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Blog: Le sfide della scalabilità operativa dei progetti IIoT

L’argomento della connettività delle macchine sta assumendo da un po’ di tempo importanza crescente per il settore. Il collegamento in rete di macchine e linee di produzione, nonché i dati di processo che ne derivano, rappresentano un enorme potenziale per ottimizzare la disponibilità e ridurre i tempi di inattività non pianificati. I costruttori di macchine scoprono l’opportunità di generare entrate aggiuntive, aumentare la fidelizzazione dei clienti e differenziarsi dai concorrenti utilizzando i nuovi modelli di business basati sui dati.

Negli scorsi anni, sono stati sempre più i progetti implementati e testati in questo settore, attraverso cui gli utenti e gli sviluppatori hanno potuto acquisire nuove conoscenze. L’attenzione ora non si concentra quindi tanto sul motivo o sul vantaggio dell’Industria 4.0, ma piuttosto sul “come”.

Perché ciò sia possibile, è necessaria la proverbiale tecnica del piede nella porta. Come potete approcciare un progetto di digitalizzazione? Come acquisire i dati che vi occorrono per risolvere un determinato problema? Come fate a rendere il vostro sistema in esecuzione da 25 anni ancora più efficiente, dal momento che costruirne uno nuovo semplicemente non è fattibile?

Numerosi progetti falliscono per diversi motivi

Nonostante i risultati promettenti, molti prototipi e progetti pilota alla fine falliscono a causa della loro implementazione nella produzione seriale. Le ragioni del fallimento sono diverse. Da una parte, i costi di scalo per i progetti di digitalizzazione sono spesso sottostimati quando le aziende sviluppano queste soluzioni per la prima volta. Il lavoro di sviluppo è costoso e comporta la collaborazione di molti esperti diversi provenienti da settori molto diversi. Le competenze richieste non sempre sono disponibili in un’azienda e sono difficili da reperire sul mercato del lavoro. Se, invece, si utilizzano soluzioni prefabbricate, i costi per la messa in servizio saranno inferiori. Tuttavia, le opzioni di personalizzazione per l’utente restano molto limitate.

La crescente complessità fa aumentare la domanda

Nell’ambito dei progetti di ammodernamento, si installano dei sensori nelle posizioni adeguate dei vostri sistemi, per esempio per permettere di misurare meglio parametri specifici o processi di controllo. Dai sensori di posizioni, ai sensori per fluidi ed encoder all’elaborazione delle immagini e ai parametri cruciali per la sicurezza – quando i processi diventano più complessi, aumentano anche le domande sui dati raccolti, sulla loro gestione ed elaborazione.

È inoltre necessario valutare significativi percorsi di trasmissione per i dati. Per alcune applicazioni, le tecnologie wireless sono già in discussione, mentre in altre applicazioni potrebbe essere ancora sufficiente un classico bus di campo. Comunque sia, le nuove tecnologie quali Single Pair Ethernet (SPE) sono già ai blocchi di partenza, il che influirà nuovamente in modo significativo sulla moderna produzione industriale.

Inoltre, mentre per i prototipi tutti i dati sono spesso salvati su un server centrale e analizzati su di esso per acquisire conoscenze, quest’architettura non è ottimale per il funzionamento in produzione. Nel funzionamento in serie, l’elaborazione dei dati deve essere svolta in modo almeno parzialmente distribuito nei dispositivi edge vicini alle macchine e agli impianti. L’edge computing può ridurre la quantità di dati trasmessi e la latenza e aumentare l’affidabilità del sistema nel suo insieme.

Questa configurazione distribuita di componenti Smart Edge è sottovalutata da molte aziende nella prototipizzazione nelle fasi pilota. Notiamo che questo crea ulteriori ostacoli e sfide nel passaggio alla produzione in serie e nella scalabilità operativa in fase avanzata.

 

A black edge gateway installed in a control cabinet. Two green ethernet cables are connected to it. On the bottom right side you can see corn kernels laying around.
Dal PLC all'edge gateway al cloud

Il controllo degli impianti di produzione è una questione assolutamente individuale. Ogni installazione ha le proprie specifiche e caratteristiche, che devono essere tenute in considerazione quando ci si accinge a fare delle modifiche. Standard diversi nell’elaborazione e nella trasmissione dei dati aumentano la complessità. Sembra che dall’inizio una connessione cloud permanente sia considerata la base dell’Industria 4.0 per molti progetti. Questo può essere vero per tanti casi, le aziende globali necessitano di avere accesso ai propri dati da diverse sedi nel mondo. I costruttori di macchine possono sostituire le loro trasferte improduttive per la manutenzione della macchine con una più efficiente manutenzione da remoto e con soluzioni proattive e intelligenti. In altri casi, però, tutti i dispositivi possono essere connessi a Internet solo in modo limitato. Questi aspetti devono essere presi in considerazione nella progettazione dell’architettura di una soluzione distribuita.

netFIELD in azione presso lo specialista di imballaggi alimentari MULTIVAC
A man with beard, dark hair and glasses in a grey suit with a white shirt.

Una macchina collegata deve sempre offrire al cliente maggiori vantaggi rispetto a una macchina offline. Grazie alla tecnologia netFIELD di Hilscher, siamo in grado di fornire Smart Services altamente efficienti che rispondono direttamente alle esigenze dei clienti, aumentando al contempo la fidelizzazione dei clienti.

Dr. Marius Grathwohl

Vicepresidente Prodotti e trasformazione digitale

MULTIVAC

MULTIVAC, produttore leader di soluzioni integrate di confezionamento, sviluppa servizi orientati al cliente con netFIELD, consentendo una maggiore disponibilità delle macchine sulla base di un’interconnessione completa delle macchine stesse. Per connettere le macchine, MULTIVAC si avvale della tecnologia netFIELD di Hilscher. Leggete di più qui.

