IoT industriale

I sistemi PLC non sono attrezzati per gestire applicazioni IIoT

I programmi di elaborazione dati per l’analisi e l’apprendimento automatico sono generalmente basati su linguaggi di alto livello come C# o .NET. Adattare tali programmi per l’esecuzione su sistemi PLC convenzionali è semplicemente impossibile a causa delle dimensioni fisiche del programma. L’edge computing industriale aggiunge la potenza della CPU e RAM ai dispositivi periferici dove i PLC standard sono limitati, ma la tecnologia IT deve avvicinarsi maggiormente al reparto di produzione. Questo include anche il metodo di containerizzazione del software. Esso rende le applicazioni portatili e molto facili da gestire per tutto il loro ciclo di vita, soprattutto nei dispositivi periferici decentralizzati da una posizione remota e centralizzata. Questo aspetto è particolarmente importante quando il software del dispositivo deve essere aggiornato con le patch di sicurezza più recenti, consentendo la distribuzione degli aggiornamenti in remoto e anche tramite Internet.

netFIELD rende gestibile l’Edge industriale

Con il marchio netFIELD , Hilscher offre sia i dispositivi edge su cui possono essere eseguite le applicazioni containerizzate sia una piattaforma di accompagnamento per la gestione centralizzata. Il sistema complessivo rende gestibile l’Edge industriale. È sempre indipendente dall’applicazione e i percorsi dati selezionati possono anche essere determinati liberamente. La piattaforma Hilscher può essere utilizzata anche per trasferire dati in tutto il mondo o su un altro cloud, al fine di combinare l’elaborazione dei dati locale e remota.

Diversi cicli di vita di hardware e software

A differenza dell’hardware delle macchine, che viene raramente modificato una volta costruito e consegnato, le soluzioni software IIoT hanno un ciclo di vita completamente diverso. I nuovi requisiti possono essere soddisfatti in modo rapido e flessibile utilizzando un software su hardware esistente. Tuttavia, il software richiede in genere anche aggiornamenti frequenti, tra cui patch di sicurezza, nuove funzioni o nuove connessioni a sistemi di terze parti. Le modifiche alle configurazioni sono spesso necessarie anche con le soluzioni software. Pertanto, i costruttori di macchine che desiderano offrire soluzioni Industrial IoT con le loro macchine devono affrontare una serie di nuove sfide.

In che modo i costruttori di macchine possono affrontare queste sfide

Una domanda fondamentale è come mantenere aggiornate le soluzioni software IIoT e come monitorarle per assicurarsi che funzionino correttamente. La risposta è la gestione centralizzata di dispositivi e applicazioni.

• Innanzitutto, è necessario un sistema in grado di gestire in remoto i dispositivi edge che eseguono applicazioni IIoT in loco. Deve essere possibile monitorarli in remoto per garantire che i dispositivi periferici funzionino correttamente e che le risorse siano utilizzate in modo efficiente. È necessario considerare anche gli aggiornamenti del sistema operativo.
• In secondo luogo, il sistema deve semplificare il trasferimento affidabile del software ai dati. Il costruttore della macchina deve essere in grado di controllare quali componenti software vengono eseguiti su ciascun dispositivo edge, in quale versione e in quale configurazione. Idealmente, un qualche tipo di concetto di virtualizzazione viene rispettato, ad esempio tramite container di software.
• In terzo luogo, il costruttore della macchina deve essere in grado di configurare quali dati IIoT non devono uscire dalle macchine, quali dati desidera e può raccogliere a livello centrale e quali dati possono essere utilizzati e quindi trasmessi alle applicazioni dei clienti a valle.

Gestione delle macchine distribuite con netFIELD

Con netFIELD, Hilscher propone una famiglia di prodotti che aiuta i costruttori di macchine a gestire le soluzioni Industrial IoT in modo efficiente e sicuro. netFIELD Cloud è una soluzione di gestione di dispositivi e container che consente la gestione remota dei dispositivi periferici, l’installazione e l’aggiornamento dei container software e il controllo preciso dei flussi di dati IIoT. Con la serie netFIELD Edge Gateway, offriamo anche dispositivi edge IIoT collaudati, perfettamente adatti per la gestione di macchine distribuite.

Creare le basi per l’analisi dei dati

È possibile ottenere informazioni preziose dai dati relativi a macchine e processi. L’elenco delle possibili applicazioni è lungo: miglioramenti dei processi e degli standard di qualità, identificazione dello stato di manutenzione reale e dei requisiti delle macchine, aumento dell’efficienza mediante il controllo dell’utilizzo della capacità. Grazie a servizi innovativi e basati sui dati relativi alle macchine e ai sistemi, le aziende possono usufruire anche di un nuovo modo di distinguersi dalla concorrenza e generare nuove fonti di reddito.

