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OP-ED. 4 direzioni chiave dell'automazione industriale da tenere d'occhio
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Parlare dell'industria del futuro, o Industria 4.0, senza menzionare l'automazione è difficile.
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L'automazione sta maturando, intorno a tendenze importanti che porteranno a grandi cambiamenti a medio termine - che dobbiamo tenere al passo per tenere il passo - in un settore che sta sviluppando rapidamente la sua innovazione.
01. Protocollo Opc UA e 5G
Nell'automazione industriale, i protocolli OPC (Open Platform Communication) e OPC UA (Unified Architecture) per gli oggetti collegati rappresentano il raggiungimento di un lavoro congiunto esemplare, iniziato nel 1996, tra la maggioranza degli stakeholder dell'Industria 4.0 per la sicurezza e la strutturazione dei flussi di dati nell'automazione industriale.
Indispensabili per la trasmissione dei dati ai sistemi informatici decisionali, la diffusione di istruzioni in modalità top-down e la comunicazione da macchina a macchina, questi protocolli si stanno evolvendo verso una dinamica di trasmissione in tempo reale sotto l'influenza dello sviluppo di sensori collegati e di software embedded. I dati non saranno più trasmessi in pacchetti ma in flussi più continui. Questo è l'avvento di un nuovo protocollo chiamato OPC UA TSN
Questo nuovo protocollo richiederà una rete di comunicazione efficiente. Questa potrebbe essere convenzionalmente cablata, o wireless con l'avvento del 5G. La comunicazione in tempo reale sarà la tecnologia fondamentale per lo sviluppo dell'informatica di bordo, e rappresenta certamente uno dei maggiori progressi dell'industria 4.0 grazie alla maggiore sicurezza della trasmissione dei dati, alla riduzione dei costi di archiviazione e alla maggiore reattività
02. Iperadattabilità delle linee di produzione e ricalibrazione al volo
La flessibilità delle apparecchiature è un'altra delle principali tendenze dell'industria 4.0. Stiamo assistendo ad un cambiamento delle esigenze che favorisce la produzione di mini-serie e una maggiore personalizzazione dei prodotti. La capacità di un'azienda di modificare la propria produzione, secondo modelli sempre più diversificati, è una sfida che alcuni hanno già raccolto, riuscendo a coordinare tempi di produzione molto brevi di pochi minuti concatenandoli. La ricalibrazione a tempo di record delle apparecchiature riguarda tanto l'automazione e i controlli digitali quanto gli attuatori e i sistemi di trasferimento.
Per questo motivo la risposta della connettività è essenziale per garantire la trasmissione ideale dei comandi dall'ERP a tutti i componenti della catena, ed è qui che il protocollo OPC UA dimostra il suo valore
La completa integrazione di una macchina nel sistema informativo di un ambiente industriale permette di modificare automaticamente una strategia di produzione sincronizzando i vari componenti della linea attraverso una comunicazione inter-macchina molto efficiente
Gli sviluppi tecnologici consentono ora anche di arricchire le nuove funzionalità con un'automazione finora poco o per nulla scalabile: così come le macchine si adattano, si adatta anche l'automazione, con l'aggiunta o la rimozione di funzionalità mediante applicazioni software sistematicamente aggiornate.
03. Dati disponibili per gli ecosistemi macchina (Smart Conveying, AGV, Cobot)
La produzione di dati, in continuo aumento grazie alle prestazioni delle apparecchiature e alla sua connettività integrata, è rilevante solo se i dati sono condivisi con l'ecosistema della macchina: trasporto intelligente, AGV, cobot, ecc.
Alla partecipazione degli AGV all'inizio e alla fine di una linea di produzione si aggiunge la graduale introduzione di trasportatori intelligenti, le cui proprietà magnetiche permettono di adattare le condizioni di prelievo, deposito, assemblaggio o avvitamento e trasporto da una linea di produzione all'altra. Questa combinazione permette di mantenere il ritmo di una produzione diversificata, pur rispondendo ai vincoli fisici di un edificio
Il costante adattamento delle macchine e del loro ecosistema è una delle direzioni principali e inevitabili per l'automazione del futuro. Permette di definire e ottimizzare le traiettorie degli AGV in uno spazio limitato: la macchina si regola automaticamente grazie a un trasportatore intelligente e adatta il funzionamento dei cobra come partner di lavoro degli operatori
Questa adattabilità è alimentata dal massiccio flusso di dati disponibili per una migliore tracciabilità degli eventi e una maggiore comprensione del comportamento delle macchine
04. Nuovi linguaggi di programmazione e nuovi profili di reclutamento
Con il massiccio dispiegamento della connettività per garantire l'integrazione di macchine per una comunicazione fluida, facile e rapida, sta cambiando anche il modo in cui la programmazione e l'automazione sono progettate, così come i profili reclutati dalle aziende
Dobbiamo sostenere il passaggio dai tradizionali mestieri dell'automazione a profili più diversificati che possano rispondere meglio alle sfide future combinando robotica, meccanica ed elettronica attraverso la lente del software e dell'interconnettività. Per questo motivo, nelle attuali soluzioni di automazione stanno emergendo nuovi linguaggi orientati al computer, come Python e Java. I programmi per macchine saranno d'ora in poi costruiti da applicazioni funzionali indipendenti, codificate con il linguaggio più adatto.
Questa modifica dei profili deve essere considerata come un'attività. Ci permette di dare un nuovo sguardo alla progettazione dei sistemi di automazione e di adottare un approccio meno accademico rispetto a cinque o dieci anni fa. Lo sviluppo agile delle applicazioni è una pietra miliare che andrà indubbiamente a beneficio dell'intero settore industriale
Ci saranno tanti altri argomenti da discutere dal punto di vista dell'automazione industriale. Ad esempio, lo sviluppo della sicurezza funzionale è importante dal punto di vista dello stop completo zero. La stampa 3D è di grande interesse nella produzione di parti meccaniche, visti i materiali oggi disponibili. Ciò che emerge è un'emulazione permanente e la garanzia che l'Industria 4.0 non ha finito di sorprendere il mondo
Informazioni su Bosch Rexroth - Bosch Rexroth è uno specialista leader nel campo delle tecnologie di azionamento e controllo. L'azienda ha una competenza globale nelle applicazioni mobili, nell'automazione, nell'ingegneria e nelle apparecchiature industriali. Presente in oltre ottanta paesi con 32.300 dipendenti, Bosch Rexroth ha generato un fatturato di 6,2 miliardi di euro nel 2018
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