Internet of Things e collaborative manufacturing: la fabbrica 4.0 diventa realtà

04.04.2018

Un cambio di paradigma

Per dare corpo all’industria 4.0 in un contesto produttivo come quello italiano è necessario rivedere i paradigmi del manifatturiero integrando le nuove tecnologie Internet of Things con l’elemento umano. «A differenza del modello tedesco di Industria 4.0, caratterizzato da elevata robotizzazione e automazione, siamo convinti che nel modello produttivo italiano il fattore umano giochi un ruolo determinante per garantire la qualità e l’eccellenza distintive del made in Italy. La nostra soluzione per la fabbrica 4.0 si muove dal concetto di Human-Centered Manufacturing che permette agli operatori di avere visibilità e voce in capitolo sia su quello che succede all’interno della fabbrica stessa sia su quanto accade nel mondo connesso», spiega Paolo Fontanot, product manager di Tecnest. «Interconnessione è una delle parole d’ordine nella fabbrica digitale. E all’interconnessione guarda la nostra soluzione che di fatto cambia il paradigma di riferimento e apre le porte a nuovi modelli di business».
Il modello sviluppato da Tecnest fa leva su due elementi: da una parte la tecnologia IoT, con il gateway sviluppato da Eurotech, società specializzata nello sviluppo di dispositivi intelligenti e tecnologie machine-to-machine; dall’altra le logiche di processo gestite dalla suite software FLEX for Industry 4.0 di Tecnest che, con la sua Smart Factory Console integra l’IoT con l’aspetto umano e collaborativo.

Paolo Fontanot e Alessandro Turchetti

Gateway IoT: l'elaborazione si sposta sul campo

Per il gateway IoT la parola d’ordine è flessibilità. «Questo dispositivo supporta nativamente tutti i principali protocolli industriali di comunicazione quali ModBus, CAN Bus, OPC UA, Siemens-S7, MQTT e questo permette di connettere facilmente dispositivi, macchinari, sistemi di automazione, PLC e SCADA», spiega Alessandro Turchetti, responsabile sviluppo nuovi prodotti di Tecnest. «È un oggetto intelligente che acquisisce le informazioni dai vari dispositivi e, applicando delle regole, pubblica autonomamente i risultati attraverso il protocollo di comunicazione MQTT. Si tratta di un protocollo di tipo publish-subscribe: in pratica, il gateway “pubblica” delle informazioni e un componente dell’infrastruttura software che fa da broker le distribuisce via web alle applicazioni e ai dispositivi “abbonati” al messaggio, senza dover realizzare alcun tipo di integrazione fisica tra i sistemi».

I dati raccolti sul campo possono essere inviati anche a una piattaforma cloud dove sono a disposizione per elaborazioni successive. Tutto questo garantendo, da un lato, la massima sicurezza del dato grazie a un sistema di criptazione e, dall’altro, il salvataggio dei dati anche in caso di mancanza di connettività. «All’interno del gateway IoT è, inoltre, possibile programmare delle regole e dei modelli di comportamento in base ai quali registrare solo i dati più importanti o far scaturire degli allarmi, ad esempio al superamento di certe soglie o valori», aggiunge Fontanot. «Si tratta quindi di una vera e propria unità di Edge-Computing in grado di decentralizzare la raccolta dei dati ed elaborare in maniera distribuita ed autonoma informazioni e segnali provenienti dai dispositivi presenti sul campo». Facilità di gestione, reattività immediata, sicurezza del dato e manutenzione da remoto fanno del gateway IoT uno elemento fondamentale per il cambio di paradigma. Osserva Turchetti: «Si passa da un’architettura piramidale dove lo scambio di dati tra i diversi sistemi e applicazioni segue un flusso rigido e verticale, ad applicazioni e device che dialogano tra loro collegandosi a un’infrastruttura centrale. È l’Industrial IoT (IIOT)».

Smart Factory Console: dai processi alle persone

L’operatività del gateway IoT viene implementata dalla Smart Factory Console di Tecnest. «L’applicazione web e role-based di FLEX for Industry 4.0 fa da snodo di smistamento di tutte le informazioni raccolte in fabbrica e le integra con l’aspetto umano, unendo così collaborative manufacturing e Internet of Things», continua Fontanot. «L’operatore di fabbrica può, ad esempio, visualizzare la propria work list di reparto e integrare i dati raccolti dal gateway con quelli relativi allo svolgimento della propria attività in reparto (set-up della macchina, dichiarazione inizio-fine lavorazione, dichiarazione fermi con causali, ecc.). Il manutentore può visualizzare sul suo terminale mobile l’elenco delle attività di manutenzione preventiva da svolgere o dei set-up di macchina previsti dal piano di produzione che necessitano di una sua azione oppure ricevere avvisi  in tempo reale su malfunzionamenti o condizioni di allarme per i quali è necessario intervenire. Il supervisore di reparto, invece, ha a disposizione tutte le informazioni per tenere sotto controllo lo stato della produzione sulle diverse linee e prendere decisioni in caso di problemi o necessità».

Il nuovo paradigma dell’Industry 4.0 guarda ad un modello di organizzazione basato sulle persone. Conclude il product manager di Tecnest: «In un sistema di produzione human-centered le fasi di pianificazione e realizzazione di un compito finiscono per coincidere in quanto la persona ha il pieno controllo del processo e della tecnologia. E il fattore umano assume un ruolo chiave nell’ottimizzazione delle performance produttive. La Smart Factory Console rappresenta il luogo principale dove si concentrano le attività di interazione e collaborazione (uomo-macchina, uomo-uomo, macchina-uomo) tra gli operatori di produzione e gli elementi di sistema produttivo, integrando funzionalità di Social & Collaborative Manufacturing con tecnologie Internet of Things».
 

 

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