Integrazione tra asset aziendali e sistema informativo Strumenti web-oriented

• 
• Tweet
• Pin It
• Condividi per email

In questo articolo viene presentata un’ipotesi architetturale e numerosi esempi basati sull’uso di questa architettura mostrando come tale scelta massimizzi le possibilità di integrazione tra gli asset reali e i sistemi informativi dell’azienda

Il motto “sapere è potere” non è mai stato così attuale. La crescente complessità dei cicli produttivi, la necessità di un’integrazione spinta tra le informazioni tradizionalmente attinenti al sistema informativo e quelle relative agli asset aziendali, specie nell’ottica di “Extended Supply Chain” richiede una maggiore efficienza nel trattamento delle informazioni eterogenee tipiche di un ambiente industriale o di servizi. Le problematiche di integrazione delle informazioni non sono limitate al settore industriale manifatturiero “classico”; esempi di strutture non manifatturiere nelle quali gli asset aziendali devono essere monitorati con estrema attenzione possono spaziare dagli ospedali alle società di servizi (telecomunicazioni, energia ecc.) sino a tutti i livelli della Pubblica Amministrazione. Gli strumenti per tale integrazione sono sia hardware sia software. In particolare l’utilizzo di reti basate su protocollo Ip per l’interconnessione tra asset e sistemi informativi è ormai una realtà in numerose applicazioni, grazie a I/O distribuito e sensori intelligenti in grado di comunicare su protocollo Ethernet Tcp/Ip integrati da web server e browser industriali quali interfacce verso l’operatore, insieme a protocolli e linguaggi standard.

Ridurre il Middleware

Per ridurre il “middleware” è sufficiente applicare ove possibile il semplice concetto rappresentato dalla Figura a destra, che consente di eliminare dei costosi strati hw/sw sia in termini di acquisto, sia di configurazione e di manutenzione. Grazie allo sviluppo costante dei componenti di SmartFactory la “fabbrica intelligente” non è più solo un concetto, ma una realtà. I protocolli di comunicazione basati su Tcp/Ip permettono ai “Manufacturing Execution System” (Mes) e ai software di controllo più sofisticati di fornire dati ai sistemi di “Enterprise Resource Planning” (Erp), chiudendo il cerchio informativo con efficienza senza cadere nella “trappola” delle soluzioni proprietarie. Un’architettura robusta e a basso rischio che permette di chiudere il gap tra pianificazione ed esecuzione. Una semplice interfaccia utente basata sull’uso di browser standard permette ai responsabili di vedere le prestazioni della produzione, non solo in quantità prodotte, ma anche in qualità. Oggi, infatti, produttività e miglioramento della qualità sono intimamente connessi e gioca un ruolo importante lo “Statistical Process Control” (Spc). Sensori sempre più sofisticati espandono il valore dei dati acquisiti, e questo valore cresce durante la trasmissione attraverso i livelli aziendali, seppur sintetizzato nel percorso.

I/O remoto con protocollo Ethernet Tcp/Ip

Una valutazione delle proposte più innovative di I/O remoto dotato di protocollo Ethernet Tcp/Ip disponibili sul mercato porta a identificare i seguenti elementi caratteristici:
– velocità di comunicazione;
– affidabilità e disponibilità;
– possibilità di comunicazione simultanea verso host diversi;
– protocolli di comunicazione;
– programmabilità dell’I/O remoto.
L’azienda che ha introdotto per prima sul mercato I/O remoto intelligente dotato di protocollo Ethernet Tcp/Ip è Opto22, una società californiana da molti anni impegnata nello sviluppo di sistemi di I/O remoti. Al fine di rendere “concreta” la valutazione degli elementi caratteristici precedentemente indicati, ci riferiremo a puro titolo di esempio a questa famiglia di prodotti. Ethernet I/O è un’unità modulare costituita da un controllore multiprocessore denominato “brain” associato a moduli di I/O optoisolati a 4.000 V disponibili per la connessione a diversi segnali, sia di tipo analogico, che digitale che seriale (Rs-232 e Rs-485). La massima velocità di comunicazione è di 100 Mb/s, decisamente sufficiente nella maggior parte dei casi per gestire comunicazioni con I/O distribuito. Si considera più che sufficiente questa banda anche in considerazione del fatto che la quantità di dati da trasmettere nel caso di letture/scritture di canali analogici e digitali è molto ridotta. La disponibilità di banda diventa peraltro un importante elemento anche nella valutazione delle caratteristiche di affidabilità del bus di campo, intesa come “garanzia” che l’informazione desiderata giunga all’host in un tempo accettabile per la specifica applicazione. Infatti, una critica storica all’uso di Ethernet quale bus di campo è data da una caratteristica propria di questo bus, ossia che procede all’invio di un messaggio con una metodologia di rilevamento di collisione e ritrasmissione, non deterministica, in contrapposizione ad altri bus considerati deterministici quali token ring o Arcnet (per restare nell’ambito di network usati preminentemente fuori dalla fabbrica). Grazie però sia all’elevata ampiezza di banda sia all’uso di hub-switch per la connessione tra le apparecchiature poste in rete le “collisioni” si riducono e quindi il tempo che intercorre tra il primo tentativo di invio di un messaggio e il completamento della transazione con successo diviene molto contenuto e ragionevolmente costante. A livello di protocolli di sessione/presentazione sono disponibili due protocolli: Modbus/Tcp e Firewire, entrambi noti e ben documentati. Esiste, inoltre, la possibilità di comunicare con host diversi contemporaneamente: Ethernet I/O è in grado di gestire le comunicazioni, a elevata velocità, con otto host diversi allo stesso tempo, garantendo, così, un accesso alle informazioni in real-time ai diversi livelli dell’azienda. Questa caratteristica, chiamata “streaming”, è possibile grazie all’utilizzo del protocollo Udp che è, fondamentalmente, un’interfaccia applicativa che fornisce un meccanismo per trasferire un datagramma su Ethernet utilizzando Ip. Il layer Udp è solitamente molto semplice e, quindi, con bassi overhead, permette di aggiornare lo stato dell’I/O remoto entro la soglia di 1 ms.

Scarica l'allegato

• 
• Tweet
• Pin It
• Condividi per email