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MAGGIO 2023 FIELDBUS & NETWORKS 28 Fieldbus & Networks Fonte: Foto Shutterstock L e inedite trasformazioni introdotte dal paradigma Industria 4.0 hanno rimodellato drasticamente i modelli di sviluppo e l’organiz- zazione della produzione in azienda, rendendo centrali i concetti di prodotto personalizzato e connessione verso il mondo esterno, per arrivare alla cosiddetta ‘fabbrica del futuro’. Stiamo assistendo all’integrazione sempre maggiore di tecnologie avanzate, derivate dall’Internet of Things (IoT), o meglio, dalla sua declinazione indu- striale, Industrial IoT (IIoT), e dai Cyber-Physical Systems, all’interno del si- stema industriale e manifatturiero, allo scopo di incrementare l’affidabilità e l’efficienza dei processi, la safety, le capacità di maintenance (remote e predittive), ma anche la qualità dei prodotti, la flessibilità e l’adattabilità dei processi produttivi, e la possibilità di produzioni personalizzate e on-demand. Gli oggetti, nell’accezione IIoT, consentono ai sistemi di fabbrica e agli operatori di interfacciarsi e interagire con il mondo fisico, acquisiscono capacità computazionali, di comunicazione e di misura, e forniscono così l’accesso a informazioni e dati ovunque, in modo continuo, accurato e in tempo reale, anche su aree estremamente vaste. Tutto questo richiede una maggiore integrazione orizzontale e verticale delle attività aziendali e la piena interoperabilità tra mondo IT (Information Techno- logy) e OT (Operational Technology), il che ha favorito lo sviluppo di diversi paradigmi di comunicazione avanzati, sempre più integrati con la sensoristica e i sistemi di acquisizione intelligenti, in grado di comunicare i dati da e verso il campo e con le aree di gestione dell’impianto industriale. In questo conte- sto, infatti, i sistemi di rete industriali hanno la necessità di gestire non solo una maggiore quantità di traffico deterministico, ma anche la coesistenza di flussi di dati tempo-critici e ‘best effort’, e la presenza dinamica sulla rete di componenti eterogenei. La rete di comunicazione diviene così un componente determinante nelle prestazioni del sistema, influenzandone le potenzialità, la flessibilità e l’accuratezza. Questo diviene ancora più critico se si includono tecniche di intelligenza artificiale o sistemi di visione, che aumentano dra- sticamente la quantità di dati tempo-critici da inviare ed elaborare. Inoltre, la rete diventa centrale anche nei confronti dell’affidabilità e della manuten- zione del sistema, nonché per garantire un funzionamento sicuro dei sistemi industriali a causa della stretta interazione uomo-macchina. Perché TSN? La serie di requisiti richiesti da Industria 4.0, dunque, ha posto il mondo ma- nifatturiero di fronte a nuove sfide, difficilmente gestibili anche dai sistemi di comunicazione industriale più performanti, come le reti realtime Industrial Ethernet. È divenuto necessario perseguire nuovi approcci per soddisfare sia i requisiti cruciali delineati sopra, sia altri aspetti, come le reti dense, lo scambio di dati dai sensori al cloud, la riconfigurazione senza soluzione di continuità, il supporto per un approccio ai big data e la convergenza IT-OT. Ciò ha spinto l’interesse della comunità industriale verso una completa ripro- Le necessità di interoperabilità e internetworking legate all’Industria 4.0 hanno fatto emergere l’esigenza di un nuovo paradigma di rete, obiettivo del progetto TSN