L’edge computing: la chiave per l’integrazione tra livello IT e OT

La trasformazione digitale dell’industria ha dato nuovo slancio al collegamento tra la tecnologia operativa della linea di produzione (OT) con la tecnologia informatica (IT) dell’impresa di livello superiore Tuttavia, per sfruttare al meglio il potenziale della digitalizzazione è necessario più del semplice collegamento in rete tra i due livelli aziendali

Pubblicato il 3 dicembre 2020

L’obiettivo della trasformazione digitale è quello di fornire una base per incrementare la produttività, migliorare la qualità dei prodotti, ottimizzare la disponibilità delle risorse e massimizzare l’utilizzo degli impianti, per soddisfare in tempo reale e al meglio le esigenze della domanda dei clienti. Questo è costruito sulla base del cosiddetto Industrial Internet of Things (IIoT), che genera tutti i dati relativi ai diversi aspetti dell’attività di un impianto.
Ma ovviamente i dati sono dati. Per quale motivo un collegamento verticale diretto tra la linea di produzione e i sistemi aziendali di livello superiore non dovrebbe essere sufficiente a conseguire l’obiettivo della trasformazione digitale descritto sopra?

La risposta risiede nel modo in cui le piattaforme informatiche (IT) e operative (OT) si sono evolute per elaborare diversi tipi di dati, rispondendo a diverse esigenze di elaborazione. Ad oggi, il settore OT opera in tempo reale con velocità di processo di pochi secondi o inferiori; il mondo IT, al contrario, opera in tempi di aggiornamento molto più lunghi, da minuti a ore o più.
Alle spalle del modello industriale 4.0 c’è la necessità che entrambi gli spazi OT e IT sfruttino al meglio i dati che l’altro può fornire. Ma nessuno dei due è impostato per tradurre e interpretare i dati ricevuti dall’altro in un modo o in un lasso di tempo che possa avere un impatto diretto sul funzionamento in tempo reale dell’impianto. Con il progredire della trasformazione digitale, il risultato dell’integrazione diretta IT/OT è spesso semplicemente quello di fornire volumi elevati di dati non filtrati, anziché limitarsi alle informazioni pertinenti necessarie per migliorare realmente le operazioni.

Alcuni sostengono che il cloud possa offrire un ambiente adatto alla gestione di questi volumi elevati di dati, fornendo una piattaforma per l’aggregazione, il filtraggio e l’analisi efficiente dei dati. E certamente, protocolli come OPC UA possono fornire un collegamento diretto dalla linea di produzione fino al Cloud, passando attraverso i sistemi di livello superiore. Ma mentre il Cloud fornisce una piattaforma ideale per sviluppare la conoscenza in merito alle operazioni dell’impianto, non rappresenta la piattaforma giusta per trasformare la conoscenza in azione per le operazioni di produzione. Sì possono fornire funzioni di analisi dei dati utili ed essenziali, ma non l’aggregazione e l’analisi in tempo reale necessarie alla cooperazione OT/IT.

Colmare il divario
Una soluzione più opportuna per l’integrazione OT/IT è fornita dalla nuova tecnologia intelligente che sta facendo la sua comparsa “a margine”. Formando uno strato intermedio tra OT/IT, le tecnologie di Edge computing forniscono una semplice interfaccia tra il mondo IT e quello OT, ed offrono nuove opzioni per l’analisi dei dati.

La soluzione di Edge Computing MELIPC di Mitsubishi Electric può rendere il miglioramento dell’efficienza produttiva una realtà tangibile

La soluzione Melipc Edge-Computing di Mitsubishi Electric offre questa funzionalità abbinata alla compatibilità OPC UA. I dati possono essere pre-elaborati localmente e aggregati per generare informazioni preziose per i sistemi che ne hanno bisogno. È inoltre possibile collegare senza soluzione di continuità la linea di produzione ai sistemi IT di livello superiore come le piattaforme MES e ERP.
Eseguendo sofisticate analisi dei dati in tempo reale, facendo sempre più uso di algoritmi basati sull’intelligenza artificiale e sul machine learning per elaborare i dati in maniera più intelligente, il sistema Melipc può rendere il miglioramento dell’efficienza produttiva una realtà tangibile. Anche il costo dell’elaborazione dei dati può essere notevolmente ridotto, in quanto solo le informazioni necessarie e pertinenti vengono trasmesse da un livello all’altro dell’azienda.

Il sistema Melipc fornisce un ambiente di memorizzazione ed elaborazione dei dati in tempo reale all’interno di un sistema industriale rafforzato. Dal punto di vista dell’elaborazione dei dati, incorpora una suite di strumenti analitici che includono l’analisi della regressione multipla, il sistema Mahalanobis-Taguchi e il controllo statistico di processo (SPC), nonché funzionalità AI come il riconoscimento di forme d’onda simili – dando un feedback alla linea di produzione in tempo reale.
Di conseguenza, può combinare le funzioni di raccolta, filtraggio, elaborazione e analisi dei dati utilizzando il know-how della linea di produzione abbinato alla diagnosi e il feedback della manutenzione predittiva. Tutto avviene all’interno di un flusso di informazioni in tempo reale che può indirizzare le decisioni dei sistemi di produzione. Fornisce una base per la trasformazione digitale dell’azienda, mettendo a disposizione una piattaforma per la connessione di macchine e dispositivi che permetta ai processi di produzione di reagire più rapidamente e in modo più intelligente ai cambiamenti interni ed esterni.

L’aumento dei volumi dei dati provenienti dalla linea di produzione e la necessità di utilizzarli in modo più intelligente, è sia un fattore abilitante per la trasformazione digitale dell’industria che una sfida. L’Edge Computing come livello intermedio tra IT e OT è la risposta a questa sfida, aprendo la strada all’architettura basata su evento che contraddistingue Industry 4.0. È lo strumento chiave che permette a qualsiasi impianto di produzione di realizzare il proprio potenziale e trasformarsi in un’impresa intelligente, fornendo il bridge tra il mondo OT e quello IT.

Fonte immagini: Mitsubishi Electric Corporation, Japan

Christian Nomine, Strategic Product Manager Visualisation di Mitsubishi Electric Europe B.V.

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