Cresce l’interesse e l’adozione da parte delle imprese delle tecnologie abilitanti dell’industria 4.0.
In questo articolo parliamo dell’Internet of Things e dei vantaggi dell’impiego di tale tecnologia in ambito industriale, cercando di capire come si costruisce un sistema industriale 4.0.
Cosa sono IoT e Industrial IoT
L’Internet delle cose (IoT) permette di collegare qualsiasi tipo di dispositivo con un’interfaccia elettronica ad un altro. Questi dispositivi, essendo wireless o cablati, sono collegati tra loro attraverso la rete internet.
L’Industrial IoT (IIoT) è una sottocategoria dell’IoT che utilizza i principi dell’internet delle cose in ambienti industriali. In breve, gli elementi sono gli stessi, a variare è l’uso che se ne fa. L’IIoT è spesso usato nell’Industria 4.0, un termine che definisce l’attuale tendenza del settore manifatturiero ad utilizzare una combinazione di tecnologie abilitanti come appunto IoT, Big Data e Cloud Computing.
L’obiettivo? La combinazione delle potenzialità della tecnologia IoT con quella di analisi dei dati permette di automatizzare, prevedere e prevenire, oltre che aumentare la produttività e semplificare i processi. I siti di produzione possono prendere decisioni rapide sulla base di grandi volumi di dati IoT provenienti da macchine e apparecchiature connesse.
Le applicazioni dell’Industrial Internet of Things
Le principali potenzialità della tecnologia sono legate alla moltitudine di ambiti nei quali è possibile impiegarla:
- Smart Factory – Controllo dell’avanzamento della produzione, sicurezza sul lavoro, manutenzione, movimentazione dei materiali, controllo qualità, gestione dei rifiuti
- Smart Logistic – Tracciabilità/monitoraggio della filiera tramite tag RFID (Radio-Frequency Identification) e sensoristica, monitoraggio della catena del freddo, gestione della sicurezza in poli logistici complessi
- Smart Lifecycle – Miglioramento del processo di sviluppo di nuovi prodotti (es. tramite dati provenienti da versioni precedenti dei prodotti connessi), end of life management, gestione dei fornitori nella fase di sviluppo di nuovi prodotti
A supporto dell’Industrial IoT, la tecnologia del cloud computingoffre innovazione, risorse flessibili ed economie di scala. Si tratta di una delle tecnologie abilitanti spesso combinata con l’IIoT che riguarda la fornitura di servizi di elaborazione ospitati su internet. Questi servizi sono suddivisi in tre categorie principali: Infrastructure-as-a-service (IaaS), Platform-as-a-service (PaaS) e Software-as-a-service (SaaS).
Grazie al cloud computing è più facile configurare una o più reti virtuali per accedere, controllare e integrare diversi sistemi e dispositivi tra cui IIoT, MES, ERP e altri sistemi interni o esterni e non vi è nessuna necessità di acquisto e manutenzione di server interni.
Le piattaforme IIoT e i software MES
Una piattaforma IIoT copre una gamma di funzionalità simile a quella della “generica” piattaforma IoT, ma è ottimizzata per l’applicazione in campo industriale.
Secondo Gartner, una piattaforma di Industrial IoT è “un insieme di funzionalità software integrate” che migliorano il processo di gestione degli asset e il controllo degli impianti.
Per gestire i dati generati dalle operazioni di produzione, molti fornitori di tecnologia e startup stanno sviluppando piattaforme per sfruttare e gestire le informazioni generate dai dispositivi edge. Alcuni di questi offrono anche funzionalità di analisi, in alcuni casi potenziati dall’integrazione di tecnologie come l’intelligenza artificiale e il machine learning.
Non bisogna però fare l’errore di pensare che una piattaforma IIoT sia la stessa cosa di una moderna piattaforma MES. Le applicazioni MES si sovrappongono alle piattaforme IIoT per alcuni aspetti, ma offrono funzionalità aggiuntive. Un moderno MES può duplicare alcune delle funzionalità della piattaforma IIoT tra cui, ad esempio, la capacità di apprendimento automatico, ma invece di essere uno strumento generico, è in grado di fornire analisi basate su parametri specificamente individuati sulla base delle esigenze dell’impianto.
Inoltre, l’implementazione di un sistema MES, richiede un necessario adattamento all’architettura IT dell’azienda, che funge da ponte tra le apparecchiature fisiche dell’impianto e i sistemi aziendali, realizzando un sistema totalmente integrato e customizzato.
MES e IIoT sono entrambe soluzioni moderne per una migliore produzione. Ciascuno di questi raccoglie ed elabora i dati in tempo reale per migliorare l’efficienza dell’impianto durante tutto il processo di produzione.
Entrambe le soluzioni hanno lo stesso obiettivo, quindi: cosa le rende così diverse?
Una piattaforma IIoT gestisce solo una parte dei dati che invece è in grado di analizzare un software MES. La prima, è una soluzione estremamente efficiente per monitorare le macchine, estrarre i dati ed effettuare regolazioni rapide. Tuttavia, anche se le macchine e le attrezzature rappresentano l’elemento più importante e consistente dell’attività produttiva, sappiamo bene che la produzione non è fatta solo di macchine ma coinvolge tante altre risorse.
Una soluzione MES è molto più completa perché copre molte più aree di interesse rispetto ad una piattaforma IIoT, raccogliendo ed analizzando dati che riguardano non solo gli impianti, ma anche:
- pianificazione
- gestione del personale
- gestione delle risorse
- gestione delle attività di manutenzione
- gestione dei documenti
Un MES è la soluzione completa che mette in comunicazione tutte le attività che si svolgono all’interno dell’impianto produttivo.
Fonte: ectobox.com
MES e Industrial IoT
Un sistema MES (Manufacturing Execution System) all’avanguardia è in grado di connettersi a qualsiasi sistema nel cloud e quindi anche a qualsiasi dispositivo IoT. Nel caso in cui un MES stesso venga eseguito nel cloud utilizzando il cloud computing, viene chiamato Cloud MES.
Il software MES può essere quindi eseguito su un server virtuale nel cloud privato aziendale. Il principale vantaggio consiste nella possibilità di aumentare, se necessario, la potenza di calcolo e lo spazio di archiviazione per adattarsi a qualsiasi cambiamento nelle dimensioni e nelle attività dell’azienda. La rete virtuale nel cloud aziendale viene utilizzata per collegare tutti i dispositivi IoT impiegati a livello industriale, rendendo possibile l’interconnessione di questi dispositivi tra loro e con il MES. Non è quindi necessario che i dispositivi IoT e il software MES siano nello stesso luogo fisico: MES e Industrial IoT possono diventare sistemi distribuiti per mettere in comunicazione anche stabilimenti produttivi dislocati geograficamente.
Per saperne di più sul ruolo dei software MES nell’industria 4.0, leggi questo articolo.