A packaging machine from MULTIVAC.

MULTIVAC, azienda leader nella produzione di soluzioni integrate per il packaging, sviluppa servizi orientati al cliente con netFIELD, consentendo una maggiore disponibilità delle macchine

I dati devono essere resi utilizzabili

C’è quindi un elemento alla base di tutte le possibilità: le aziende che vogliono beneficiare dell’Industria 4.0 devono rendere utilizzabili i loro dati. “La digitalizzazione dispiega il proprio valore aggiunto quando posso fare qualcosa con i dati”, dice il Dr. Andreas Graf Gatterburg, Consulente tecnico responsabile presso Hilscher. Il valore aggiunto delle soluzioni 4.0 è spesso dato dal software utilizzato, afferma Graf Gatterburg. Tuttavia, questo software deve essere prima distribuito sui vari dispositivi. Le applicazioni altamente specializzate con piattaforme target scarsamente definite comportano ben presto grandi oneri amministrativi, che solo di rado si recuperano.

I grandi attori sul mercato semplicemente sviluppano le loro piattaforme, insieme all’hardware proprietario e i loro standard, per rispondere a queste sfide. Ma come si comportano le aziende di medie dimensioni per operare sullo stesso mercato, ma senza avere a disposizione grandi team con numerosi sviluppatori e un budget molto consistente? In breve: come fate voi e il vostro modello di business a restare competitivi in tempi di digitalizzazione?

 

La risposta è netFIELD

Hilscher ha identificato queste sfide attraverso numerosi colloqui con i clienti e per rispondere alle loro esigenze ha sviluppato un ecosistema IoT per implementare i progetti dell’Industria 4.0 con netFIELD.

Hilscher ha pertanto sviluppato una piattaforma IIoT che consente alle medie imprese di far funzionare le soluzioni IIoT. Con la nostra infrastruttura, voi vi concentrate sullo sviluppo delle vostre competenze centrali e noi ci occupiamo del trasporto dei vostri dati e della gestione dei vostri dispositivi, incluso il software che gira sui dispositivi stessi. Garantiamo che i dati che raccogliete siano disponibili dove necessario per voi o i vostri clienti.

Vi offriamo:

  • Hardware ad alte prestazioni sotto forma di edge gateway con manutenzione da remoto
  • Soluzioni software end-to-end dall’ambiente di runtime del dispositivo edge ai servizi su piattaforma cloud
  • App pronte all’uso in forma containerizzata per aggregare i dati da fornire alle vostre app

Perché dovreste scegliere netFIELD? Ci affidiamo a soluzioni aperte e siamo leader di numerosi comitati di standardizzazione, come Open Industry 4.0 Alliance. Consideriamo l’integrazione di soluzioni di terze parti come un’opportunità e non come un problema.

Vi occorre una soluzione su misura per voi? Vi offriamo assistenza personalizzata nelle attività di medie dimensioni. “Si è visto che nessuna singola piattaforma è la migliore soluzione per tutte le applicazioni”, conclude Graf Gatterburg, l’esperto di Hilscher. “Ci sarà un ecosistema di piattaforme in cui diverse piattaforme necessiteranno di scambiarsi dati tra loro”. Ciò farà sì che in futuro la gestione evoluta dei dati e dei dispositivi sia sempre più importante.

Portraitaufnahme eines Mitarbeiters
Le vostre soluzioni IIoT con netFIELD

Vi forniamo un’infrastruttura IoT affidabile, certificata e aperta per connettere le vostre macchine, restando concentrati sulle vostre competenze centrali. La gestione centralizzata del software edge, lo stato aggiornato di importanti programmi operativi o la gestione della flotta di dispositivi IoT – i nostri dispositivi e le applicazioni pronte all’uso aprono la strada ai vostri dati verso il cloud in modo affidabile e sicuro. Non importa che vi affidiate esclusivamente alle soluzioni di Hilscher o le usiate in abbinamento a soluzioni di altri produttori, grazie alla flessibilità insuperabile e agli standard aperti di Hilscher. In base ai dati IoT aggregati con netFIELD, è possibile aumentare l’efficienza e la sicurezza dell’impianto e ridurre i costi operativi e di manutenzione.

netFIELD è costituito da quattro componenti base:
Background with Edge Gateway and Icon on top

I nostri Edge Gateway sono router di dati intelligenti tra il livello di automazione e il livello di tecnologia dell’informazione. Aggregano, elaborano o trasmettono informazioni IoT aggiuntive del processo di produzione in modo completamente autonomo, localmente o tramite cloud.

A white square with three smaller icons on a colorful background.

Il sistema operativo netFIELD include la nostra gamma di base di software di sistema e componenti runtime. Il nostro sistema operativo netFIELD Edge è il cuore della soluzione. Insieme ai container software chiavi in mano, è possibile creare il proprio mondo IoT in pochissimo tempo.

A stylized PC monitor on a background with technical graphics in the background.

L'edge management centralizzato netFIELD Cloud as software-as-a-Service (SaaS) consente la gestione di dispositivi e software per i moderni impianti di produzione. Ciò semplifica l’implementazione affidabile del software su grandi flotte di dispositivi per gli utenti.

A stylized PC monitor on a colorful background with technical graphics in the background.

Date vita al vostro mondo IoT con i nostri container app chiavi in mano. Grazie alla tecnologia Docker, è possibile installarli in modo semplice centralizzato e creare nuove opportunità di business.