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“Smart Object" per macchine più intelligenti

Se siete un OEM sapete bene che la richiesta di macchine sempre più intelligenti e abilitate all’IoT è in continuo aumento. I clienti, infatti, richiedono apparecchiature non solo in grado di raccogliere più dati, ma anche di condividere dati utili con i sistemi informativi.
Per molti OEM, una delle principali sfide è quella di integrare macchine intelligenti presso il sito del cliente in modo rapido e a costi contenuti. Dall’altro lato, il problema della connettività è stato per decenni un punto chiave dell'evoluzione tecnologica.
Una delle domande fondamentali è la seguente: come possiamo rendere i sistemi di controllo ancora più information-enabled per facilitare l'integrazione e migliorare le soluzioni che le macchine intelligenti offrono?

Dati disorganizzati e non individuabili sono la chiave del problema

Le macchine intelligenti di oggi generano una grande quantità di dati, ma i dati prodotti dai tipici sistemi di controllo delle macchine sono disorganizzati, non definiti, e quindi non rilevabili dai sistemi informativi.
Tradizionalmente, rendere le informazioni della macchina rilevabili è un’attività che si affronta durante l'integrazione della piattaforma del sistema informativo. Per raccogliere informazioni utili, è necessario prima di tutto creare e definire il set di dati, ricercando ogni singolo punto dati, un punto alla volta. Successivamente, viene definito il modo in cui le applicazioni interrogano e raccolgono i dati.
Anche se non efficiente, questo processo era abbastanza semplice quando i punti dati della macchina erano solo poche decine. Ma l'attuale richiesta di analisi sempre più sofisticate e di macchine complesse con potenzialmente migliaia di punti dati, lo ha reso più complicato e costoso.
E la creazione di un set dati rilevabile è solo un pezzo del puzzle. I punti dati, infatti, assumono un significato diverso a seconda di come vengono raggruppati, per cui un'altra parte critica e dispendiosa in termini di tempo del processo riguarda la definizione di un modello relazionale per i dati.

Cambiare l’approccio a livello del controllo

Gli strumenti di progettazione dei sistemi di controllo più moderni attualmente in fase di sviluppo mirano a cambiare il concetto di integrazione delle macchine.

Come? Permettendo agli OEM di definire i punti dati rilevabili e il modello relazionale molto prima dell'integrazione del sistema, vale a dire a livello del controllo, come parte del processo di programmazione della macchina.

Al centro di questa nuova funzionalità ci sono le istruzioni di progettazione del sistema che permettono di configurare degli "smart object", che diventano parte della struttura dei tag. In linea con i requisiti delle applicazioni dei sistemi informativi, questi oggetti intelligenti identificano quali dati acquisire, e come e quando tali dati vanno raccolti.

Una seconda serie di istruzioni determina l’organizzazione dei dati e il modo in cui i dati vengono raggruppati. Per esempio, se sei punti dati sono significativi raggruppati, l'istruzione definisce un’unica "origine" per acquisire questi dati in modo sincrono.

Un software gateway informativo, aggiunto alla piattaforma di controllo della macchina, trova i dati raccolti, insieme al modello organizzativo, e li mappa automaticamente in un database. Per recuperare i dati necessari, le applicazioni del sistema informativo comunicano con il gateway dove i dati raccolti e il modello di dati sono accessibili sotto forma di database.

Una macchina più intelligente fin dall'inizio

Questo nuovo approccio alla progettazione di sistemi di controllo per macchine intelligenti semplifica una delle parti più difficili del processo di integrazione, prima che la vostra macchina raggiunga l'impianto. E lo fa sfruttando le competenze esistenti del vostro personale che si sentirà a proprio agio nell'utilizzare le istruzioni del PLC per configurare le funzionalità della piattaforma di controllo.
Anche se la semplificazione dell'integrazione è già un risultato importante, riteniamo che un approccio basato su oggetti intelligenti offrirà ulteriori vantaggi durante l'intero ciclo di vita di una macchina:

  • Dati migliori e sincroni.  
    • Oggi, negli impianti, le applicazioni di gestione delle informazioni interrogano i singoli punti dati dei sistemi di controllo delle macchine in base a intervalli temporali. I modelli relazionali creati con questi dati asincroni sono spesso incompleti, dipendenti dalla sequenza di variabili raccolte e da quando viene scoperta una condizione che richiede un'analisi.
    • Gli “smart object” attivano automaticamente la raccolta dei dati in base alle condizioni rilevate nel sistema di controllo. Tutti i dati relativi alla condizione vengono raccolti in modo sincrono al verificarsi dell'evento e consegnati al gateway informativo.
    • Nel breve termine, i dati sincroni sono ottimali per individuare i motivi di un cambiamento di stato della macchina, ad esempio da "marcia" a "guasto". Nel lungo termine, i dati sincroni forniscono una migliore comprensione dei modi per migliorare l'efficacia globale delle apparecchiature (OEE). EE).
  • Set di dati ridotti richiedono meno potenza di elaborazione.
    • Applicazioni informative diverse cercano spesso gli stessi dati della macchina. Oggi ogni applicazione in genere interroga il sistema di controllo della macchina e crea un set di dati, ampliando notevolmente la quantità dei dati ricevuti dall'impianto.
    • Gli oggetti intelligenti riducono al minimo le interrogazioni da parte di più applicazioni che spesso cercano la stessa cosa. Il risultato è un numero molto ridotto di set di dati, che si traduce in una riduzione dei costi relativi alla gestione, all'analisi e all'archiviazione delle informazioni. Inoltre, la raccolta sincrona significa meno dati errati, o "rumore", e quindi meno potenza di elaborazione necessaria per la loro identificazione e rimozione prima che vengano utilizzati nelle applicazioni del sistema informativo.

Scoprite di più about how our technology helps OEMs build smarter equipment.

Evan Kaiser, OEM Segment Manager, ha partecipato alla redazione di questo articolo.


Dan Seger
Dan Seger
Sr. Principal Engineer, Rockwell Automation
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