Un modello vincente di automazione industriale, oggi, è rappresentato dai sistemi di produzione tra loro interconnessi in grado di garantire elevati livelli sia di produttività che di efficienza.
Se da un lato l’alta produttività è riconducibile a macchine e sistemi altamente performanti e affidabili da limitare drasticamente i fermo-macchina per guasto o setup, dall’altro l’alta efficienza, limitando drasticamente consumi di energia e scarti di materiale, è legata alla minimizzazione dei costi operativi di esercizio.
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La divisione KineSys di HYDAC ha recentemente esteso l’offerta di drive elettroidraulici a velocità variabile per il motion control con il dispositivo di Edge computing KineSys Data+.
Nell’era dell’IIoT anche l’oleodinamica è infatti sempre più digitalizzata. I sistemi di motion control realizzati dalla divisione KineSys assicurano performance ed efficienza mentre la digitalizzazione di questi sistemi contribuisce al Life Cycle Cost Management (LCC) dei sistemi in ottica 4.0.
Nell’articolo "TTConnect Wave: come connettere i mezzi al cloud con HYDAC", abbiamo approfondito i benefici dell'adozione diffusa di tale applicazioni.
Il monitoraggio continuo dei parametri di processo e di diagnostica dei sistemi produttivi contribuisce in maniera considerevole al mantenimento di alti livelli di produttività ed efficienza, traducendosi infatti in una pianificazione intelligente della produzione e degli interventi di manutenzione. Ma a cosa ci riferiamo con il termine Edge computing e cos'è KineSys Data+?
I sistemi informativi industriali assumono sempre maggior centralità in ambito automazione e controllo del movimento, con l'obiettivo di favorire il passaggio dai sistemi tradizionale di produzione ai sistemi di automazione industriale abilitata dalle applicazioni “intelligenti”.
In quest'ottica le soluzioni basati sul'Edge Computing e il protocollo OPC-UA rappresentato il tentativo per soddisfare requisiti più rigorosi per l’interoperabilità e la condivisione dell’informazione; inoltre soddisfano la richiesta sempre maggiore di una gestione dei dati in tempo reale.
Con il termine inglese Edge computing (in lingua italiana elaborazione al margine) si indica l'elaborazione delle informazioni ai margini della rete, dove i dati vengono prodotti. I benefici principali derivanti dall'utilizzo delle tecnologie di Edge computing sono la riduzione della latenza di elaborazione, che permette risposte in tempo reale, e il risparmio di banda, inviando al data center informazioni già elaborate e quindi di minori dimensioni.
Lo standard OPC-UA rappresenta la risposta a numerose sfide importanti che il settore industriale sta affrontando: OPC-UA, acronimo di Open Platform Communications - Unified Architecture, è uno standard che facilita lo scambio di dati tra controllori logici programmabili (PLC), interfacce uomo-macchina (HMI), server, client e altri macchinari. L’OPC UA integra l’attuale standard industriale OPC con caratteristiche importanti come l’indipendenza dalla piattaforma, la scalabilità, l'elevata disponibilità e Internet capability.
Il principale ruolo di questo protocollo nel settore industriale è quello volto ad agevolare la comunicazione e il superamento degli ostacoli tradizionali alla comunicazione industriale: infatti l'OPC-UA combina tutti i distinti protocolli in un’unica specifica in grado di ricevere i dati da tutte le diverse macchine e i dispositivi presso le varie località, e di tradurre i dati in un formato utilizzabile dall’applicazione di reportistica. In questo modo contribuisce alla riduzione della complessità della comunicazione tra i dispositivi e i macchinari, migliorando anche l’efficienza complessiva degli impianti.
Per queste ragioni tra i principali campi di applicazione vi sono l’Oil & Gas ed il settore dell’automazione e controllo di processo.
KineSys Data+ è una piattaforma industriale di raccolta ed elaborazione di dati di processo e diagnostica rilevati dalla macchina o dal sistema produttivo a cui è connessa.
L’hardware, progettato per lavorare in ambiente industriale con temperature comprese tra i -20°C e gli 80°C e con un grado di protezione IP 65, è costituito da processore ARM Cortex-A7 da 792 MHz, hard disk da 4 GB espandibile fino a 128 GB con scheda SD industriale, e memoria RAM di tipo DDR3 da 512 MB. Richiede un’alimentazione in corrente continua da 24 V, è dotato di porte RS485, USB 2.0, CAN, RJ45 Ethernet, WLAN, Bluetooth e ha la possibilità di espansione con moduli I/O supplementari.
La comunicazione per la raccolta e gestione dati è possibile con quei dispositivi, oltre che prodotti dalla divisione KineSys (gamma completa di DVA e HEZ), che supportino le interfacce e i protocolli di comunicazione Modbus TCP / RTU, CAN e CANopen, OPC-UA, S7, REST.
Il software è di tipo proprietario, Data+ Framework, su sistema operativo Linux.
KineSys Data+ trova applicazione soprattutto nel settore delle macchine utensili, in cui elevate produttività ed efficienza sono must di processo.
La possibilità di monitoraggio continuo real time, infatti, comporta il vantaggio di poter tenere sotto controllo le performance del sistema produttivo in qualsiasi momento, indipendentemente che ci si trovi a bordo macchina, con visualizzazione su HMI, in ufficio, con visualizzazione sui dispositivi connessi alla rete aziendale, o da remoto, con visualizzazione su qualsiasi dispositivo connesso ad un servizio di Cloud computing.
La capacità computazionale offre, inoltre, la possibilità e il vantaggio di poter analizzare i dati di processo e diagnostica storicizzati, così da poter pianificare, mediante opportuni algoritmi, politiche di produzione e manutenzione tali da massimizzare la produttività e l’efficienza dell’impianto.
Se da un lato i drive di HYDAC KineSys assicurano l’efficienza operativa dell’azionamento ed un controllo intelligente del movimento, il KineSys Data+, ponendosi tra l’Operation Technology e l’Information Technology, consente il monitoraggio e la diagnostica anche da remoto mediante i servizi di Cloud computing.
La gestione di grandi quantità di dati, oltre ad offrire un potente strumento di monitoraggio, controllo e decisione di processo, rappresenta per HYDAC una delle grandi sfide di un futuro sempre più presente chiamata digitalizzazione dell’oleodinamica, in totale accordo con il paradigma di Industry 4.0.
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