Integrazione macchine di diversi fornitori. Ecco come facilitarla

di Stefan Selke, segment manager Machine Building di Eaton

Una soluzione nel mercato dell’automazione potrebbe presto bypassare un problema che ancora rimane persistente.

Oggi, le aziende produttrici che desiderano integrare macchine di diversi fornitori devono spesso affrontare l’incapacità di queste di comunicare con efficacia fra loro. Pertanto, l’integrazione rappresenta ancora una sfida, sia che si tratti di un nuovo impianto sia che si tratti di nuove macchine da inserire in un’infrastruttura esistente. Per i manager e per gli operatori di mercato che cercano la standardizzazione, esiste la soluzione chiamata OPC-UA. Quasi ogni settimana, nuove società attive nel mercato dell’automazione si uniscono alla famiglia OPC.

Benché l’idea dietro a OPC-UA sia quella di facilitare la comunicazione M2M, questo standard si inizia a sviluppare anche in altri campi di applicazione. Fermo restando che con la propria architettura client-server OPC-UA è stato progettato per la comunicazione di fabbrica intelligente, è già in arrivo una nuova generazione di questo protocollo dotata di funzionalità pub/sub. La prossima versione di OPC-UA si apre al mondo della comunicazione Cloud che si basa sugli standard utilizzati; ciò renderà ancora più semplice da parte di costruttori e integratori di macchine selezionare il protocollo man mano che il concetto di Industry 4.0 farà il proprio corso.

I costruttori di macchine e i system integrators di piccole e medie dimensioni di solito non hanno le capacità e i mezzi per investire in tecnologie IoT e cloud sicure e ad alte prestazioni. Il modo tradizionale per monitorare una base di installazioni su scala mondiale per conto dei clienti è quello di utilizzare un sistema on demand che permetta di raccogliere i dati necessari. Questo metodo di controllo delle condizioni del sistema è inefficace e inoltre dipende dalla propensione del cliente finale ad aprire la sua rete locale all’accesso esterno. Utilizzando le potenzialità di OPC-UA per la comunicazione M2M e M2Cloud è possibile predisporre tutte le interfacce della macchina sulla base di una singola architettura.

Eaton e T-Systems hanno unito le loro competenze per creare una piattaforma multi-IoT capace di mettere in rete le macchine tramite il cloud. Sulla base di Microsoft Azure, è possibile raccogliere i dati in modo ottimizzato da tutti i tipi di macchine e di applicazioni grazie a un’architettura unificata che deve essere adattata solo alle esigenze individuali. I dati trasportati e protetti in modo sicuro possono essere raccolti in modo personalizzato in base a diversi gruppi di utenti. Che si tratti di responsabile di fabbrica, società di servizi o system integrator, ogni utente può disporre esattamente delle informazioni necessarie. La comunicazione tra fabbrica intelligente e cloud è garantita da una sola linea protetta. Tutti questi user accedono ai dati memorizzati direttamente, senza dover bypassare il firewall dell’utilizzatore.

Non tutte le fabbriche però sono rappresentate da nuove installazioni. In molti casi le macchine devono essere integrate in infrastrutture esistenti che spesso non dispongono della capacità di comunicare tramite il protocollo OPC. Per questi casi esistono molte opportunità di revamping delle macchine senza la necessità di intervenire a livello PLC, eventualità che spesso rappresenta un ostacolo in quanto gli sforzi aumentano notevolmente. Aggiungendo semplicemente nuovi pannelli di visualizzazione o interfacce dotate delle funzionalità necessarie, le macchine esistenti possono comunicare con il cloud attraverso OPC-UA.

Ci sarebbe ancora una domanda a cui rispondere: qual è l’esigenza o il vantaggio di portare OPC-UA a livello di singolo componente? Attualmente, Industrial Ethernet è uno standard di natura eterogenea. L’unico elemento comune è che, indipendentemente dal protocollo Ethernet installato sulla macchina, tutto aderisce allo stesso linguaggio di comunicazione base, il TCP/IP, che è quindi compatibile con OPC-UA. Un modo per collegarsi in OPC-UA prevede l’uso di un insieme di componenti per creare un CPS (Cyber Physical System) capace di eseguire tale funzionalità, cioè un CPS smart to manage.

Macchine differenti provenienti da vari fornitori e caratterizzati da diversi CPS potrebbero comunicare tra loro utilizzando lo stesso protocollo. In futuro, è pensabile che ogni macchina sia costituita da diversi CPS indipendenti e modulari capaci di comunicare direttamente attraverso il protocollo OPC-UA. Ciò consentirà alle singole applicazioni di parlare tra loro senza bisogno di più gateway. Colmando il divario di comunicazione nell’ambito della macchina tramite lo standard OPC-UA, i livelli tradizionalmente definiti nella piramide dell’automazione tenderebbero scomparire. Questo aprirà nuove possibilità per la progettazione di macchine più flessibili, performanti e convenienti.

Unendo le forze con dei partner certificati, i costruttori di macchine e impianti potranno usufruire di un modo semplice e sicuro per rendere i loro prodotti compatibili con IoT e sfruttare le possibilità legate alla modularità e ai servizi cloud. In occasione della Fiera di Hannover 2017, Selke sarà disponibile presso lo spazio Eaton (pad. 11, stand C71) per approfondire l’argomento.

Chi è Stefan Selke

Stefan Selke coordina dal dicembre 2015 le attività di marketing per il segmento Machine Building di Eaton in EMEA (Europa, Medio Oriente e Africa). In questo ruolo definisce le strategie di marketing e gli obiettivi per il mercato dei costruttori di macchine, concentrandosi su quattro tematiche principali: efficienza energetica, protezione circuitale, HMI (Human-Machine Interface) e cablaggio intelligente/IoT (Internet of Things). Parla correntemente tedesco e inglese e ha una buona conoscenza della lingua spagnola.