Il futuro si sta facendo strada nella produzione. Quello che viene normalmente definito come Industria 4.0 è inestricabilmente connesso con un’altra parola di moda, la IoT, o l’Internet of Things (Internet delle Cose). I pionieri di Cloud, come Google, Amazon, ma anche Microsoft stanno dettando il percorso, sotto questo punto di vista, essendo riusciti a rendere sempre più accessibili potenza di calcolo e spazio di archiviazione, fino a diventare un fattore di costo trascurabile nel futuro .
La IoT sta spingendo in avanti l’industria
Questo sviluppo sta avendo un enorme impatto sull’industria. Dal momento che la potenza di calcolo è di fatto disponibile gratuitamente, i componenti hardware vengono dotati di capacità di calcolo sempre maggiori. Un esempio di questo sono le linee automatizzate e i caricatori portapezzi con microchip integrati. In altre parole, nel campo “low-tech”, l’hardware sta diventando intelligente! Un altro effetto dell’IoT e dei suoi protagonisti sull’industria si può notare nell’accelerazione dell’innovazione. Le novità non sono più sfornate in cicli di decenni , ma piuttosto di anni. Ciononostante, sembra improbabile che ci possa essere un allineamento in piena regola alla velocità di cambiamento del cloud. Dopotutto questo dipende dal fatto che nella produzione si utilizzano ancora macchinari complessi. Una linea di produzione può facilmente costare 200 milioni di Euro e non può quindi essere sostituita dopo poco tempo.
Industria 4.0 significa comunicazione
Le tecniche di IoT influenzeranno anche l’interazione tra uomo e macchina, in altre parole, la Human Machine Interface (HMI - Interfaccia Uomo Macchina). Il controllo diretto sulla macchina avrà un ruolo sempre più ridotto, per essere potenzialmente sostituito sempre più spesso dalla rappresentazione elettronica dell’intera catena produttiva, dove potranno essere visualizzati colli di bottiglia o, per esempio, la necessità di ulteriori interventi. In questo scenario si potrebbe immaginare un touchscreen che visualizza l’intero stabilimento. Un sistema di questo genere sarebbe idealmente così facile da usare, da non richiedere di essere gestito da uno specialista. Facendo un passo avanti o in altri scenari, l’uomo potrebbe essere totalmente sostituito come entità di collegamento, attraverso un hardware con intelligenza integrata, che assumesse il controllo della HMI. L’handshake è semplicemente il protocollo di transizione da un sistema all’altro, con la gestione dell’analisi e l’avviamento di un’azione attraverso un software abbinato al hardware. Questa comunicazione tra singoli elementi nell’ambiente di produzione, per esempio, tra sensori e attuatori con intelligenza integrata, oltre alla capacità di comunicare, stanno modificando la produzione tanto in termini di logica, che di progetto. La parte di archiviazione dei controller logici programmabili (PLC) diventa obsoleta, non appena diviene disponibile una comunicazione in tempo reale in tutto lo stabilimento. Questo accade perché viene meno la necessità di archiviazione temporanea. Logicamente, questo comporterà la necessità di una ristrutturazione. Fino a oggi, il PLC è stato collocato centralmente nell’armadio di controllo, ma questo dovrà cambiare. Il controllo sta migrando verso aree localizzate, mentre l’intelligenza verso quelle decentralizzate. Ciò significa che l’archiviazione e l’intelligenza di controllo stanno spostandosi sulla già ben nota cloud.
I vantaggi nella sicurezza predominano
Ma quali sono i rischi di Industria 4.0? Ogni progresso nell’automazione e ogni aumento di complessità comporta naturalmente nuovi rischi per la sicurezza. Tuttavia, i rischi per la sicurezza possono essere eliminati fin dall’inizio, evitando azioni HMI. Gli algoritmi del software possono anche accrescere la sicurezza complessiva del sistema, attraverso funzioni di controllo incrociato e di ridondanza. Come per ogni cambiamento, quindi, i rischi aumentano se si commettono errori nell’implementazione. Per combatterli, tuttavia, Industria 4.0 offre eccellenti opportunità di minimizzare i rischi.
