali e logistici.
• Mobile terminals: dispositivi portatili che consentono agli operatori di accedere ai dati di prodotto in tempo reale, migliorando l’efficienza operativa.
• Wearable technology: dispositivi indossabili per l’industria 4.0, che permettono una maggiore interazione tra uomo e macchina.
• Varchi e tunnel RFID: soluzioni avanzate per la lettura massiva di tag RFID in ambienti industriali e magazzini.
• Inkjet & labelling system: sistemi di etichettatura e marcatura automatizzata per la gestione dei prodotti lungo la supply chain.
• Voice solution: tecnologie di riconoscimento vocale che facilitano le operazioni logistiche e di picking nei magazzini automatizzati.
• Computer vision: tecnologia basata sull’intelligenza artificiale per il riconoscimento automatico di immagini e oggetti, migliorando la qualità e la sicurezza nei processi produttivi.
• Realtà aumentata (AR): tecnologia che sovrappone informazioni digitali al mondo reale, supportando gli operatori nelle attività di assemblaggio, ispezione e picking, migliorando l’accuratezza e riducendo gli errori.
• Realtà virtuale (VR): simulazioni avanzate che consentono di testare prodotti e processi in ambienti digitali, ottimizzando la prototipazione e riducendo i costi di sviluppo.
• Intelligenza artificiale (AI) e machine learning per l’analisi predittiva e l’ottimizzazione dei processi produttivi.

PLM, tracciabilità e rintracciabilità tra conformità normativa ed efficienza operativa

L’adozione di un PLM abbinato a sistemi di tracciabilità consente una gestione più efficiente dei processi aziendali, riducendo i tempi di intervento in caso di anomalie e migliorando la qualità complessiva del prodotto. In caso di difetti o richiami, il sistema permette di identificare rapidamente il lotto interessato, limitando le perdite economiche e garantendo una risposta tempestiva ai clienti e agli enti di regolamentazione. Inoltre, l’analisi dei dati raccolti attraverso i dispositivi di tracciabilità consente di prevenire problematiche future, ottimizzando la gestione degli stock e delle forniture.

Uno degli aspetti più rilevanti dell’adozione del PLM è la sua capacità di migliorare la tracciabilità e la rintracciabilità degli item nel rispetto delle normative di settore e degli standard di qualità. La gestione centralizzata dei dati di prodotto consente alle aziende di avere un controllo completo sulle materie prime, sui componenti e sui prodotti finiti, assicurando trasparenza lungo tutta la filiera produttiva e distributiva. Questo approccio è cruciale in settori regolamentati come l’automotive, il chimico-farmaceutico, l’alimentare e l’aerospaziale, dove la conformità a normative rigorose è essenziale per garantire sicurezza, qualità e sostenibilità.

PLM e tracciabilità nel rispetto delle normative settoriali

L’integrazione tra PLM e sistemi di tracciabilità basati su tecnologie AutoID, smart code, tag e sensori IoT consente di monitorare in tempo reale la posizione e lo stato di ogni componente o prodotto, riducendo il rischio di contraffazioni, errori di produzione o problemi legati alla logistica. Ogni elemento del ciclo produttivo può essere identificato univocamente e collegato a una serie di informazioni digitali, consentendo di ricostruire con precisione il percorso seguito lungo l’intera filiera. Questa capacità è fondamentale per le aziende che devono rispettare regolamenti specifici relativi alla sicurezza dei prodotti, alla tracciabilità alimentare, alla gestione dei dispositivi medici o ai vincoli di conformità ambientale.

Più in dettaglio, le normative di tracciabilità variano a seconda del settore di applicazione, ma la maggior parte di esse impone standard elevati di controllo sui prodotti e sulle materie prime utilizzate. L’utilizzo del PLM in combinazione con sistemi di tracciabilità avanzata consente di garantire la compliance normativa e di rispondere tempestivamente alle richieste degli enti regolatori. Alcune delle normative più rilevanti includono:

