Monitoring & Control

Oggi la maggior parte delle aziende si trova a dover monitorare e controllare sistemi di automazione che sono stati implementati nel corso degli anni, basati su un mix di protocolli di comunicazione aperti e proprietari che erano lo standard del settore al momento del loro sviluppo.

Questi sistemi non comunicano facilmente tra di loro e con altri sistemi e questo rappresenta un ostacolo che impedisce alle aziende di beneficiare a pieno dell’utilizzo di IIoT, big data e tecnologie cloud.

È quindi fondamentale connettersi e integrare una gamma quanto più ampia possibile di sistemi e dispositivi di campo, sia quelli tradizionali che i nuovi sensori IOT. La piattaforma di comunicazione deve essere “hardware agnostic”, di facile configurazione e deve supportare l’intero spettro di connettività, dal campo al livello ERP, fornendo contenuti per le comunicazioni IIoT e cloud-ready.

Una volta che i dati sono stati raccolti, per monitorare e controllare i processi in tempo reale diventa fondamentale dare un senso a questi dati e trasformarli in informazioni utili per prendere le migliori decisioni. Questa è la funzione principale dei sistemi HMI e SCADA che possono variare in termini di complessità, architettura, requisiti tecnici, a seconda del campo di applicazione. I sistemi HMI e SCADA si stanno evolvendo, arricchendosi di strumenti che supportano una interazione più intuitiva ed efficace anche via web e offrendo:

  • Un’interfaccia unificata – unico contenitore di dati real time, allarmi, eventi e dati storici provenienti da fonti dati diverse e contestualizzate in unico modello dati multipiattaforma e capace di supportare diverse interfacce client tra cui la realtà mobile, aumentata e virtuale.
  • Supporto per Digital Twin – fonte di dati in tempo reale per la tecnologia AR/ VR
  • Safety – la tecnologia mobile, la realtà aumentata e la realtà virtuale forniscono al personale operativo procedure operative in tempo reale, facili da seguire, visive, step by step, riducendo l’errore umano nell’esecuzione di compiti specifici. Inoltre, all’operatore vengono fornite informazioni sulla posizione dei pericoli esistenti, sovrapponendoli alla posizione dell’operatore stesso.
  • Modellazione e configurazione – i disegni CAD/CAM 3D di asset e componenti sono visualizzati per supportare gli operatori durante le attività operative e di manutenzione
  • Riduzione degli investimenti: la tecnologia cloud e il Software-as-a-Service (Saas) consentono di ridurre gli investimenti e forniscono modelli di licensing del software flessibili. Tramite piattaforme SCADA, HMI e di gestione delle informazioni industriali scalabili e basate su cloud, i sistemi operativi e IT nuovi ed esistenti possono essere integrati in una piattaforma digitale unificata che offre valore a tutte le funzioni aziendali

La difficile sfida che quotidianamente un responsabile di produzione si trova ad affrontare è raggiungere l’eccellenza produttiva efficientando il più possibile l’utilizzo degli asset. Tale sfida oggi deve fare i conti, tra gli altri, con due aspetti molto importanti:

  • Le aziende hanno acquistato negli anni impianti e macchinari da fornitori diversi, non perseguendo alcun obiettivo di standardizzazione. Oggi coesistono in produzione macchine vecchie e nuove, equipaggiate spesso con tecnologie di automazione diverse, in alcuni casi proprietarie. Questa eterogeneità rappresenta un ostacolo all’interoperabilità per funzioni o aree di produzione, favorendo una gestione isolata e locale
  • Un gran numero di operatori esperti che ha accumulato negli anni una profonda conoscenza di impianti e processi produttivi, andrà in pensione nei prossimi anni. Il patrimonio di conoscenze e know-how detenuto da questi operatori rischia di andare perso.

Le soluzioni di supervisione (HMI-SCADA) di ultima generazione rappresentano uno strumento molto utile per connettersi con driver nativi ai sistemi di automazione esistenti senza imporne la dismissione, raccogliere i dati in tempo reale e costruire un sinottico di fabbrica, favorendo la visione di insieme che oggi manca. Questa visione di insieme può arricchirsi con l’integrazione degli altri strumenti software e tool in uso (gestione documentale, analisi trend, telecamere, GIS, etc), in un’ottica di control room o Unified Operation Center.

