Utilizzo della tecnologia cloud nella produzione di custodie

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L’indissolubile intreccio delle tecnologie dell’informazione e di controllo è ormai noto a chiunque operi nel settore dell’automazione.

Ad esempio, la tecnologia cloud può essere scalata quasi indefinitamente. Inoltre, per l’implementazione e per gli aggiornamenti sono richiesti ormai solo minimi sforzi. E infine, nuove soluzioni software possono essere messe in funzione rapidamente. I vantaggi di questa trasformazione digitale sono esemplificati nell’area produttiva di Phoenix Contact.

Una parte importante della gamma prodotti di Phoenix Contact è rappresentata dalla vasta gamma di custodie per l’elettronica, che si caratterizzano per la vasta disponibilità di forme, colori e destinazioni d’uso. Possibilità di montaggio a parete o su guida di supporto, con minimi ingombri o per dimensioni maggiori, grigio chiaro o celeste – per ogni esigenza è possibile scegliere la custodia più adatta. Il sistema di alloggiamento di base EH permette, ad esempio, di progettare applicazioni universali con oltre 100 possibilità di combinazioni differenti grazie alle sette larghezze disponibili, alle due altezze ed alle tre varianti di coperchi. Con le custodie elettroniche della serie ME, invece, i circuiti stampati assemblati diventano moduli elettronici di facile montaggio in cui la tecnica di connessione variabile, i connettori bus e la modularità garantiscono una struttura di custodia adatta ad ogni tipo di applicazione. I sistemi multifunzionali ME-IO e ME-PLC sono ideali per moduli elettronici personalizzati nel settore dei sistemi I/O e dei controllori. Per il settore della building automation, il sistema BC è disponibile in un design moderno, predisposto sia per l’installazione nei quadri di distribuzione sia per il montaggio diretto a parete. Le custodie palmari HC-ALU in alluminio proteggono l’elettronica dagli spruzzi d’acqua nonché dagli influssi termici e meccanici a cui è spesso sottoposta sul campo. E per i rari casi in cui l’ampia gamma ad oggi disponibile ancora non comprende la soluzione ideale, gli specialisti dell’azienda sono a disposizione per suggerire la giusta personalizzazione della custodia con la tecnologia di connessione più adatta alle esigenze del cliente.

Rapida reazione ad eventi imprevisti

Una gamma prodotti così vasta e varia richiede impianti di produzione intelligenti ed orientati al futuro. La sede di Blomberg ospita questi ed altri macchinari in capannoni di produzione con ampie superfici, in cui gli operatori gestiscono non solo una, bensì diverse applicazioni. Per garantire una produzione senza interruzioni, il tempo di reazione agli eventi imprevisti assume un’importanza cruciale: in caso di rallentamento nell’alimentazione dei componenti o di un non immediato riconoscimento di semplici messaggi di stato, l’operatore deve ricevere tempestive informazioni sull’evento accaduto, a prescindere da dove egli si trovi all’interno del vasto edificio di produzione.

In alcuni dei grandi impianti produttivi di Blomberg, in cui i prodotti elettronici vengono realizzati ad un ritmo sostenuto e costante, il livello di rumorosità risulta elevato. In questo contesto, gli avvisi acustici sono solo parzialmente utili. Allo stesso modo, risultano scarsamente efficaci anche le soluzioni visive, in quanto per notarle l’operatore dovrebbe trovarsi nelle immediate vicinanze del relativo macchinario, cosa che spesso non accade. Per questo motivo, i responsabili della produzione hanno cercato una soluzione che potesse permettere di gestire in modo più efficace la comunicazione tra uomo e macchina. La tecnologia cloud ha permesso di affrontare con successo anche queste esigenze, aprendo la strada a nuove possibilità di interconnessione dei numerosi macchinari presenti e di informazione agli operatori in tempo reale sugli errori.

Semplice attuazione dell’applicazione Proficloud

La soluzione Proficloud può essere facilmente integrata nelle applicazioni preesistenti. Grazie ad esso, nel capannone produttivo di Blomberg, il macchinario è in grado di inviare messaggi di stato ed allarmi direttamente ad uno smartwatch che l’operatore indossa al polso.

