Jeff DeAngelis, Managing Director della Business Unit Industrial & Healthcare di Maxim Integrated, si occupa di Industry 4.0 dal 2014, quando l’azienda ha iniziato a focalizzarsi sullo sviluppo di chipset rivolti al settore dell’automazione industriale e sulla presentazione di piattaforme dimostrative. Maxim ha realizzato la piattaforma dimostrativa ‘micro Plc’, utilizzata per una demo relativa alla gestione di una fabbrica di boccali di birra. L’obiettivo di questa soluzione, allora, era stato dimostrare la nostra capacità di ridurre la potenza e il footprint richiesti dal Plc. Nel 2016, ha introdotto il chipset di seconda generazione rivolto al settore automotive, creando la piattaforma dimostrativa Pocket IO. Oltre a confermare una riduzione del footprint e della potenza assorbita dal Plc, la piattaforma ha introdotto il concetto di ‘produzione flessibile’, presentando le nostre soluzioni IO-Link® Master e la demo di un impianto per la produzione di palloni da calcio di diverse dimensioni. “Nel novembre 2018, abbiamo introdotto all’interno della piattaforma dimostrativa Go-IO il nostro chipset di terza generazione per l’automazione industriale, in grado di ridurre ulteriormente sia le dimensioni che la potenza e di trasferire sul cloud le informazioni relative allo stato degli impianti. La disponibilità di informazioni in tempo reale, ottenuta attraverso il modulo Go-IO, pone il controllo nelle mani del personale tecnico della fabbrica e consente l’utilizzo di algoritmi intelligenti per ottenere maggiore produttività, maggiore efficienza e riduzione degli scarti. La terza generazione di dispositivi Maxim Integrated per l’automazione industriale è in grado di coprire tutte le aree tecnologiche richieste per supportare Industry 4.0/IIoT e offre la possibilità di migrare l’Intelligenza ‘at the edge’. La stessa tecnologia intelligente può essere utilizzata nell’automazione degli edifici, nel motion control/robotica industriale e in numerosi sistemi di controllo industriale”.
Quando parla di impianti produttivi intelligenti, DeAngelis parla di “una convergenza industriale che richiede decisioni in tempo reale sulla linea, ossia laddove si monitorano le attrezzature e si intraprendono le azioni necessarie a migliorare la produzione e l’efficienza e a ridurre i costi operativi”. A questo scopo servono soluzioni agili, intrinsecamente intelligenti e capaci di reagire dinamicamente all’ambiente nel quale sono inserite. “Questa nuova classe di tecnologie si basa su sensori intelligenti, capaci di auto-regolare istantaneamente i propri parametri, moduli IO configurabili via software, che consentono di adattare l’impianto a diverse configurazioni ed esigenze di espansione e una migliore diagnostica, per identificare la causa di un eventuale guasto alla linea, migliorando la qualità degli algoritmi di Intelligenza Artificiale utili a prendere le decisioni corrette”.
Sensori intelligenti
I nuovi sensori intelligenti stanno sostituendo i vecchi sensori unidirezionali, che potevano solo rilevare se si fosse verificato un evento che aveva causato il malfunzionamento di una macchina o lo spegnimento dell’intera linea; oggi questi sensori sono aggiornati con reti di sensori bi-direzionali, che consentono la riconfigurazione delle linee produttive.
Moduli IO configurabili via software
Per mostrare le potenzialità dei moduli IO configurabili via software, DeAngelis propone un esempio: “Consideriamo il caso in cui sia necessaria, per migliorare la produttività di un impianto, una combinazione di due canali output analogici, un canale input analogico e due canali output digitali. Dopo una verifica delle risorse di sistema disponibili, si constata che il sistema di controllo in uso ha solo 16 canali input digitali disponibili e uno slot di espansione nel rack plc: è chiaro che la combinazione richiesta non può essere adottata. Se, però, fosse disponibile una scheda IO a 8 canali configurabile via software, avremmo la flessibilità necessaria per settare ogni canale come Input analogico, output analogico, input digitale o output digitale e trasformare lo slot rimanente del plc in una efficace soluzione per soddisfare le esigenze di maggiore produttività, con un generale risparmio di costi”.
Diagnostica avanzata
Infine, una diagnostica sempre più evoluta fornisce dati sempre più accurati, utili per prendere decisioni in tempo reale e per migliorare l’operatività della fabbrica. Le informazioni sullo stato di salute degli impianti sono generate da dispositivi Industrial IoT, algoritmi che forniscono analisi predittive, sistemi di visione artificiale. “A livello dei circuiti integrati sempre più informazioni sono monitorate, raccolte e trasmesse via bus SPI verso e da un microprocessore”, spiega ancora DeAngelis. “Oggi i semiconduttori forniscono gli status legati a uno o più guasti ma la prospettiva è che si possa generare una sequenza di eventi che consenta a un operatore di determinare il meccanismo alla base del guasto a una parte della macchina. Questo livello perfezionato di diagnostica, combinato con la tecnologia dei sensori intelligenti e gli IO configurabili via software, permetterà a un tecnico di controllo, o a un algoritmo di Intelligenza Artificiale, di identificare rapidamente la radice del guasto e indicare un approccio diverso per evitare che si verifichi lo stesso guasto in futuro”.
