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SETTEMBRE 2024 FIELDBUS & NETWORKS 43 Fieldbus & Networks L’impatto delle tecnologie SPE nell’automazione industriale Le tecnologie SPE hanno il potenziale di trasformare il panorama delle comu- nicazioni nell’automazione industriale, consentendo una comunicazione senza soluzione di continuità dal sensore al cloud. Questa innovazione elimina le bar- riere protocollari, riducendo la necessità di gateway e migliorando significati- vamente il flusso dei dati, lo scambio dati realtime da/per sensori e attuatori, quindi la visibilità delle operazioni a tutti i livelli, in linea con i paradigmi IIoT e Industria 4.0. Le tecnologie SPE hanno un impatto estremamente positivo nell’integrazione verticale delle tecnologie di rete industriale, consentendo un accesso pressoché completo ai dati dal campo fino al cloud senza soluzione di continuità, garan- tendo informazioni più dettagliate sui processi e sulla diagnostica dai dispositivi in campo. Questi dati granulari supportano il monitoraggio, la manutenzione predittiva e l’ottimizzazione dei processi. La comunicazione deterministica ad alta velocità consente un controllo più preciso dei processi, con conseguenti miglioramenti della qualità e tracciabilità della produzione. Inoltre, un migliore monitoraggio del consumo energetico a livello di dispositivo apre opportunità per l’ottimizzazione del consumo energetico in campo industriale. È sicuramente la riduzione delle complessità di cablaggio e manutenzione a caratterizzare SPE; inoltre, l’utilizzo di un unico doppino, sia per i dati che per l’alimentazione, porta risparmi sostanziali. SPE permette l’utilizzo di cavi con un peso e un ingombro inferiori del 50% rispetto a quelli dei fieldbus tradi- zionali, facilitando il cablaggio all’interno dei robot e nei macchinari; l’utilizzo di connettori standardizzati, poi, facilita la sostituzione e l’aggiornamento dei dispositivi, mentre le funzionalità diagnostiche Ethernet integrate consentono una più rapida risoluzione dei problemi e il monitoraggio remoto. La tecnologia supporta anche topologie di rete flessibili, facilitando l’adattamento al layout dell’impianto, a pareti e pavimenti, e rendendo possibile, al contempo, la re- alizzazione di un’infrastruttura più ordinata e definita, riducendo i requisiti di controllo dell’alimentazione e della temperatura. Chiaramente, l’adozione di SPE può richiedere investimenti iniziale; allo stesso tempo, però, si aumenta la convergenza IT-OT nelle reti industriali, migliorando potenzialmente l’efficienza operativa attraverso operazioni e monitoraggio a di- stanza, che inducono risparmi a lungo termine grazie alla riduzione delle spese di manutenzione. Tuttavia, la connettività Ethernet diretta ai dispositivi di campo introduce anche nuove sfide in ambito cybersecurity, rendendo necessaria una strategia di sicurezza completa dal sensore al cloud. Prospettive future: pro e contro L’adozione delle tecnologie Industrial SPE nei settori industriali è destinata a crescere in modo significativo, con proiezioni di mercato ottimistiche da parte degli analisti. Settori come l’automotive e il farmaceutico saranno probabil- mente pionieri nell’implementazione di SPE, grazie alla spinta in atto per le iniziative di Industrial Internet of Things (IIoT) e Industria 4.0. Gli sforzi di standardizzazione per SPE continuano, includendo la creazione di varianti a velocità più elevata e il perfezionamento degli standard esistenti sulla base dell’esperienza reale. Le alleanze industriali stanno lavorando per armonizzare i diversi approcci SPE e garantire l’interoperabilità tra Ethernet- APL e Industrial SPE, concentrandosi anche sul supporto e l’integrazione di SPE con standard determinanti come TSN. In prospettiva, sono attesi mi- glioramenti nei componenti, come chip fisici più robusti ed energeticamente efficienti, e ulteriori sviluppi per connettori e cavi. Si prevede una maggiore capacità di erogazione di energia tramite SPE per i dispositivi di campo, potenzialmente integrabile con le tecnologie di energy harvesting per i di- spositivi a basso consumo. Esiste anche un potenziale di convergenza con i dispositivi di edge computing e la possibilità che SPE supporti applicazioni di realtà aumentata e virtuale in ambito industriale. L’adozione delle tecnologie SPE presenta sia sfide che opportunità. Le sfide includono il superamento di una certa inerzia al cambiamento in taluni settori industriali, la garanzia di cybersicurezza in sistemi sempre più connessi e la ge- stione della transizione dai sistemi legacy. Le opportunità includono lo sviluppo di nuovi servizi e modelli di business, basati su una maggiore accessibilità dei dati, il potenziale di sistemi di produzione più flessibili e adattabili e una mag- giore sostenibilità grazie a un utilizzo più efficiente delle risorse. A lungo termine, SPE potrebbe diventare una tecnologia fondamentale per la comunicazione industriale senza soluzione di continuità, colmando potenzial- mente le lacune della convergenza IT-OT. Potrebbe svolgere un ruolo cruciale nell’abilitare sistemi autonomi e auto-ottimizzanti, supportando l’implementa- zione a tutti i livelli di algoritmi di controllo e ottimizzazione avanzati. L’adozione diffusa di SPE potrebbe avere un impatto globale significativo sulla produttività industriale e sull’innovazione, contribuendo potenzialmente ad affrontare sfide globali, come l’efficienza delle risorse e la sostenibilità. In conclusione Le tecnologie SPE sono emerse come risposta fondamentale alle esigenze in evoluzione della comunicazione industriale, e hanno un impatto molto profondo, in quanto consentono una comunicazione continua dai sensori al cloud, mi- gliorano l’accesso ai dati e le capacità di analisi e semplificano i processi di installazione e manutenzione. Questo potenziale di trasformazione si estende fino a facilitare l’implementazione dei concetti di IIoT e Industria 4.0, colmando efficacemente alcune lacune nella convergenza IT-OT. Pur non essendo una transizione priva di sfide, si prevede una crescita dell’adozione di SPE in vari settori industriali. Gli sforzi di standardizzazione e i progressi tecnologici in corso probabilmente ne miglioreranno ulteriormente le capacità, facendo sì che SPE diventi la base delle reti industriali di prossima generazione. In conclusione, le tecnologie SPE rappresentano un significativo balzo in avanti nella comunicazione industriale, offrendo un equilibrio convincente di presta- zioni, semplicità e, soprattutto, compatibilità con i sistemi esistenti. L’adozione diffusa di SPE potrebbe avere un impatto globale significativo sulla produttività industriale e sull’innovazione Fonte: foto Shutterstock