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MAGGIO 2021 AUTOMAZIONE OGGI 430 83 dati e del loro sviluppo. Quali dati sono disponibili, quali dati sono necessari? Quali sono gli scenari peggiori e migliori? Quale consu- matore fornisce quali dati in quale formato? Quanto sono affida- bili i dati dal PLC o dalla rete trasferiti al PLC? Ci sono da aspettarsi limitazioni di capacità? Altri punti sono la rete e l’analisi delle pre- stazioni. È sempre importante considerare e soppesare i costi e i benefici in modo che la digitalizzazione rimanga abbordabile. La rete esistente deve quindi essere controllata per i requisiti della sempre crescente fame di dati in termini di topologia, prestazioni dell’infrastruttura e requisiti di sicurezza per essere in grado di garantire il flusso di dati. Per la maggior parte, le reti di macchine e impianti sono progettate in modo omogeneo, vale a dire, un controller per un’applicazione Profinet è dichiarato ‘zona fidata’ con sicurezza e affidabilità al centro. Tuttavia, i nuovi requisiti ri- chiedono una progettazione di rete convergente e quindi un’area attendibile maggiore. I controller sono programmati secondo tutte le regole tecniche, ognuno funziona in modo affidabile e, naturalmente, sono pre- viste anche interfacce per la comunicazione nella rete di auto- mazione. Tuttavia, questo non è sufficiente come base per una digitalizzazione significativa e di successo. Nella produzione digitalizzata, ci dovrebbe essere una rete comune; ogni singola macchina è poi parte di questa rete (eterogenea), in cui diverse applicazioni dovrebbero funzionare senza problemi insieme e tra di loro. La conseguenza è che il costruttore di macchine deve rive- dere le sue idee; tuttavia, ha bisogno di specifiche chiare da parte del futuro operatore di rete. Questo è l’unico modo per evitare un serio aumento dello sforzo di programmazione e di ingegneria delle macchine. Aprire le fonti di dati La digitalizzazione ha una grande fame di dati che può essere soddisfatta solo con i dati delle macchine. Al momento, tutti i dati provengono dal sistema di controllo della macchina, reso di- sponibile attraverso l’immagine di processo del PLC o attraverso applicazioni aggiuntive. Ma stiamo davvero ottenendo tutti i dati di cui abbiamo bisogno, o forse ce ne stanno mancando alcuni? Prendiamo esempio dall’efficienza energetica. Oggi è già possi- bile accedere ai dati di consumo energetico dei singoli apparec- chi direttamente dal PLC. Questo avviene in modo macchinoso perché non c’è uno standard uniforme, ma con un linguaggio uniforme come OPC UA, le porte sono aperte. Al contrario, le reti della macchina e dell’impianto sono schermate e viene utilizzato un contatore di energia all’ingresso dell’alimentazione dal quadro elettrico. Si perde la possibilità di analizzare i picchi dei singoli device, i potenziali di ottimizzazione dei processi e quindi i poten- ziali di risparmio. Questa compartimentazione porta in definitiva al fatto che del 100% dei dati di processo possibili, solo il 40% circa è attualmente utilizzato. Questo è un ostacolo, persino un pericolo per l’idea di digitalizzazione globale. Oltre a ciò, bloc- chiamo l’accesso diretto a sensori e attuatori ‘intelligenti’ o co- struiamo reti parallele. Sicurezza e capacità Gli aspetti successivi nella pianificazione sono la sicurezza e la capacità della rete. Nonostante la massima continuità possibile, si deve garantire che solo le parti autorizzate soddisfino la loro ‘fame di dati’. Anche qui, strutture chiare aiutano a soddisfare i re- quisiti di sicurezza necessari. In precedenza, abbiamo parlato solo dei livelli IT e OT. È chiaramente visibile che è emerso un divario tra questi due livelli che deve essere chiuso con una progetta- zione completa della rete che prevede un livello supplementare, il livello IIT (Industrial Information Technology). Attraverso que- sto strato IIT, risolviamo i problemi che sono stati citati fino ad oggi come ostacoli alla comunicazione end-to-end: requisiti di larghezza di banda, garanzia di risposta in tempo reale, affida- bilità e sicurezza. In futuro, questo livello avrà un’infrastruttura ad alte prestazioni con una gestione intelligente della rete che permetterà alle diverse applicazioni di funzionare in modo sta- bile e affidabile. La separazione virtuale tramite connessioni Vlan assicura l’accesso diretto, e gli switch gestiti con capacità dia- gnostiche, che lavorano come ‘poliziotti’, per così dire, servono al monitoraggio sia della rete sia delle applicazioni. Qui bisogna fare la scelta giusta. Pianificare le reti fin dall’inizio Oggi, strumenti speciali offrono assistenza per la pianificazione e la progettazione complessiva. Molto più importante prima della pianificazione è l’approccio concettuale visto globalmente. Questo include l’obiettivo e il tipo di co- municazione, le strutture, l’autorizzazione di accesso (sicurezza), ma soprattutto il tema delle responsabi- lità. Indu-Sol propone oltre all’offerta software PRO- netplan e alla famiglia di switch diagnostici PROmesh una partnership per la consulenza, la pianificazione e il monitoraggio nelle reti OT. Valutazione e analisi delle condizioni attuali e creazione di concetti nell’ingegne- ria di base per la rete e quindi creazione di condizioni ottimali per il data mining. La digitalizzazione rischia di fallire se non si creano le condizioni per un utilizzo otti- male del data mining. Indu Sol - www.indu-sol.com La digitalizzazione end-to-end può essere implementata solo con una pianificazione globale della rete (areebarbar/stock. adobe.com ) La ben nota piramide della digitalizzazione continua ad esistere, anche se numerose nuove strutture si stanno diffondendo ovunque Foto: Indu-Sol