La piattaforma Edge di Siemens per l’automazione industriale

Il settore manifatturiero sta cambiando. Le aziende hanno colto il valore che i dati e il software possono apportare al proprio business in un mondo sempre più competitivo e sempre più alla ricerca del miglioramento della qualità del prodotto finito.

Questo è possibile grazie al software, che ormai da anni è entrato nel mondo automazione e che sempre più abilita l’utilizzo di nuove tecnologie tipiche del mondo IT. Lo scopo è ovviamente quello di utilizzare i dati di produzione per cercare di ottimizzare le fasi del processo, aumentare i pezzi prodotti e migliorarne la qualità.

La complessità che il software introduce sul piano dell’automazione ha impedito a molte aziende di completare i loro progetti di analisi dei dati, fermando la loro trasformazione digitale. Integrarsi nei sistemi di fabbrica già presenti richiede competenze IT avanzate e molto lavoro prima che si riesca davvero a ottenere dati che portino a una nuova conoscenza.

Sono molti, infatti, gli aspetti che aumentano la complessità di questi sistemi, a partire dalla diversità delle macchine installate, ciascuna delle quali può richiedere la conoscenza di diversi protocolli di comunicazione, la necessità di adattare macchine magari obsolete agli strumenti IT moderni, necessari ad abilitare la raccolta dei dati.

Industrial Edge di Siemens ha proprio lo scopo di semplificare la gestione del software IT a livello di automazione, permettendo all’utente di sfruttare al massimo le proprie competenze per l’analisi dei dati e migliorare il processo. La piattaforma dispone di un sistema di gestione centralizzata di tutti gli edge device, ovvero i dispositivi in grado di avere capacità di calcolo locale, come PC industriali, PLC di nuova generazione e switch Industriali utilizzati per l’analisi dei dati.

Christian Sartori, Product Manager Team Leader di Siemens Italia, illustra i quattro livelli dello stack di soluzioni per l’industria: Automazione, Industrial Edge, cloud MindSphere e la piattaforma di sviluppo low-code mendix.

Scaricare nuovi aggiornamenti del sistema operativo, tenere sempre in sicurezza i propri dispositivi con i costanti update firmware rilasciati da Siemens richiederà pochi minuti. Con pochi semplici passaggi, infatti, si potrà aggiornare tutta la propria flotta di edge device da un unico punto centrale.

Un marketplace per le applicazioni industriali

La piattaforma industrial Edge offre sul suo marketplace di applicazioni già pronte per la raccolta dati dalle macchine. Ciò semplifica quello che è l’aspetto fondamentale in ogni progetto di analisi dei dati, ma che spesso è anche il più oneroso in termini di sforzi richiesti. Grazie a queste App che supportano i diversi protocolli utilizzati nel mondo dell’automazione come S7, Ethernet IP, Modbus TCP, OPC UA, MQTT e molti altri, è possibile integrarsi nel sistema fabbrica con pochi semplici passaggi di configurazione, senza andare a modificare la programmazione all’interno delle macchine già esistenti.

Tra le altre applicazioni già pronte ci sono quelle per lo storage dei dati, che permettono all’utilizzatore di fare la sua analisi in locale, senza la necessità di connettersi a internet e, nel caso, inviarli successivamente a un altro sistema all’interno dell’azienda per ulteriori elaborazioni. Si aggiungono a queste le applicazioni per la visualizzazione tramite dashboard di dati aggregati, analisi energetiche delle macchine, diagnostica di sistema degli strumenti industriali presenti, notifiche di allarmi agli operatori. Inoltre, c’è la possibilità di effettuare operazioni tramite smartphone o inviare comandi vocali alla macchina, rendendo le operazioni più semplici per gli addetti di qualsiasi grado di competenza.

Tecnologie standard e open source

Il sistema Industrial Edge è basato su tecnologia Docker, uno standard del mondo IT che permette una gestione del software ottimale in tutte le sue fasi, dal versioning delle app al deployment, fino alla messa in funzione delle stesse.

In particolare, c’è la possibilità di importare all’interno della piattaforma le proprie App sviluppate in linguaggi standard nell’informatica come Python, o di integrare del software open source andando a sfruttare del codice realizzato da altri utenti nel mondo. Questo garantisce al sistema edge la massima flessibilità di utilizzo, sia per chi è un programmatore esperto sia per chi è ai primi passi nel mondo software.

Anche Siemens contribuisce nel rilasciare software open source disponibile su GitHub, utilizzabile da chiunque voglia avviare il proprio progetto di trasformazione digitale dei processi produttivi. Chiunque può modificare internamente il codice open source e renderlo eventualmente disponibile gratuitamente alla community.

L’ecosistema Industrial Edge apre inoltre molte possibilità di business non solo per Siemens, ma anche per tutti gli App builder e i system integrator che ruotano attorno all’industria. Queste aziende potranno infatti mettere in vendita la propria App sul Marketplace Siemens e distribuirla a clienti in tutto il mondo, ovviamente seguendo gli standard di sicurezza e le regole di qualità e affidabilità che devono essere rispettate per vendere nel Marketplace.

Intelligenza artificiale nell’Industrial Edge

La tecnologia apre anche a nuovi scenari nel mondo dell’automazione. In particolare, grazie all’intelligenza artificiale è possibile migliorare molti aspetti del ciclo produttivo come il controllo qualità a fine linea. Attraverso una telecamera si raccolgono immagini che vengono valutate tramite un algoritmo di machine learning in grado di identificare in tempo reale difetti e non conformità, restituendo un feedback immediato alla linea di produzione. In questo modo si accelerano notevolmente i tempi di elaborazione e correzione in questa fase del processo.

Tra i diversi scenari abilitati dall’Edge Computing troviamo sicuramente la manutenzione predittiva dei compenti più importanti delle macchine. Attraverso analisi di dati ad alta frequenza di vibrazioni e altri parametri, è possibile individuare in anticipo se il componente di una macchina è vicino a un punto di rottura che potrebbe causare un fermo impianto.

L’intelligenza artificiale applicata direttamente in fabbrica permette anche di analizzare il traffico di rete alla ricerca di anomalie che potrebbero essere sintomo di un attacco informatico alla rete industriale. In questo caso, è possibile prendere immediatamente delle contromisure per isolare la minaccia e bloccare l’intruso.

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