Nella fabbrica digitalizzata i dispositivi di controllo e misura delle macchine devono essere sempre più in grado di trasmettere e ricevere dati in modo sicuro.
La trasformazione digitale impone l’adozione di solidi protocolli per la trasmissione sicura dei dati da e verso le macchine e i dispositivi intelligenti che le equipaggiano.
di Giovanni Invernizzi
Una volta c’erano sensori, valvole, regolatori di flusso, interruttori. Dispositivi necessari per il funzionamento di macchine e impianti ma con una funzione limitata. Oggi quegli stessi oggetti, grazie alla digitalizzazione, si stanno trasformando in qualcosa di diverso: strumenti di misura e fonti di dati fondamentali non solo per il controllo della produzione, ma anche per la gestione di tutti i flussi produttivi e dell’intera azienda. L’intelligenza che possono dare alle imprese produttive è però strettamente legata alla possibilità di connetterli in rete, per trasmettere i dati che raccolgono, ricevere input ed entrare così in un flusso informativo capace di dare piena espressione alla fabbrica e alla produzione digitalizzate.
IMPARARE A USARE I DATI AL MEGLIO
In questo scenario, Endress+Hauser, uno tra i principali nomi nel campo dei prodotti, soluzioni e servizi per la misura di processo industriale e per l’automazione, si qualifica sempre di più come l’interlocutore in grado di rispondere alle richieste pressanti di agilità, efficienza e conformità a cui è sollecitata l’industria di processo. Il Gruppo, che in Italia ha la sua sede a Cernusco sul Naviglio, alle porte di Milano, è il punto di riferimento ideale per tutte quelle strutture che devono gestire infrastrutture produttive funzionanti da tempo e renderle “compliant” con normative sempre più rigorose. Un passo necessario per molti settori dell’industria di processo, in cui la trasformazione digitale sta diventando una necessità strategica per rimanere competitivi. Varie ricerche, condotte a livello globale e in Italia, mostrano come molti settori industriali stiano avendo problemi ad accrescere la loro maturità digitale. Lo dimostra per esempio un recente studio del Boston Consulting Group, che sottolinea quanto sia importante per le aziende sfruttare, in questa fase, i loro punti di forza in tema di gestione dei dati. Varie analisi dimostrano poi che i settori ad alta densità di asset tendono a rimanere indietro rispetto ai precursori digitali. In questo scenario, Endress+Hauser intende supportare i propri clienti per garantire che la digitalizzazione crei valore anziché costi. Dopotutto, digitalizzare significa migliorare la produttività e la manutenzione in modo che i costi operativi diventino prevedibili, scalabili e inferiori a quelli attuali.
Dispositivi radar Micropilot della serie Compact Line di Endress+Hauser per misure senza contatto.
TANTI FATTORI DA CONSIDERARE
Nonostante il diffuso riconoscimento della sua importanza, il lavoro di trasformazione digitale spesso si blocca alla fase pilota. E questo, nell’analisi di Endress+Hauser, a causa di diversi fattori. Per esempio, possono entrare in gioco vincoli operativi: culture orientate alla sicurezza e procedure consolidate possono limitare la sperimentazione. Un altro aspetto da tenere in conto è la complessità organizzativa: la creazione di un ponte tra IT e OT richiede pianificazione integrata, collaborazione interfunzionale e apprendimento continuo. Non vanno poi trascurati i problemi di implementazione: diverse importanti aziende, molto attente all’innovazione, segnalano che l’ostacolo più significativo è l’esecuzione dei progetti digitali, non la loro pianificazione. Infine, vanno tenuti in conto i problemi di scalabilità: anche i progetti pilota più promettenti spesso non riescono a espandersi a causa di roadmap poco chiare e mancanza di allineamento tra leadership strategica e team operativi.
Per una effettiva trasformazione digitale non basta pertanto la tecnologia. Ci vogliono obiettivi chiari, un approccio strutturato e un impegno condiviso a tutti i livelli dell’organizzazione.
