Verso un futuro digitale

Dalla rivista:
Fieldbus & Networks

 
Pubblicato il 7 maggio 2024

La soluzione di Pepperl+Fuchs ha consentito una transizione basata su standard dell’infrastruttura di comunicazione di un noto cliente del settore farmaceutico, che desiderava adottare un sistema di controllo digitalizzato

L’azienda cliente, alla quale questo caso applicativo fa riferimento, è uno dei tre maggiori attori del settore farmaceutico a livello globale, con migliaia di dipendenti in tutto il mondo e un approccio basato sulla ricerca. Nella centrale elettrica di una delle sue strutture di produzione, il sistema di controllo in uso aveva raggiunto la fine del ciclo di vita e doveva essere sostituito. Qui la comunicazione è basata su Profibus PA e fornisce dati sul processo e informazioni diagnostiche relative agli strumenti installati anche in aree pericolose, in Zona 2. L’azienda è nota per essere un precursore di nuove tecnologie e voleva prepararsi all’adozione di Ethernet-APL, al fine di convertire l’impianto a una comunicazione completamente digitale, che collegasse l’intera infrastruttura, dai dispositivi di campo agli impianti di ingegneria, fino ai sistemi di controllo e manutenzione. In altre parole, il passaggio a Ethernet-APL rappresentava per il cliente un passo importante verso il futuro.

Esaudire i ‘desideri’ del cliente

Gli ingegneri dell’azienda cliente erano alla ricerca di un sistema con una complessità ridotta, che garantisse un elevato grado di interoperabilità tra le diverse generazioni di tecnologie in uso. Necessitavano inoltre di una soluzione che assicurasse la massima trasparenza e una visione dettagliata di tutti gli aspetti di funzionamento e prestazionali dell’impianto, pur mantenendo l’indipendenza da fornitori specifici e soluzioni legacy. Inoltre, doveva essere garantita la protezione degli investimenti effettuati nell’infrastruttura in essere, compreso l’utilizzo continuo dei dispositivi Profibus PA esistenti. Infine, fra i ‘desiderata’ era richiesta una transizione basata su standard verso un sistema di controllo dell’impianto digitalizzato. Il rail switch Ethernet-APL di FieldConnexR di Pepperl+Fuchs offre una connettività senza interruzioni e adatta automaticamente la comunicazione su ciascuna porta a Profibus PA o Profinet su APL, mentre l’interfaccia web dello switch fornisce informazioni sui dispositivi e sullo strato fisico. Ciò consente a un installatore di dispositivi di documentare l’esecuzione degli ordini di lavoro: l’utente può, per esempio, verificare la correttezza della comunicazione dopo la sostituzione di un dispositivo. L’installazione dell’interfaccia Ethernet-APL serve a preparare l’intero sistema per una transizione dalla comunicazione dei dispositivi esistenti verso un futuro con una visione completa del funzionamento dei singoli strumenti e dell’intero impianto. La comunicazione fra i dispositivi è stata verificata con un test di collegamento tra il cliente, il produttore del sistema di controllo distribuito (DCS) e Pepperl+Fuchs: la prova eseguita ha confermato che anche i dispositivi Profibus PA più vecchi sono in grado di comunicare senza problemi. Il risultato è un sistema di gestione dei dispositivi e degli asset in cui l’interfaccia utente è la stessa indipendentemente dalla comunicazione utilizzata, il che ha migliorato la qualità del servizio e l’utilità delle informazioni fornite dal sistema. L’uso continuato del cablaggio e dei dispositivi di campo esistenti protegge l’investimento nelle strumentazioni. Il percorso di migrazione è ora senza soluzione di continuità, poiché i nuovi dispositivi Ethernet-APL aggiunti possono operare affiancati utilizzando la stessa infrastruttura di comunicazione. Il notevole miglioramento del livello dei dati abilita flussi di lavoro per la manutenzione predittiva, migliorando al contempo la disponibilità e il rendimento dell’impianto, con un aumento significativo delle prestazioni.