Vantaggi e sfide
La sicurezza non sarà tuttavia l’argomento che contribuirà all’innovazione di Industria 4.0. I suoi vantaggi fondamentali si possono riassumere in: Risparmi, tutto diventa più economico! La comunicazione in tempo reale nella produzione e il maggior numero di sensori integrati porteranno tempi di risposta più veloci, accrescendo così l’efficienza – sia in termini di energia che di costi. Il monitoraggio proattivo delle condizioni significa eliminare ogni genere di spreco, per esempio, evitando i fermi macchina. Rimangono tuttavia ancora delle sfide da affrontare, nonostante questi vantaggi: prima di tutto, la resistenza delle tecnologie antiquate incastrate in profondità nell’industria. È un fatto ben conosciuto che alcune cose sono rimaste invariate sotto questo aspetto per 20 anni. E ci vorranno altri 30 anni perché anche aree particolarmente resistenti cambino nello stesso modo in cui sono cambiate oggi alcune parti dell’automazione di fabbrica. Lo sviluppo viene anche rallentato da persone, strutture, regole, direttive e leggi. La competenza è un elemento estremamente importante a questo riguardo, perché la gente deve essere in grado di conoscere bene Industria 4.0, e questo sviluppo sta spostando i campi di competenza. I programmatori dovranno sempre più conoscere a fondo le tecniche di automazione, utilizzando anche approcci orientati all’oggetto. Questo cambio di competenze avrà un impatto non solo nel campo dello sviluppo, ma anche, per esempio nella gestione prodotto e nella produzione stessa. Questo fattore avrà probabilmente un effetto ancora maggiore sul tasso di sviluppo che l’aspetto del hardware datato. Ulrich Wallenhorst, Chief Technology Officer della business unit Industrial di TE Connectivity.
Quali prodotti della IoT ci saranno in futuro nell’industria?
Noi crediamo che i prodotti nel futuro saranno nuovi oggetti fisici con capacità di calcolo integrate. Ciò significa che doteremo gli sviluppi attuali e le interconnessioni di opzioni che derivano dalla potenza di calcolo disponibile. Quindi forniremo delle interfacce o integreremo intelligenza nei nostri stessi prodotti. Vogliamo offrire funzionalità sensorie, di comunicazione e di controllo, ma solo a condizione che il controllo non sia business-critical o interferisca direttamente con un’applicazione del cliente. Stiamo sviluppando questi prodotti in forma personalizzata per specifiche applicazioni e, soprattutto, molto rapidamente.
Quali speciali vantaggi offre TE ai suoi clienti sotto questo aspetto?
Non ci stiamo focalizzando soltanto sull’importante filone dei dati, ma anche, simultaneamente, sui segnali e potenza. Per esempio, non trascureremo mai la risoluzione di problemi relativi alla portata di corrente per un prodotto, ma continueremo ad offrire unicamente prodotti con capacità di calcolo integrata. Già oggi, un componente come un relé, più piccolo di un’unghia, può essere integrato di funzioni di sensore di temperatura, elettricità, voltaggio, stato, etc. Il componente relé diventa quindi un sensore/attuatore. Questo è il significato di integrare capacità di calcolo. Quello che dieci anni fa riempiva un armadio di controllo, oggi può essere integrato in un chip di un mm quadro.
Quindi significa principalmente maggiore integrazione?