Nel caso concreto è stato installato un accoppiatore Proficloud su una macchina che – a seconda della specifica esigenza produttiva – separa, smista ed imballa le custodie in modo completamente automatico. Dopo l’installazione ed il cablaggio, il dispositivo è stato configurato, per poi realizzare la connessione internet e quindi l’accoppiamento del macchinario al Proficloud. Successivamente, è stata programmata, utilizzando il Software Development Kit per Java (SDK4J), una APP Proficloud che riconosce lo smartwatch come utente Proficloud. Installata la APP, lo smartwatch ha potuto essere collegato all’accoppiatore all’interno della sezione “Proficloud Manager” sul sito www.proficloud.net.  Successivamente, lo smartwatch è stato integrato nella rete Profinet della macchina e sono stati implementati i dati di processo nel programma del PLC, utilizzando i noti meccanismi dello standard Profinet. Dopo l’attuazione di questi passaggi, all’operatore vengono trasmessi tutti i messaggi del macchinario sul suo smartwatch.

Comunicazione end-to-end sicura

Nelle applicazioni basate su cloud devono, naturalmente, essere presi in considerazione tutti i fondamentali aspetti di sicurezza. Per questo motivo, la trasmissione dei dati dell’accoppiatore e dei dispositivi Proficloud sono protetti da un protocollo crittografico TLS (Transport Layer Security) contro accessi non autorizzati. Anche l’applicazione web per la configurazione del Proficloud viene inoltrata all’utente tramite protocollo HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure) ed è, quindi, protetta da accessi non autorizzati. Inoltre, l’applicazione cloud protegge anche la rete locale. A questo scopo, è stato prevista la separazione fisica delle due porte Ethernet dell’accoppiatore Proficloud per la comunicazione internet e di rete locale ed il loro collegamento avviene solamente a livello applicativo. Nonostante tutte queste precauzioni per la sicurezza, la gestione di Proficloud si presenta semplice e firewall-friendly, grazie all’utilizzo della porta internet 443 come impostazione predefinita per lo scambio di dati. Nelle connessioni TCP (Transmission Control Protocol), la porta 443 è il canale di collegamento per una trasmissione HTTPS sicura, ufficialmente registrato dallo IANA (Internet Assigned Numbers Authority).

Analisi dettagliata dei dati dei sensori

Oltre all’integrazione di dispositivi intelligenti nel cloud, anche i sensori e gli attuatori possono essere integrati nella soluzione cloud direttamente o attraverso controllori Proficloud. In questo caso, la macchina invia i dati dei sensori verso le infrastrutture IT big-data dove vengono analizzati, innescando le risposte appropriate nell’applicazione. Nella maggior parte dei casi, il produttore saprà come e quando un determinato errore può verificarsi nella propria macchina. Gli operatori o gli utenti necessitano, per contro, di sistemi di analisi intelligenti che fanno uso sistematico di applicazioni big data. Dispositivi Proficloud virtuali, concepiti appositamente per lo specifico impianto, potrebbero condurre la valutazione dei dati. Le informazioni provenienti dall’impianto sarebbero acquisite dal dispositivo Proficloud virtuale tramite il protocollo di rete ed analizzate nel cloud. Le azioni da compiersi o le operazioni consigliate sarebbero poi restituite all’impianto ed agli operatori.

Anche nell’interconnessione di singoli componenti di macchinari o di impianti, la comunicazione tramite cloud si rivela più efficace delle soluzioni adottate finora. Inoltre si prospettano delle possibilità interessanti nella modernizzazione di applicazioni preesistenti e più datate qualora si decidesse di mantenere inalterata la loro meccanica originaria.

Semplicità a prova di futuro

In conclusione  la realizzazione della soluzione di monitoraggio utilizzata da Phoenix Contact nel settore manifatturiero, basata sull’impiego di uno smartwatch e del sistema Proficloud, si è dimostrata semplice da implementare. Il cloud, al quale il sistema di automazione del macchinario è connesso con protezione da accessi non autorizzati, apre all’utente numerose possibilità. Grazie alla tecnologia cloud, le analisi big data e data mining possono essere usate meglio ed in modo più semplice, permettendo sia di risparmiare risorse sia di aumentare la produttività.

 

 

 

 

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