Le aziende che desiderano valutare i dati dell’Industrial IoT per questi scopi devono prima gettare le basi per l’analisi dei dati. Questo include:

• Accesso ai dati, preferibilmente a livello di sistemi di bus di campo industriali
• Capacità di analizzare i dati il più vicino possibile alle macchine e ai sistemi (edge computing)
• La capacità di distribuire i dati IIoT con precisione alle applicazioni software appropriate
• Gestione di tali sistemi distribuiti costituiti da componenti hardware edge e software edge

È particolarmente importante estrarre i dati IIoT vicino alle macchine in produzione. In questo modo si riduce il volume del flusso di dati e si garantisce che i preziosi dati della macchina non lascino l’impianto. Solo le informazioni ricavate dall’analisi, ma non i dati grezzi, vengono condivise con altre applicazioni e supporti di archiviazione secondo necessità.

Estrazione dei dati con netFIELD

Con la famiglia di prodotti netFIELD, Hilscher aiuta le aziende a implementare una strategia di estrazione dei dati Industrial IoT efficace ed efficiente. Gli edge gateway netFIELD di Hilscher sono progettati specificamente per tali applicazionIndustrial IoT. Utilizzando le app netFIELD, i dati del bus di campo possono essere letti passivamente senza interferire con il PLC di macchina, mentre la soluzione di gestione di dispositivi e container, netFIELD Cloud, consente la gestione remota di tutti i dispositivi edge, l’installazione di contenitori e aggiornamenti software e il controllo preciso dei flussi di dati IIoT.

Spostare ulteriormente la fine del ciclo di vita verso il futuro

Oggi, qualsiasi impianto esistente può essere adattato al futuro digitale senza alcun intervento nella tecnologia di automazione già installata. I sensori e i moderni strumenti IoT aiutano a migliorare la produzione e ad aumentare l’efficienza dei processi in qualsiasi momento, localmente o anche in remoto. La crescente pressione per rimanere competitivi si riduce grazie all’ammodernamento dell’IoT, all’uso di un numero inferiore di componenti di ammodernamento e all’uso di servizi.  E non sarebbe bello se un sistema potesse essere utilizzato per altri 10 anni dopo la sua prevista fine vita?

Continuare a utilizzare le interfacce esistenti tramite netFIELD

La chiave per utilizzare la tecnologia IoT nei sistemi legacy senza interrompere il sistema consiste principalmente nell’utilizzare le interfacce esistenti per acquisire i dati. Ad esempio, un edge gateway Hilscher può utilizzare l’interfaccia di programmazione di un PLC per aggregare i dati senza dover modificare attivamente il programma PLC, che può avere fino a 20 anni. Oppure può accedere passivamente alla rete di automazione e registrare i dati di processo in parallelo con il PLC. Una seconda opzione è dotare il sistema di dispositivi periferici autonomi Hilscher con la possibilità di collegare direttamente la tecnologia del sensore IO-Link. Questi dispositivi consentono la raccolta e l’elaborazione centralizzata di informazioni precedentemente inutilizzate tramite sensori aggiuntivi.

Nuovi modelli di business in produzione

I concetti innovativi di leasing per le macchine, ad esempio, sono in aumento. Ad essere fatturata non è l’installazione, ma il valore equivalente basato sulle unità prodotte o sul tempo utilizzato. Scenari come il tipico modello di abbonamento software di Office 365 o l’attivazione del software praticata da Tesla sono anch’essi concepibili: una macchina viene sempre consegnata completamente attrezzata, ma la configurazione del software può essere modificata in un secondo momento, preferibilmente in remoto. È possibile rendere intelligente una macchina, aggiungendo semplicemente altri sensori. Ma come implementare l’intelligenza artificiale necessaria per aumentare la produttività, ridurre la manutenzione, evitare i tempi di inattività della produzione e, ultimo ma non meno importante, creare scenari di modelli di abbonamento? Un PLC ordinario esegue solo semplici operazioni di controllo. Non ha spazio per software ad uso intensivo di risorse aggiuntive e non è connesso a Internet.

Infrastruttura dati per la vostra macchina intelligente con netFIELD

È qui che entra in gioco la tecnologia edge offerta da Hilscher: i gateway installati vicino alla macchina hanno spazio per l’intelligenza artificiale e possono essere gestiti in remoto. Aggregano ed elaborano i dati in modo liberamente configurabile, li mappano in oggetti virtuali come un gemello digitale e facilitano quindi la transizione verso l’IT, il sistema ERP o verso processi logistici di produzione di livello superiore. Il ciclo di vita del software nei gateway viene gestito centralmente. Hilscher offre una piattaforma di gestione per risolvere questo problema e, insieme ai dispositivi, fornisce la struttura di comunicazione che consente al produttore di macchine di rispondere in modo flessibile alle esigenze del cliente anche dopo la consegna della macchina.