Il farmaceutico si evolve

Complessivamente, Ethernet-APL offre una serie di vantaggi adattati ai requisiti specifici e alle sfide dell’industria farmaceutica, tra cui affidabilità, interoperabilità, prestazioni deterministiche, installazione e manutenzione semplificate, sicurezza potenziata, scalabilità e conformità agli standard del settore. Sfruttando questi vantaggi, i produttori farmaceutici possono ottimizzare le loro operazioni, migliorare la produttività e mantenere gli standard più elevati di qualità e conformità.

I vantaggi dati da Ethernet-APL

Ethernet-APL (Advanced Physical Layer) è uno nuovo standard applicativo di Ethernet, sviluppato specificamente per l’automazione dei processi in settori come quello farmaceutico. Offre diversi vantaggi, su misura per le esigenze e le sfide uniche del settore farmaceutico e di altri comparti simili: » affidabilità: Ethernet-APL è progettato per fornire comunicazioni affidabili in ambienti industriali difficili. Nella produzione farmaceutica, dove i processi devono aderire a rigorose normative e ogni fermo può essere costoso, reti di comunicazione affidabili sono essenziali per garantire un’operatività continua e l’integrità dei dati; » interoperabilità: Ethernet-APL facilita l’interoperabilità tra vari dispositivi e sistemi comunemente presenti negli impianti farmaceutici, come strumentazione di processo, sistemi di controllo e sistemi di acquisizione e supervisione dati (Scada). Questa interoperabilità consente un’integrazione senza soluzione di continuità dei diversi componenti, ottimizzando flussi di lavoro ed efficienza; » prestazioni deterministiche: la comunicazione deterministica garantisce che la trasmissione dei dati avvenga in modo prevedibile e coerente, con caratteristiche temporali note e limitate. Nella produzione farmaceutica, dove un controllo preciso dei processi è cruciale per la qualità e la sicurezza, le prestazioni deterministiche fornite da Ethernet-APL garantiscono che i dati critici raggiungano la loro destinazione senza ritardi o interruzioni; » installazione e manutenzione semplificate: Ethernet-APL utilizza la tecnologia Ethernet a singolo cavo (SPE), che riduce la complessità e i costi dell’infrastruttura di cablaggio rispetto alle soluzioni Ethernet tradizionali. Questa semplificazione dei processi di installazione e manutenzione è particolarmente vantaggiosa nelle strutture farmaceutiche, dove minimizzare i tempi di fermo e le interruzioni delle operazioni è una priorità; » sicurezza potenziata: con la crescente digitalizzazione dei processi di produzione farmaceutica, garantire la sicurezza dei dati e dei sistemi di controllo è fondamentale: Ethernet-APL incorpora funzionalità di sicurezza per la protezione contro le minacce informatiche, salvaguardando informazioni sensibili e prevenendo l’accesso non autorizzato a sistemi critici; » scalabilità: Ethernet-APL è progettato per supportare i requisiti di scalabilità delle strutture di produzione farmaceutica, consentendo l’espansione senza soluzione di continuità dell’infrastruttura di rete mentre le esigenze di produzione evolvono. Che si tratti di aggiungere nuove attrezzature o integrare ulteriori linee di produzione, Ethernet-APL fornisce una soluzione flessibile e scalabile, per adattarsi alla crescita e ai cambiamenti della domanda; » conformità agli standard del settore: l’industria farmaceutica è soggetta a rigorosi requisiti normativi, inclusi quelli relativi all’integrità dei dati, alla qualità del prodotto e alla tracciabilità. Ethernet-APL aderisce agli standard e alle certificazioni pertinenti del settore, garantendo la conformità alle linee guida normative e agevolando gli sforzi di convalida nei processi di produzione farmaceutica.

Pepperl+Fuchs – www.pepperl-fuchs.com/italy/it/index.htm

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