L'Internet of Things industriale (IIoT) sta trainando la nuova rivoluzione in corso nel settore manifatturiero, facilitando la realizzazione di sistemi intelligenti integrati a livello globale che offrono l´allettante prospettiva di migliorare il processo decisionale in tempo reale. Jash Bansidhar, European Sector Head responsabile del settore IoT industriale e delle soluzioni integrate e di automazione di Advantech spiega come le piattaforme solution-ready (SRP) stanno aiutando i produttori europei ad accelerare l´implementazione delle tecnologie IIoT e Industry 4.0.
La sfida, per molti produttori in Europa che vogliono adottare le tecnologie IIoT, è che gran parte del continenti è dominata da siti cosidetti brownfield, ossia che sono stati realizzati tempo fa e sono ancora operativi. Pieni di sistemi e impianti di tipo tradizionale, i brownfield sono affollati di tecnologie proprietarie eterogenee che risalgono ad anni o addirittura decenni prima. Queste tipologie di macchine per la produzione venivano solitamente installate nelle fabbriche per svolgere compiti specifici, spesso utilizzando dei protocolli propri per la comunicazione e il controllo, il che crea ostacoli per i manager che desiderano integrare, connettere e monitorare queste diverse risorse produttive.
Le cose però stanno cambiando grazie alle innovazioni supportate da IIoT, in particolare dal concetto di Industry 4.0 in Germania, che si basa su software e macchine sofisticate che comunicano tra loro per ottimizzare la produzione. I costruttori di macchine stanno fronteggiando una forte richiesta da parte dei clienti di macchine capaci di massimizzare la produttività, la flessibilità, l´efficienza e la disponibilità. L´avvento di macchine intelligenti consente loro di sperimentare soluzioni innovative con modalità che non erano mai state possibili prima, ad esempio per garantire che le macchine e le altre apparecchiature automatizzate funzionino alla massima efficienza, praticamente senza tempi di fermo macchina. Le macchine intelligenti abilitate per l´Industry 4.0 sono invece in grado di comunicare e apprendere, e continuano evolvere per offrire una maggiore autonomia, flessibilità e adattabilità.
L'IIoT alla guida del cambiamento
L´IIoT guida la crescente convergenza della tradizionali tecnologie di automazione di fabbrica OT (operational technology), che comprendono le classiche macchine di produzione e i sistemi di automazione industriale, verso la connettività, l´analisi dei dati e l´intelligenza offerta dalle tecnologie IT (information technology) più innovative. La convergenza tra tecnologie OT e IT offre ai produttori l´opportunità di passare da un approccio altamente localizzato a un approccio globale ma centralizzato, creando un ecosistema integrato che facilita una migliore efficienza e il processo decisionale, dando la possibilità persino al cliente finale di ottenere informazioni in tempo reale sui prodotti che questo ha ordinato.
Integrazione delle risorse di produzione esistenti
La sfida è come portare le informazioni e i dati da tutte quelle risorse esistenti, con i loro protocolli e standard disparati, nel moderno mondo IoT e accelerare e potenziare questa capacità di connettività in rete. La produzione avviene in genere non solo in una sede, o addirittura in un Paese, ma in più siti e in diversi Paesi e la stessa azienda potrebbe produrre per il mercato locale in diversi siti. Ogni singolo sito di produzione potrebbe avere un sistema centralizzato di gestione, locale, per quel sito; quindi, come possiamo unire tutto ciò utilizzando la tecnologia IoT?
In effetti, la sfida non è neanche, necessariamente, come farlo, perché la tecnologia è già presente. La sfida è come creare la predisposizione a dargli priorità, in modo che i produttori possano ottenere un vantaggio competitivo monitorando su scala globale ciò che avviene, relativamente alla loro produzione. Ciò di cui stiamo realmente parlando è l´integrazione: e per integrare queste diverse fabbriche e organizzazioni in tutta Europa (e oltre), dobbiamo considerare quali sono gli strati di centralizzazione necessari per renderlo possibile.