• Regolamento (UE) 2017/745 sui Dispositivi Medici (MDR): impone alle aziende produttrici di dispositivi medici l’implementazione di sistemi di tracciabilità basati su codici UDI (Unique Device Identification) per garantire la sicurezza e la trasparenza lungo tutto il ciclo di vita del prodotto. Il PLM facilita la gestione centralizzata delle informazioni richieste, assicurando che i dati di progettazione, produzione e distribuzione siano sempre aggiornati e accessibili.
• Direttiva UE 2001/83/CE e Regolamento Delegato (UE) 2016/161 sulla serializzazione farmaceutica: per contrastare la contraffazione dei farmaci, l’Unione Europea ha introdotto l’obbligo di codifica univoca dei prodotti farmaceutici tramite Data Matrix e sistemi di verifica end-to-end. Il PLM consente di gestire in maniera integrata le informazioni di produzione, serializzazione e distribuzione, garantendo la completa rintracciabilità di ogni unità venduta.
• Regolamento (UE) 178/2002 e Regolamento (UE) 931/2011 sulla tracciabilità alimentare: queste normative stabiliscono l’obbligo per gli operatori del settore alimentare di tracciare l’origine e la destinazione di ogni ingrediente o prodotto, assicurando la possibilità di un richiamo rapido in caso di contaminazione o problemi di sicurezza alimentare. Un sistema PLM integrato con sensori IoT e RFID può automatizzare il monitoraggio delle condizioni di trasporto e conservazione, migliorando la gestione della qualità.
• Regolamento REACH (Regolamento (CE) n. 1907/2006) sulla sicurezza chimica: prevede l’identificazione e la registrazione delle sostanze chimiche utilizzate nei processi produttivi. L’integrazione tra PLM e sistemi di tracciabilità consente alle aziende chimiche e manifatturiere di monitorare l’uso di sostanze pericolose e di garantire la conformità alla normativa.
• Normativa ISO 9001 e ISO 14001: stabiliscono i requisiti per la gestione della qualità e dell’impatto ambientale nei processi produttivi. Un PLM avanzato supporta il mantenimento della conformità agli standard ISO, facilitando la gestione documentale e il monitoraggio dei processi produttivi in tempo reale.

Perché il valore del PLM si estende a tutta la supply chain

L’adozione del PLM trasforma la gestione della filiera produttiva, abilitando una gestione end-to-end che parte dalla progettazione e arriva fino alla gestione post-vendita e alla servitizzazione.

Digital Twin: il cuore del PLM 5.0

Uno degli sviluppi più innovativi del PLM è rappresentato dai Digital Twin, modelli digitali che replicano in tempo reale un prodotto o un processo produttivo. Questa tecnologia consente di testare virtualmente scenari operativi, prevedere guasti e ottimizzare la produzione senza interrompere le attività. Il Digital Twin è ampiamente utilizzato nei settori aerospaziale, automotive, manifatturiero e biomedicale, dove la possibilità di monitorare costantemente le performance dei prodotti è cruciale per garantire sicurezza ed efficienza. L’integrazione tra Digital Twin e IoT permette di raccogliere dati dettagliati sull’utilizzo dei prodotti, fornendo insight utili per il miglioramento continuo e la personalizzazione dei servizi post-vendita.

Il suffisso 5.0 fa riferimento a un’evoluzione tecnologica innestata su una sincronizzazione e collaborazione abilitate da una digitalizzazione sempre più pervasiva che sta portando a nuove logiche operative i cui flussi informativi convergono su piattaforme condivise. L’Industria 5.0 così come presentata nel rapporto della Commissione Europea si caratterizza per un approccio umano-centrico, sostenibile e resiliente, con una forte enfasi sulla sostenibilità e sull’economia circolare, puntando a minimizzare gli sprechi e l’impatto ambientale dei processi produttivi. Questo si traduce in un approccio che non mira soltanto all’efficienza economica, ma anche alla responsabilità ecologica e sociale, integrando pratiche eco-sostenibili in ogni fase della produzione, da cui il termine PLM 5.0.

PLM e sostenibilità

Verso la fine degli anni 80 alcuni leader di settore hanno iniziato a interrogarsi sull’impatto della produzione sulla società e sull’ambiente. Nella sua evoluzione, 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. Oggi, che anche i consumatori stanno si mostrano sempre più attenti alla sostenibilità dei prodotti e delle confezioni, l’adozione di un sistema di PLM è in linea con gli orientamenti ESG (Environmental, Social and Governance)

In questo contesto, anche il packaging è un elemento fondamentale nella gestione del ciclo di vita di un prodotto e, grazie all’integrazione con il PLM, sta diventando sempre più intelligente ed ecosostenibile. L’introduzione dello Smart Packaging permette alle aziende di migliorare la tracciabilità, ridurre l’impatto ambientale e interagire direttamente con il consumatore. Etichette intelligenti, green tag e sistemi di tracciabilità connessi, consentono di monitorare il packaging lungo tutta la supply chain e fornire informazioni dettagliate sul prodotto. Dal punto di vista della sostenibilità, l’integrazione del PLM aiuta a progettare imballaggi e persino pallet più ecologici e più efficienti. Una scelta virtuosa, che ridurre l’utilizzo di materiali non riciclabili, ottimizzando la gestione dei rifiuti e promuovendo l’economia circolare.

