What’s new IN AUTOMATION – EDGE

Nicoletta Ghironi, specialista di automazione, parla di EDGE, l’interfaccia tra il campo e la nuvola per ottimizzare la produzione.

Cosa c’è tra il campo e la nuvola? In questo video si parla dell’EDGE.

"Ottimizzare la produzione non è più una scelta! E per capire quali interventi siano più convenienti per massimizzare la vostra competitività, occorre sapere cosa succede in stabilimento", afferma Nicoletta Ghironi.

"Dove e quando spreco, come posso migliorare? Per comprendere devo avere i dati. Questo è oggi il punto critico - la raccolta dei dati - e lo sarà ancora per diversi anni", aggiunge.

"Dal sensore alla macchina, alla linea, agli impianti, fino all’intero stabilimento, tutte le informazioni utili vanno raccolte per poi condividerle con i gestionali aziendali e la nuvola. Il Cloud può essere locale o globale, privato o pubblico e può offrire molteplici servizi, ma quel che conta è come ci interfacciamo a esso".

"Il primo passo è costruire quello strato di interfaccia tra il campo e la nuvola, che sfrutti opportuni standard di comunicazione come l’Opc UA e le Tsn, che garantiscono la sincronizzazione temporale, trasferendo i dati attraverso l’uso di protocolli standard come l’Mqtt o l’Amqp. Chiamiamo questa interfaccia Edge".

Le tre diverse forme dell'EDGE

L’EDGE può assumere tre forme diverse, a seconda delle funzioni che svolge localmente. La prima è l’EDGE Connect: un semplice bus controller in grado di raccogliere, aggregare, proteggere i dati per poi spedirli verso la nuvola. Una soluzione semplice e con il costo di un bus controller.

La seconda forma è l’EDGE Embedded. Questa forma presuppone che ci sia in campo una cpu che può essere sfruttata anche per realizzare le funzioni di raccolta aggregazione, buffering, salvataggio e invio dati in tempo reale, con la possibilità in più di sfruttare il software sulla cpu per la visualizzazione e il calcolo dei maggiori indici di prestazione.

La terza declinazione è l’EDGE Controller. Qui una cpu dedicata non solo gestisce le funzioni delle due forme precedenti, ma consente di effettuare intelligence e parziale stoccaggio dei dati, per fare non solo Machine, ma anche Factory Learning, fino a ospitare funzioni di livello Cloud.

Una volta scelta la forma più conveniente di Edge, che può sempre evolvere nella forma più complessa, si conquista la totale libertà di scegliere la nuvola che si preferisce. In conclusione, cosa mi porto a casa oggi? Due cose:

1. la via per accedere alla nuvola passa per l’Edge;

2. occorre raccogliere sistematicamente i dati in produzione.

L'architettura Edge: verso il Cloud, ognuno al proprio passo

Controllo in tempo reale, connettività Internet, aggregazione e storicizzazione dei dati, Data Analytics, business intelligence, machine learning, stoccaggio di lungo periodo dei dati sono alcune delle variabili da considerare quando ci si appresta alla gestione di fabbrica e all’analisi dei dati per diventare Industrial IoT ready.

La raccolta di dati dal campo è tuttavia l’aspetto cruciale e il primo di cui occuparsi, prima di concentrarsi sulle analisi delle informazioni per i successivi interventi di ottimizzazione.

Possedere il dato consente di analizzare localmente quanto accade sulle macchine e sulle linee e intervenire tempestivamente. Ciò rende possibile anche tracciare le prestazioni dell’intera fabbrica e magari mettere a confronto diversi stabilimenti, per intervenire e ottimizzare i processi laddove sia più conveniente.

Il famoso dato deve essere possibilmente accessibile da parte di più persone, spesso in diverse parti del mondo, pertanto spesso conviene convogliare le informazioni in una base di dati condivisa. Questo non significa inviare istantaneamente ogni singolo dato disponibile al Cloud, ma piuttosto filtrare le informazioni rilevanti e trasmetterle con una frequenza adeguata, considerata la natura e la variabilità del dato.

È chiaramente conveniente trasferire selettivamente i dati, distillati e compressi, al Cloud, sfruttando meccanismi di comunicazione sicuri come Opc UA e Mqtt per condividere e stoccare le informazioni per le successive analisi. Questo può avvenire in controllori convenzionali o in potenti sistemi di automazione di fabbrica come Aprol di B&R.

Con un controllore in campo è possibile visualizzare e sfruttare subito i dati grezzi, mentre gli archivi a lungo termine possono essere sfruttati in qualsiasi momento con strumenti per l’analisi di grandi quantità di dati.

EDGE, uno strato di confine

Per svolgere queste operazioni di raccolta, aggregazione, presentazione e talvolta analisi preliminare dei dati, si viene a creare uno strato di confine tra le macchine e la fabbrica da una parte, e servizi e applicazioni Cloud a livello superiore.

In questo strato perimetrale, che chiamiamo EDGE, è possibile raccogliere sistematicamente i dati di fabbrica, riservandosi la possibilità di analizzarli in loco e agire, in virtù di quanto si verifica sull’hardware fisico, prima ancora di muoversi dallo spazio OT a quello IT.

Aggiungendo servizi Cloud, è possibile ottenere lo stoccaggio dei dati per il lungo periodo, indipendentemente dall’architettura di controllo sottostante dove, grazie alla scalabilità di strumenti di sviluppo software come Automation Studio, è possibile mantenere aggiornato il sistema di controllo, scalando o modificando l’hardware, senza dover riprogrammare.

Non perdere la terza puntata di What's new IN AUTOMATION. Stefano Azzoni, specialista di automazione, parlerà di mappView: strumento per la creazione di interfacce operatore evolute e intuitive per la fabbrica intelligente.
Per vedere la prima puntata di What's new IN AUTOMATION - ACOPOStrak, invece, clicca qui 

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