AUTOMAZIONE DI FABBRICA E DI PROCESSO
A fronte di questa complessità, Endress+Hauser si muove verso la digitalizzazione su fronti diversi. Un obiettivo è, per esempio, aumentare la produttività attraverso la produzione intelligente, un concetto già ben noto nell’automazione di fabbrica, ma che deve trovare applicazione anche nell’automazione di processo. I processi produttivi restano fortemente ancorati ad aspetti chimici, meccanici e fisici, mentre la gestione della fabbrica attiene a una sfera più manageriale e di programmazione. Tuttavia, i principi in gioco sono comuni e si basano sull’intelligenza dell’ambiente. Un impianto in cui la comunicazione digitale arriva a livello di campo consente molto meglio al personale di acquisire informazioni, ottimizzare la documentazione e assumere decisioni basate sui dati. In una struttura connessa digitalmente con sistemi interoperabili è più facile aumentare la produttività, adattarsi alla variabilità della domanda, rispettare gli standard e rendere scalabile l’intero business. I principi della produzione intelligente nell’industria di processo includono quindi l’acquisizione di informazioni da IIoT (Industrial Internet of Things) tramite sensori connessi, l’implementazione di sistemi di monitoraggio remoto e apparecchiature interoperabili, la visibilità degli asset tramite gemelli digitali e l’utilizzo dell’intelligenza artificiale (IA) per applicazioni più affidabili e predittive.
Configurazione wireless del misuratore di pressione e livello idrostatico Cerabar della serie Compact Line.
STRUTTURARE UNA RETE INDUSTRIAL ETHERNET
Le connessioni, insomma, sono fondamentali anche a livello di campo e la risposta tecnologica per ottenere una connettività affidabile anche in questo ambito è Industrial Ethernet. Qui entrano in campo protocolli come Profinet, Modbus TCP, EtherNet/IP ed Ethernet-APL, che permettono una comunicazione diretta e continua, rendendo l’automazione più efficiente e scalabile. Con l’avanzare del mondo industriale verso la digitalizzazione, le reti basate su Ethernet rappresentano le fondamenta per operazioni più intelligenti, più connesse e pronte agli scenari futuri.
Tra gli standard basati su Ethernet spicca poi IO-Link, un protocollo di comunicazione open source che stabilisce una connessione digitale bidirezionale tra dispositivi da campo (misuratori, interruttori, attuatori, e altri ancora) e sistemi di controllo industriale (per esempio i PLC). Si tratta di un’architettura di connessione punto a punto, dove un master IO-Link controlla la comunicazione con più dispositivi IO-Link. Per applicazioni specifiche rientranti nell’ambito dell’automazione di processo, IO-Link presenta numerosi vantaggi ed è quindi il protocollo di elezione negli scenari di misura più semplici.
Endress+Hauser oltre a sensori, valvole, interruttori e tanti altri dispositivi fondamentali per l’automazione di processo supporta le imprese clienti nella progettazione e messa in servizio delle reti digitali per la trasmissione dati.
UN PARTNER PER CREARE LA PROPRIA RETE
Endress+Hauser ha sposato questo approccio per rendere “intelligenti” i suoi prodotti destinati all’industria. Con Ethernet-APL e Single Pair Ethernet, la comunicazione diretta dei dati raccolti dai dispositivi Endress+Hauser diventa possibile anche negli ambienti più difficili, garantendo l’affidabilità totale. Adottando Industrial Ethernet, non solo è possibile accedere ai dati in tempo reale ma si può anche migliorare l’interoperabilità del sistema.
Fino ad oggi, molti impianti di processo hanno dovuto fare i conti con la mancanza di standard per i valori di processo e i dati degli asset. Ecco perché la comunicazione digitale aperta è fondamentale, soprattutto perché i dati di asset come firmware, file di configurazione e diagnostica supportano la scalabilità delle attività produttive.
Endress+Hauser supporta le aziende in questo percorso, secondo accurati processi di Validation By Design e di messa in servizio delle reti digitali. Il Gruppo, oltre a tutte le sue soluzioni, offre anche un servizio indipendente di consulenza per la progettazione e la messa in servizio delle configurazioni o dei miglioramenti delle reti di campo.
FOCUS: TANTO PICCOLA QUANTO POTENTE
La serie Compact Line di Endress+Hauser assicura prestazioni elevate in una costruzione compatta. Il portfolio di prodotti include Micropilot FMR43, un dispositivo radar compatto per misure di livello senza contatto a 80 GHz o 180 GHz, il collaudato sensore di livello Liquiphant FTL43 e l’affidabile Cerabar PMP43 per la misura della pressione e del livello idrostatico. Appositamente sviluppate per soddisfare i requisiti delle applicazioni igieniche, queste soluzioni aumentano la produttività, la sicurezza e la semplicità dei processi. ©TECN’È
I tre dispositivi della seria Compact Line di Endress+Hauser installati e connessi in un impianto industriale. Dall’alto, in senso orario, Micropilot, Liquiphant e Cerabar.