Si inizia dal livello più basso, dal sensore e dal livello I/O, perché spesso tali risorse sono già presenti: è l´eredita tipica degli ambienti brownfield. Per portare i dati in un sistema centralizzato, è necessario lavorare su diversi livelli: il livello I/O; il livello OPC; la comunicazione e la visualizzazione; e raccogliere tutti i dati in un database centrale, dove si possono monitorare e analizzare, prima di poter prevedere cosa potrebbe potenzialmente accadere in futuro. E questi strati provengono da diversi fornitori e sistemi, con protocolli diversi, alcuni di essi proprietari, alcuni aperti. Quindi, come possiamo integrare tutto ciò, rendendolo visibile in un sistema centralizzato? Questa è una delle principali sfide che i produttori europei devono affrontare oggi.
Piattaforme con soluzioni pronte all´uso
Il metodo tradizionale per gestire questo tipo di integrazione è creare una soluzione proprietaria per portare tutti i dati in un sistema centralizzato. In alternativa, le soluzioni modulari aperte e connesse a Internet possono anche integrare i dati di diverse strutture e risorse a ogni livello e portarli in una sala di controllo centralizzata, dove possono essere visualizzati e utilizzati per ottenere un vantaggio competitivo. Questo è il valore fornito dalle piattaforme applicative SRP (Solution Ready Platform) di Advantage, comprendenti hardware integrato e una piattaforma software IoT, che consente ai produttori di collegare facilmente le risorse di produzione esistenti utilizzando algoritmi pre-programmati, progettati per domini applicativi specifici e forniti tramite gateway cloud.
Il vantaggio di questi pacchetti SRP è che accelerano il ciclo di implementazione. Questo perché l´80% del lavoro di implementazione è già stato fatto per il produttore, messo a punto per la sua specifica applicazione o dominio applicativo. E il restante 20% si basa sulla configurazione, sull´ottimizzare il sistema per ogni singolo cliente, perché ogni sito di produzione è diverso da ogni altro: non è più necessaria alcuna programmazione. Il sistema collega le risorse di produzione e integra i loro dati consentendone un'efficace visualizzazione in base alla quale si può agire, tramite una sala di controllo centralizzata, fornendo elementi preziosi, quali il monitoraggio, l´analisi e persino le previsioni per un processo decisionale in tempo reale migliore, più informato, basato su dati quantitativi.
Questa possibilità di visualizzazione centralizzata consente a tutti i tipi di dati - dal consumo di energia, alle spese operative e ai tempi di fermo delle attività all´efficienza complessiva dell´apparecchiatura - di essere facilmente monitorati e utilizzati dai responsabili per stabilire le priorità e prendere decisioni chiave sull´utilizzo delle risorse e il bilanciamento del carico. E il passo successivo è quello di implementare l´intelligenza artificiale, per fornire alcune previsioni su cosa potrebbe accadere. Operatori e manager prendono ancora le decisioni, ma il sistema aiuta a farsi un´idea su quella che potrebbe essere una soluzione, o sugli scenari che si potrebbero aprire.
Una volta configurato, il sistema può essere implementato in tutta Europa e in tutto il mondo: poiché i sistemi SRP sono certificati e verificati, possono essere implementati rapidamente e in modo affidabile su tutti gli asset di produzione, supportati dai 35 anni di esperienza di Advantech nel mercato, a livello globale, e dalla rete dei partner di integrazione di sistema. La tecnologia esiste già ed è a disposizione dei produttori per trasformare le loro attività, hanno solo bisogno di dare priorità all´innovazione e al vantaggio competitivo.
La proposta di Advantech
Advantech consente ai clienti di connettere le loro catene di produzione OT già esistenti, collaborando con partner commerciali per creare congiuntamente ecosistemi intelligenti automatizza secondo i canoni di di Industry 4.0 che accelerano il raggiungimento dell´obiettivo dell´intelligenza industriale, il processo decisionale basato sui dati per migliorare l´efficienza, aumentare la produttività e ridurre i costi. È la chiave per far avanzare la produzione europea.
