Indietro

Connessione Macchine in 4.0 for Dummies

15 giu 2021

Quando si decide di procedere alla valutazione di una connessione di macchine in modalità 4.0, come è facilmente intuibile, è necessario analizzare le diverse esigenze di processo in Fabbrica e mediare tra diversi interlocutori coinvolti nel processo. 

In particolare, ci troviamo di fronte a quattro attori coinvolti: il cliente – che ha esigenza di connettere le proprie macchine di produzione in rete; il perito che interpretando la normativa vigente, avvalla il progetto; il produttore dell’impianto che può aver strutturato e ideato la macchina per essere adattata alla modalità 4.0 e, infine, il system integrator – in questo caso TESAR – che convoglia e organizza le diverse informazioni raccolte all’interno di un sistema MES.

Ma cosa significa esattamente connettere le macchine in modalità 4.0?

Alessandro Morelli Machinery Interconnection Manager di TESARci spiega, semplificando, che significa collegare le macchine a un software dedicato alla gestione della produzione, come per esempio un sistema MESManufacturing Execution System.

Tale connessione può avvenire sostanzialmente in due modi: in modalità classica o in rete.

Nel primo caso, la macchina non disponendo di un linguaggio evoluto per riuscire ad avere nativamente un sistema di scambio dati, si collega grazie all’utilizzo di “contatti puliti” – quelli che nel linguaggio tecnico sono definiti “relè” il cui segnale viene raccolto da un PLC “concentratore” di fornitura Tesar; nel secondo caso, invece, la macchina nasce in ottica 4.0, pertanto si connetterà direttamente via rete (LAN – local area network) con il CNC o il PLC/HMI di gestione dell’impianto produttivo.

Nel settore manifatturiero, il 60% circa delle macchine e degli impianti, pur non essendo dotata di predisposizione 4.0, è collegabile tramite segnali elettrici digitali. La restante percentuale invece è collegabile in modalità più smart tramite rete e protocolli 4.0.

Per quest’ultimo caso, al fine di ottenere uno scambio di dati, è necessario definire un comune protocollo di comunicazione attraverso un apposito “traduttore”. In questo contesto il sistema MES è in grado di definire i flussi  di comunicazione utili allo scambio bidirezionale dei dati che sono la caratteristica principale della digitalizzazione in modalità 4.0.

Emerge chiaramente come alla base della connessione in modalità 4.0 ci sia una mentalità e una volontà di libera e aperta comunicazione: se in passato ciascuna impresa sviluppava il proprio protocollo autonomamente, con la 4.0 la tendenza è quella di standardizzare il processo di comunicazione all’interno della filiera produttiva.

Quale utilità nella modalità di collegamento 4.0?

Analizziamo i principali vantaggi della connessione in modalità 4.0:

  • Qualità del dato. L’acquisizione dei dati via rete, passando tramite PLC o CNC, offre una maggiore garanzia di esattezza e precisione del dato raccolto.
  • Flessibilità nella raccolta del dato. Una volta definito il protocollo di comunicazione via rete, e stabiliti i dati da interscambiare, il variare questi dati nel numero e nella tipologia è molto semplice e non richiede modifiche/aggiunte all’hardware.
  • Ricezione dei dati di setup. Nelle macchine collegate attraverso segnali elettrici digitali, quando gli operatori hanno necessità di cambiare un ordine, devono manualmente modificare le istruzioni di setup dell’articolo da produrre; nelle macchine smart 4.0, tale processo può avvenire automaticamente. I dati di setup (strutturati in anagrafiche o ricette) vengono inviati direttamente dal sistema gestionale di fabbrica, permettendo così di ridurre la possibilità di errore.
  • Semplificazione del lavoro. L’operatore, non dovendosi più concentrare sulle informazioni da imputare ad inizio produzione per la configurazione dell’impianto, potrà dedicarsi alla gestione dello stesso, monitorando altre attività –ad esempio le scorte di materia prima, la gestione della qualità in processo, la supervisione di altri impianti adiacenti, ecc…

A sostegno di quanto appena citato, solo a titolo di esempio, dopo l’implementazione di un  sistema MES “Industry 4.0 complianti casi di non conformità verificati su una media di 200/250 macchine connesse all’anno, sono diminuiti drasticamente.

I prossimi trend

Anche i numeri legati all’industry 4.0 hanno vissuto un leggero calo durate i mesi più duri della pandemia: molti clienti hanno posticipato l’acquisto di nuovi impianti e alcuni fornitori hanno ritardato le consegne. Tuttavia, il settore si sta riprendendo e le analisi prevedono un repentino e continuo incremento verso la fine di quest’anno. Infatti, sempre più imprese, anche di piccole dimensioni, grazie agli incentivi e alla continua informazione in merito, stanno digitalizzando la propria azienda: per rimanere competitivi sul mercato è fondamentale monitorare la propria produzione e studiare i dati raccolti.

Settori di implementazione

Non ci sono settori particolari per l’implementazione di un sistema Industry 4.0 compliant: questa logica è applicabile a tutte le realtà manifatturiere. Nel nostro parco clienti ci sono aziende di settori differenti come aziende meccaniche, medicali, nel settore food o chimico e tessile e produttori di impianti.