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OTTOBRE 2017 AUTOMAZIONE OGGI 401 48
AO ATTUALITÀ
la simulazione, la comunicazione, la ge-
stione realtime ecc. Il cuore di questa
visione è la libreria digitale che contiene
i dati dei componenti. Ogni oggetto
che costituisce la fabbrica è contenuto
in una libreria digitale universale (Digi-
tal Product Repository) costruita assie-
mando dati standard, dati provenienti
da consorzi (ad esempio per la comuni-
cazione), dati specifici del costruttore di
quello specifico componente.
Il progettista scarica i modelli digitali dei
componenti dal repository e costruisce
la fabbrica. Tecnicamente, si dice che
gli oggetti sono istanziati, interconnessi
funzionalmente, e finiscono nel mo-
dello digitale della fabbrica (la Digital
Factory) con il quale vengono imple-
mentate tutte le funzioni, dal controllo
realtime all’asset management. I modelli
digitali dei componenti sono costruiti
utilizzando una sintassi e le liste delle
proprietà standardizzate. La IEC rende
disponibile online il Common Data Dic-
tionary (CDD) che contiene la lista delle
proprietà (LoP) dei componenti utilizzati
per costruire una fabbrica suddivisi in tre
famiglie: componenti elettrici ed elet-
tronici, componenti per l’automazione
di processo, quadri di bassa tensione
).
Il CDD è strutturato per classi, apparati,
proprietà e attributi.
Ogni oggetto (asset) è quindi caratteriz-
zato da una lista di proprietà suddivise
in blocchi funzionali: costruttive, fun-
zionali, di installazione, prestazioni ecc.
Ogni singolo attributo ha un identifica-
tore unico, elemento ritenuto essenziale
per l’interoperabilità.
La comunicazione
È ormai evidente che la Fabbrica 4.0
differisce dalla fabbrica attuale (si può
dire 3.0?) per il meccanismo di comuni-
cazione che dovrà essere più semplice,
immediato, plug-and-play dell’attuale.
Nella visione Industrie 4.0, che si ri-
chiama alla Digital Factory di IEC, ogni
apparato (asset) possiede un’admini-
stration shell che ne immagazzina tutti
i dati e funziona come interfaccia di co-
municazione verso la rete (Figura 10).
Più apparati possono costituire un’unità
funzionale (ad es. una macchina) che
potrà avere la sua administration shell.
Più unità funzionali possono costituire
un impianto con la sua administration
shell, e così via. In estrema sintesi, le cose
rappresentano il mondo reale, le admini-
stration shell il mondo digitale.
Industrie 4.0 prevede di utilizzare le
proprietà del CDD IEC strutturandole se-
condo criteri semantici, dove cioè ai dati
è associato il loro significato. Le regole
di costruzione del semantic web sono
definite dal consorzio W3C nel Resource
Description Framework (RDF). Questa
posizione sembra essere in contrasto
con l’uso del CDD dove ogni dato si
porta dietro un tag che ha un significato
univocamente definito. È anche vero che
sono molti anni che si parla di semantic
web ma di risultati reali non se ne sono
ancora visti molti.
A livello di comunicazione, è previsto
l’impiego di OPC UA (IEC 62541) come
tecnologia di scambio dati. OPC UA,
ormai svincolata da una specifica piatta-
forma, sta passando da strumento per lo
scambio dati a strumento per lo scambio
di modelli informativi. Come già accade
per lo scambio dati tra livello 3 e 4 in ISA
95, OPC UA sta implementando una serie
di companion specification per imple-
mentare lo scambio di modelli dati, quali,
ad esempio, quelli previsti da Rami 4.0.
Un gruppo di lavoro della OPC Founda-
tion sta sviluppando un nuovo modello
di comunicazione per OPC UA, non ba-
sato su un meccanismo client-server
come l’esistente, ma su un meccanismo
di tipo publisher/subscriber che è spe-
cificatamente teso a supportare servizi
m2m e IoT. Sono previsti due modi di
comunicazione:
- su rete locale (Figura 11.A): il nodo
che genera un dato (publisher) lo invia
sulla rete usando UDP Secure Multicast
Figura 9 - La Digital Factory di IEC
Figura 10 - Il modello Industrie 4.0 - Administration Shell