L’industria 4.0 è l’integrazione di intelligenza artificiale (AI), macchinari, dati e comunicazione in un unico sistema completo. Questo crea un ecosistema industriale più efficiente, automatizzato e intelligente che collega fornitori, distributori, partner e utenti. L’industria 4.0 promette enormi sviluppi nell’elaborazione edge-to-cloud, analisi potenti e sistemi adattabili che possono essere facilmente personalizzati.
Che aspetto ha l’Industria 4.0?
L’industria 4.0 e la tendenza verso l’automazione possono essere viste nella tecnologia, tra cui:
- The Internet of Things (IoT)
- L’industria Internet of Things (IIoT)
- Sistemi cyber-fisici (CPS)
- Produzione intelligente
- Fabbriche intelligenti
- Calcolo cognitivo
- Cloud computing
- Intelligenza artificiale (AI)
Fondamentale per l’Industria 4.0 è l’integrazione dei sensori, che vengono utilizzati in ogni fase del processo di produzione per aiutare la comunicazione machine-to-machine (M2M). Con l’inclusione di sensori, dispositivi semplici e ordinari possono diventare dispositivi intelligenti con maggiori capacità che consentono comunicazioni in tempo reale senza intervento umano. I sistemi di controllo industriale aumenteranno in complessità e saranno distribuiti più ampiamente per consentire una maggiore flessibilità, accuratezza e precisione nel controllo del processo.
Nella produzione, ogni linea di produzione è costituita da un numero di macchine dotate di più sensori che alimentano i dati a un sistema di controllo centrale o al cloud. Dare un senso a questi dati è dove si trova la sfida poiché i sistemi rilevano i problemi, rispondono in modo appropriato e quindi inviano un avviso all’utente. Man mano che la macchina diventa più intelligente, così sarà la sua risposta identificando il problema e potenzialmente risolvendolo senza l’intervento dell’utente. Alcuni sistemi intelligenti stanno già producendo molti di questi vantaggi.
Entro il 2025, si prevede che l’Industria 4.0 genererà quasi 1 trilione di dollari di valore economico. Attraverso l’Industria 4.0, i grandi produttori stanno diventando più snelli, efficienti, agili e stanno vedendo migliori risultati di produzione e maggiori vendite. Tuttavia, per sbloccare il vero potenziale di questa rivoluzione, tutte le aziende lungo la catena di fornitura devono adattare e implementare una mentalità digitale.
Tom Kelly Direttore esecutivo e CEO Automation Alley
4 soluzioni di marchi leader che ti avvicineranno all’Industria 4.0
1. Costruire un’impresa digitale con Siemens
Integrando e digitalizzando i processi aziendali, i produttori sono in grado di analizzare i propri impianti e prodotti di produzione mentre sono in uso e possono quindi fornire informazioni per ottimizzare la catena del valore. La digitalizzazione consente alle aziende di affrontare le sfide dell’industria aumentando la flessibilità e l’efficienza, migliorando la qualità dei prodotti e riducendo il time to market.
Siemens offre un approccio olistico per aiutare le aziende a sfruttare il potenziale dell’Industria 4.0 e digitalizzare i propri processi di business indipendentemente dal settore. Questo approccio offre soluzioni end-to-end per le industrie discrete e di processo attraverso automazione e software industriale, comunicazione industriale, sicurezza industriale e servizi industriali.
Con Siemens, le aziende manifatturiere possono trarre vantaggio dal modello virtuale Digital Twin di un prodotto o piano di produzione che consente agli utenti di prevedere il comportamento, ottimizzare le prestazioni e implementare insight. Utilizzando il concetto di Digital Twin, le aziende possono ridurre il numero di prototipi necessari, prevedere con precisione le prestazioni del prodotto e garantire che i prodotti soddisfino le aspettative dei clienti in modo coerente.
2. Integrare la fabbrica” NEAR “e aumentare l’efficienza con Omron
Omron suggerisce un modo per aumentare la produttività e rispondere alle mutevoli richieste del mercato: la creazione di una fabbrica “VICINA”.
Una fabbrica “VICINA” è quella che è:
In rete – una fabbrica in rete facilita una migliore connessione tra le macchine in una linea di produzione. Ciò migliora il controllo e l’efficienza, oltre a consentire ai produttori di gestire e controllare i dati da remoto.
Efficace – Gli stabilimenti efficaci sono quelli con un’elevata efficienza complessiva delle apparecchiature (OEE). Le industrie automobilistiche hanno spesso un OEE elevato dell’80 +%, tuttavia, molte linee di produzione in altri settori faticano a superare il 50% dell’OEE. I sistemi intelligenti e connessi possono identificare e rilevare potenziali problemi in modo che le linee di produzione possano funzionare in modo più efficiente e qualsiasi manutenzione possa essere programmata.
Agile – poiché le esigenze di produzione cambiano rapidamente, i produttori richiedono soluzioni agili per soddisfare le mutevoli esigenze del mercato. I sistemi devono quindi essere in grado di adeguare rapidamente la produzione per far fronte a questi cambiamenti.
Responsabile – I produttori hanno sempre più responsabilità sia ambientali in termini di materie prime utilizzate sia contrattualmente per quanto riguarda la consegna del prodotto giusto, nei tempi e nella quantità corretta.