No, il primo e fondamentale elemento sono i vantaggi per il cliente. Noi non crediamo nell’integrazione fine a se stessa, ma in quella che fornisce veri e dimostrabili vantaggi ai clienti, come il dimezzamento dei costi, per esempio. Ci devono quindi essere vantaggi diretti per il cliente, come un prezzo più basso, disponibilità più rapida, maggiore funzionalità , dimensioni più compatte o inferiori costi fissi di manutenzione. Non ha nessun senso dire che la tecnologia di connessione sta diventando più intelligente, se non porta tangibili vantaggi al cliente. Se posso vedere che anche una sola integrazione progettuale può offrire benefici per i clienti, allora ho già un motivo per farlo. Tuttavia, questo è strategicamente improbabile.
Quali sono le maggiori sfide nell’introduzione di Industria 4.0?
I clienti vogliono vedere immediati vantaggi di costo, e ne hanno pieno diritto. Non sempre un vantaggio può essere semplicemente dimostrato attraverso la regola del tre. Con elementi del valore basati su bassi prezzi, in un contesto di prezzi dei componenti già difficili da trasferire. Perché dovrei spendere tre volte tanto per un componente, per ottenere risparmi di costo in altre aree? Questo non è un argomento facile da vendere. Il compito critico per noi è di rendere trasparenti e verificabili i vantaggi di costo. Almeno, a quel punto, saremo in grado di comunicarli. Inoltre, i cambiamenti sono così immensi che anche i principali player nell’automazione devono fronteggiare una nuova concorrenza e, entro certi limiti, reinventarsi. Dobbiamo riconoscere e apprezzare quando altri partner esercitano una pressione, persino nei confronti dei pionieri dell’industria tedesca.
I critici della IoT e di Industria 4.0 amano portare l’attenzione sui problemi di sicurezza. Vedete qualche problema qui?
La sicurezza è un fatto politico. È il mezzo con cui gli interessi e i lobbisti in Industria 4.0 si difendono dalla pressione dei big data esercitata dalle società della IoT . È difficile garantire la sicurezza solo in base a big data e cloud computing. Il problema attuale è la doppia o tripla protezione e questo è oggetto di molti standard, ma non richiede altro che dei software più efficienti e concepiti magari con ridondanza, in abbinamento con il hardware. Non mi sembra una situazione così critica come alcuni gruppi la stanno facendo apparire nella comunicazione.
E per quanto riguarda la sicurezza dei dati?
Vi è abbondanza di metodi crittografici. Si tratta semplicemente di applicarli per fornire il livello richiesto di sicurezza dati. Anche questo è un tema politico molto popolare. Il livello di sicurezza dati nell’era di IoT sarà più alto di oggi, quando dossier segreti finiscono apertamente nel cestino con il resto della carta raccolta per il recupero. Non ho ancora subito dei furti dal mio conto on line, ma mi è successo che mi rubassero il portafoglio.
E, infine, in merito ai vostri pensieri sul futuro: che piega prenderanno le cose negli anni a venire?
Io credo che dovremo dimostrare una proposta che crea valore dall’inizio alla fine; in altre parole, il contributo di valore che possiamo generare, in modo trasparente, per qualunque settore industriale. Tutti i prodotti e i servizi basati su questa catena del valore devono essere conosciuti e ovvi per chiunque. Questo dovrebbe diventare un punto fermo per tutte le altre aree, comprese quelle legate alla sicurezza, per esempio, in modo da rappresentare una nuova catena del valore, un nuovo scenario, che permetta l’emergere di un ecosistema dell’automazione del futuro. Questo non accadrà nei prossimi dieci anni. Tutte le società devono essere chiare sulla proposta di valore che vogliono influenzare. Devono risvilupparsi, ridefinire quello che sono i loro prodotti hardware e software, e quale genere di presenza sul mercato vogliono avere. Una volta che questo sia chiaro, allora si possono sviluppare i prodotti, i servizi e le relative competenze e risorse. Quello sarà il momento in cui emergerà un nuovo ecosistema dell’era di Industria 4.0, basato sui normali movimenti del mercato (domanda, offerta, concorrenza) e che, per inciso, significherà l’era combinata di Industria 4.0 IoT.
