433 - Automazione Oggi - Ottobre 2021

OTTOBRE 2021 AUTOMAZIONE OGGI 433 49 fasi produttive attraverso la comunicazione diretta con le macchine (PLC- CNC-HMI) e raccoglie le informazioni in tempo reale offrendo una visione completa dello stato degli ordini, delle risorse e dei materiali impiegati. Edge come fattore abilitante L’Industrial IoT gioca un ruolo fondamentale in questa soluzione. Per ot- tenere un risultato altamente efficiente è stata studiata un’architettura strutturata in quattro livelli, capace di sfruttare al meglio le caratteristiche intrinseche di ognuno di essi: OT, edge, Fog e cloud. Il livello OT presiede ovviamente al funzionamento della fabbrica e alla raccolta di dati dal campo. Tali dati vengono pre-trattati nel livello edge, che fa inoltre da ponte tra i mondi OT e IT e smista le informazioni verso il livello Fog, in- terno all’azienda e dunque utile per l’esecuzione di funzioni time critical e l’elaborazione completa dei flussi provenienti da più fonti a livello di fabbrica, o il cloud, ideale per la storicizzazione e per le analisi più impe- gnative, gestite anche tramite intelligenza artificiale. La modularizzazione e la corretta progettazione dell’architettura è stata ancora una volta fon- damentale. Una soluzione di questo tipo non sarebbe stata gestibile in modo altrettanto proficuo prescindendo dall’uso delle tecnologie legate al mondo edge. I servizi edge consentono una riduzione dei volumi di dati da trasferire, minimizzando il traffico e la distanza che questi devono percorrere e as- sicurando la riduzione dei costi di trasmissione. Ma non solo. Nell’applica- zione in esame, il modello matematico risiede proprio on edge e questo permette un’analisi in tempo reale della corrispondenza tra parametri reali e matematici, eseguita durante il flusso stesso di attraversamento del dato. Trovandosi poi nell’immediata vicinanza del sistema OT, l’edge assicura un monitoraggio continuo, non soggetto al rischio di discon- nessione tipico di soluzioni remote, centralizzate o ospitate su cloud. Il risultato è un confronto continuativo e puntuale tra modello e sistema produttivo reale, fondamentale per assicurare la massima tempestività non solo nella rilevazione di eventuali anomalie, ma anche nell’adozione di azioni correttive. I dispositivi edge sono infatti in grado di gestire anche calcoli correttivi destinati alla macchina e, dunque, danno modo di arric- chire le soluzioni di automazione con algoritmi di analisi non altrimenti supportati dai device ideati per gestire il processo. Uno strumento potente Per la gestione di questo livello, SMI ha colto il suggerimento di Lorenzo Filippin e ha scelto di utilizzare i netIOT edge gateway di Hilscher, se- lezionati tra le diverse proposte disponibili per la loro caratteristica di integrare e dunque introdurre nel campo produttivo le applicazioni IT al più avanzato stato dell’arte sul mercato. Per modellare i flussi di dati nei dispositivi, è stato così possibile programmare le funzioni di base del gateway mediante l’applicativo NodeRED, un ambiente grafico dedicato e integrato nei device. La creazione di app e profili di dati è facile grazie all’uso di blocchi funzionali predefiniti dell’editor. L’utilizzo di protocolli come OPC UA, Mqtt e API Rest, semplificano l’interfacciamento della macchina con la struttura informativa, rendendola compatibile con IoT locale o nel cloud. Nella creazione del ponte dati verso la rete di livello superiore, questo gateway di tipo industriale assicura un’elevatissima protezione per la rete locale. Caratteristiche come la separazione fisica dell’automazione e della rete IT, il sistema operativo sicuro, l’esecuzione di firmware e pacchetti firmati, unite all’uso di tecniche di crittografia dagli standard più recenti e del sistema Docker, che permette di eseguire delle applicazioni con i massimi criteri di sicurezza ed estrema flessibilità, garantiscono l’integrità del sistema e l’accesso sicuro ai dati unicamente ai soggetti autorizzati. Risparmio e competitività Il sistema permette l’adozione di tecniche di manutenzione proattiva mi- rate a garantire notevoli risparmi sui costi di manutenzione, assicurano i tecnici SMI, ma va oltre ad esse: attraverso sofisticati algoritmi di calcolo, provvede infatti a correggere i parametri di set up macchina tempesti- vamente e in automatico, per evitare sollecitazioni non compatibili con il corretto funzionamento e proteggere l’impianto da pericolosi stress. Oltre all’utilizzo per finalità di manutenzione, l’estrema precisione di tracciamento dei dati di funzionamento permette l’ottimizzazione delle attività di service, un’accuratissima valutazione dei costi legati a prodotti e processi produttivi e la massimizzazione di sicurezza ed efficienza. Tutti elementi che concorrono ad accrescere la competitività del prodotto e dell’azienda. • Hilscher Italia - www.hilscher.it In SMI sono stati utilizzati i netIOT edge gateway di Hilscher SMI - Sistemi Meccanici Industriali si occupa di tutto ciò che ruota attorno all’universo del tubo