Nella produzione, ogni linea di produzione è costituita da un numero di macchine dotate di più sensori che inviano i dati a un sistema di controllo centrale o al cloud. Dare un senso a questi dati è dove risiede la sfida poiché i sistemi rilevano i problemi, rispondono in modo appropriato e quindi inviano un avviso all’utente per evidenziare il problema. Man mano che i macchinari diventano più intelligenti, lo sarà anche la loro risposta nell’identificare il problema e potenzialmente nel risolverlo senza l’intervento dell’utente. Alcuni sistemi intelligenti stanno già producendo molti di questi vantaggi.
3. Abbracciare l’intelligenza IIoT e la connettività intelligente nelle fabbriche con Moxa
La fabbrica intelligente di Moxa offre un’architettura facile da implementare per facilitare il flusso di dati dai dispositivi alla fabbrica, fornendo raccolta e analisi dei dati facili e sicure.
- Collegamento di dispositivi non collegati
Laddove i dispositivi di campo legacy non sono collegati alla rete principale, gli amministratori devono spesso intervenire per eseguire la manutenzione manuale o prendere in considerazione potenziali aggiornamenti delle apparecchiature. Poiché ciò richiede tempo, è costoso e inefficiente, è necessaria una soluzione completa composta da I / O remoti, switch Ethernet industriali e dispositivi wireless per garantire una connettività senza interruzioni senza costi.
Moxa offre tale soluzione con la serie di I / O ioLogik, che garantisce che tutti i dispositivi possano essere collegati alla rete e monitorati in modo efficace. I tecnici I / O sono in grado di monitorare lo stato delle apparecchiature legacy non seriali in remoto utilizzando varie interfacce di comunicazione e diversi ingressi I / O per fornire dati macchina in tempo reale.
Una volta che tutti i dispositivi sono collegati alla rete, Moxa consente agli utenti di migliorare la connettività in fabbrica in due modi:
- Tecnologia Moxa Turbo Roaming– consente connessioni wireless ininterrotte poiché i tempi di consegna che influiscono sulla connettività sono notevolmente ridotti grazie alle antenne MIMO.
- Tecnologia AeroMag– crea configurazioni wireless facili, sicure e prive di errori per ottimizzare le prestazioni wireless.
- Intelligenza IIoT
È necessario garantire una connettività affidabile tra tecnologia operativa (OT) e tecnologia informatica (IT) al fine di ottimizzare l’efficienza operativa e massimizzare i profitti. Moxa offre soluzioni complete di connettività industriale edge-to-cloud che riuniscono i mondi OT e IT come parte dell’Industrial Internet of Things (IIoT).
Moxa garantisce inoltre che l’implementazione delle proprie soluzioni sia il più semplice possibile in modo che tecnici e ingegneri possano utilizzare questa tecnologia con interruzioni minime. Con Moxa, sono inclusi una GUI web, una procedura guidata passo passo e strumenti di configurazione di massa per evitare che gli utenti debbano configurare ogni dispositivo individualmente. Inoltre, per estendere la loro infrastruttura IT e abilitare la connettività dati OT, i gateway edge IIoT di Moxa possono essere integrati con servizi cloud di marchi leader come Microsoft, AWS e Alibaba.
Per saperne di più su come l’IIoT può trasformare la tua attività con Moxa, guarda il seguente video:
4. Preparare macchine e sistemi per l’IoT con Eaton
L’Industria 4.0 offre una grande opportunità agli ingegneri di sistema di piccole e medie dimensioni per migliorare i propri macchinari per l’IoT. Con lo sviluppo di nuovi macchinari, fin dall’inizio sono sempre più dotati di sistemi bus di campo basati su Ethernet. Ciò consente una gestione efficace di grandi quantità di dati, preparando macchinari e sistemi moderni per l’IoT.
Eaton ha integrato OPC Unified Architecture Standard (UA) per abilitare la comunicazione tra le macchine e il cloud tramite i singoli componenti della macchina. In questo modo, sia i progetti esistenti che quelli nuovi possono essere predisposti per l’IoT e integrati in fabbriche intelligenti in modo conveniente. Con l’OPC-UA è possibile una semplice comunicazione tra:
- più macchine (M2M)
- responsabili di macchine e di fabbrica (M2Factory)
- macchine e cloud (M2Cloud)
La comunicazione Ethernet è ancora molto eterogenea e la fusione di varie macchine realizzate da diversi produttori di solito si traduce in notevoli costi di integrazione. Tuttavia, OPC-UA si sta ora affermando come uno standard di scambio dati sicuro e affidabile per la comunicazione industriale indipendente dal produttore e dalla piattaforma.
Chris Pack, Field Product Manager di Eaton UK.
Gli ostacoli alla preparazione di macchinari e sistemi per l’IoT includono il costo di macchinari intelligenti e problemi di sicurezza a causa di sistemi più complessi e grandi quantità di dati. Eaton supera queste preoccupazioni incoraggiando le aziende a utilizzare componenti che controllano i sottoprocessi in modo indipendente in modo che i macchinari esistenti possano essere aggiornati e migliorati per l’Industria 4.0. In termini di sicurezza, il sistema di cablaggio e comunicazione intelligente di Eaton crea configurazioni completamente chiuse e a prova di manomissione in modo che la sicurezza sia continua dai componenti al cloud.
L’industria 4.0 e i progressi tecnologici che promette sono enormi. Sebbene i sensori, il cloud e gli algoritmi di intelligenza artificiale siano tutti essenziali, è solo quando vengono combinati che è possibile realizzare soluzioni del mondo reale. L’Industria 4.0 è il futuro e adottando i concetti, i sistemi e le macchine sostenuti da questi marchi leader, le aziende possono integrarsi con l’IoT e pronte ad abbracciare tutto ciò che l’Industria 4.0 ha da offrire.
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