Nell'era di Industria 4.0, si assiste a una progressiva evoluzione delle piattaforme di motion e di controllo. Oggi, infatti, ingegnerizzare una smart machine pone nuove sfide in termini di logica e connettività a bordo macchina.

Intelligenza distribuita (at-the-edge), capacità di analisi di grandi quantità di dati in tempo reale, evoluti modelli di autoapprendimento e funzioni di autodiagnostica a bordo del singolo device (motore, attuatore e azionamento) sono nuove opportunità per i costruttori di macchine.

Opportunità da utilizzare per fornire macchine pronte a gestire applicazioni di robotica sempre più complesse, a spingere la sincronizzazione e la comunicazione real-time ai massimi livelli.

Il costruttore può così consegnare ai clienti finali soluzioni di controllo a bordo macchina non solo performanti, ma anche molto più accessibili, user-friendly e capaci di “dialogare” con il resto della fabbrica.

Una connettività altamente integrata - capace di unire il Cloud ai sistemi di I/O, ai controllori o agli azionamenti - diventa sempre più centrale nella realizzazione di una smart machine, la cui “intelligenza” - per definizione - implica la capacità di interconnessione, intesa come dialogo device-to-device a bordo macchina, machine-to-machine in fabbrica e, non da ultimo, machine-to-Cloud server. Essa rappresenta, di fatto, un elemento chiave nelle architetture di Edge Control.

Smart machine IIoT-ready

Nel doversi districare tra le diverse tecnologie di comunicazione industriale sul mercato, è bene ricordare che - sebbene non esista “la” soluzione o “il” protocollo per eccellenza adatto a risolvere inefficienze o problematiche di macchina - il futuro della smart machine è sicuramente nell'interoperabilità massima, inclusa la possibilità di integrare reti cablate e wireless.

Al momento le tecnologie cablate sono ancora uno standard di riferimento per la quasi totalità delle applicazioni industriali. La scelta qui dovrebbe ricadere su dispositivi a bordo macchina compatibili con OPC UA ed Ethernet/IP, ormai nel pieno della sua evoluzione verso il TSN (Time Sensitive Networking) e, quindi, del Deterministic Networking, abilitante scenari di controllo in tempo reale con tempi di attraversamento della rete dell’ordine di microsecondi.

Anche la comunicazione wireless sta iniziando a occupare uno spazio sempre più consistente nei sistemi di produzione, grazie ai costi e ai tempi di installazione, configurazione e gestione più ridotti rispetto al passato, in particolare per connettere alcuni sottosistemi nelle infrastrutture di rete cablate o delle reti di sensori. È bene tenerne conto, valutando in particolare i prossimi scenari evolutivi delle frequenze nello sviluppo delle release 15 e 16 delle reti 5G.

La smart machine deve dunque essere pensata come un sistema aperto, dotato di tecnologie di motion, logica distribuita e comunicazione industriale integrate, che promuove la cooperazione tra oggetti fisici e virtuali e rappresenta una base di dati per costruire applicazioni di Industrial IoT abilitanti nuovi servizi, a partire dalla gestione dei dati e delle risorse in Cloud per manutenzione e diagnostica evolute.

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