PLM in cloud: un nuovo paradigma

L’evoluzione del PLM in cloud rappresenta un cambiamento fondamentale nella gestione del ciclo di vita del prodotto, abilitando un’infrastruttura condivisa e accessibile che garantisce maggiore flessibilità, scalabilità e sicurezza. Grazie alla sua natura distribuita, il PLM in cloud permette alle aziende di eliminare i vincoli infrastrutturali tradizionali e di accedere a una piattaforma centralizzata, utilizzabile da qualsiasi dispositivo connesso alla rete. Questo consente un coordinamento più agile e una maggiore collaborazione tra le diverse unità aziendali, riducendo i tempi di sviluppo e ottimizzando la gestione delle risorse.

L’adozione del PLM in cloud permette di archiviare, gestire e condividere tutte le informazioni di prodotto in tempo reale, semplificando l’integrazione con altri sistemi aziendali come ERP e CRM. Le informazioni risultano sempre aggiornate e accessibili ai diversi stakeholder, garantendo maggiore coerenza e tracciabilità lungo tutta la catena del valore. Inoltre, le piattaforme cloud offrono funzionalità avanzate di analytics e machine learning, permettendo di estrarre insight strategici per migliorare la qualità e l’efficienza operativa. 

I vantaggi del PLM oggi

Il Product Lifecycle Management (PLM) aiuta a eliminare la compartimentazione informativa che ancora sussiste tra le varie linee di business aziendali con fonti informative non integrate e/o ridondate all’interno di un’organizzazione. Fornendo un’unica fonte di verità per tutti i dati relativi al prodotto, il PLM consente ai team di diversi reparti di collaborare in modo più efficace, riducendo gli errori e assicurando che tutti lavorino con le informazioni più aggiornate, migliorando l’efficienza organizzativa complessiva. Di seguito alcuni ulteriori vantaggi di questo modello di gestione:

 

1. Qualità del prodotto migliorata: garantisce che i prodotti siano progettati, sviluppati e realizzati con un focus sulla qualità. Facilita test rigorosi, convalida e miglioramento continuo, con conseguenti prodotti di qualità superiore che soddisfano le esigenze e le aspettative dei clienti.

 

2. Time-to-Market più rapido: semplifica i processi di sviluppo dei prodotti, riduce i tempi del ciclo di progettazione e migliora la collaborazione tra i team. Ciò porta a lanci di prodotti più rapidi e a un vantaggio competitivo nel portare i prodotti sul mercato prima dei concorrenti.

 

3. Costi ridotti: aiuta a identificare opportunità di risparmio sui costi ottimizzando i processi di progettazione, produzione e supply chain. Riducendo le inefficienze e minimizzando le rilavorazioni, le organizzazioni possono ottenere significativi risparmi sui costi.

 

4. Innovazione potenziata: promuove una cultura dell’innovazione fornendo un approccio strutturato alla gestione delle idee, alla prototipazione e al testing. Ciò porta allo sviluppo di prodotti nuovi e innovativi che possono differenziare un’azienda sul mercato.

 

5. Migliore processo decisionale: fornisce un archivio centralizzato per le informazioni sui prodotti, che consente un processo decisionale informato basato su dati accurati e aggiornati. Ciò aiuta le organizzazioni a fare scelte strategiche in merito allo sviluppo del prodotto, all’allocazione delle risorse e alle opportunità di mercato.

 

6. Gestione efficiente dei cambiamenti: aiuta a gestire i cambiamenti nei design dei prodotti, nei materiali e nei processi. Ciò garantisce che i cambiamenti siano adeguatamente documentati, esaminati, approvati e implementati, riducendo la probabilità di errori o confusione.

 

7. Strategia aziendale a lungo termine: allinea lo sviluppo del prodotto con la strategia aziendale complessiva, aiutando le organizzazioni a prendere decisioni che supportano i loro obiettivi a lungo termine e il posizionamento sul mercato.