Allo stesso tempo, le soluzioni HMI-SCADA forniscono un utile strumento per catturare la conoscenza degli operatori più esperti e sono dotati di strumenti grafici sempre più evoluti, di facile fruizione proprio per gli operatori più anziani ma anche rispondenti alle esigenze degli operatori più giovani e tecnologicamente più esigenti.

Le soluzioni di supervisione HMI-SCADA si stanno evolvendo rapidamente fornendo strumenti sempre più evoluti per interfacciarsi con macchine e impianti e supportando l’utilizzo di tutti i dispositivi hardware oggi disponibili.

Dal punto di vista tecnico funzionale un aspetto importante è quello dell’integrazione nativa con i PLC e controllori tradizionali, con le RTU (telemetria), con i nuovi sensori IOT e con il mondo del gestionale (web services, etc).

Altrettando importante l’aspetto grafico che attiene alle modalità di interazione e navigazione che devono essere il più intuitive possibile preservando i requisiti di “situation awareness” per consentire agli operatori di accorgersi il prima possibile dell’insorgere di situazioni anomale.

Accanto a un elenco di funzionalità che si fa sempre più lungo, due aspetti sono fondamentali per il responsabile tecnico: l’affidabilità dello strumento di supervisione che deve poter monitorare e controllare processi anche critici, garantendo il massimo uptime e un ridotto Total Cost of Ownership (TCO).

Il Total Cost of Ownership (TCO) di una soluzione di supervisione si misura su tutto il suo lungo ciclo di vita:

  • la fase di prima adozione è molto delicata ed è importante abbattere i tempi di sviluppo per ridurre il time to market; questo lo si ottiene grazie alla disponibilità di librerie e tool nativi che richiedono semplice configurazione, supporto specialistico per un efficace transfer knowledge ed eventuale collaborazione con un ecosistema di system integrator competenti
  • è importante poter aggiornare senza sforzi di sviluppo il sistema seguendo la veloce evoluzione delle tecnologie Microsoft
  • è importante far evolvere le funzionalità del sistema al variare delle esigenze dei suoi utilizzatori

I Sistemi di supervisione HMI-SCADA hanno un ruolo fondamentale per fornire visibilità completa sui processi e perseguire l’eccellenza operativa, ancor di più considerando l’eterogeneità di macchine, tecnologie e sistemi di automazione che si riscontra nella maggior parte delle aziende.

Questo è il dominio del real time, molto lontano dalla logica transazionale degli ERP, con la presenza di PLC di ultima generazione e di PLC obsoleti, RTU diverse, numerosi protocolli di comunicazione, sistemi chiusi, tecnologie proprietarie, sensori, etc.

Impensabile andare a sostituire o aggiornare tutti i sistemi obsoleti ancora funzionanti. Molto più efficace utilizzare una piattaforma di supervisione standard costituendo un layer intermedio che disaccoppia l’eterogeneità dei dispositivi di campo dai sistemi gestionali e che consente di gestire opportunamente flussi e processi. La piattaforma raccoglie i dati in tempo reale, li storicizza in un repository unico e fornisce visibilità più o meno dettagliata a tutti i livelli dell’organizzazione supportando qualsiasi dispositivo hardware.

Il Total Cost of Ownership (TCO) della piattaforma di supervisione, che si misura su tutto il suo lungo ciclo di vita, è contenuto: tempi e rischi della prima implementazione ridotti, aggiornamenti veloci e indolori seguendo gli aggiornamenti delle tecnologie Microsoft, evoluzione delle funzionalità e scalabilità.

Il sistema di supervisione è fondamentale perché monitora e controlla i processi critici e quindi il cuore dell’azienda e per questo tutti gli aspetti legati alla Cyber Security, architetture ad alta disponibilità, disaster recovery non possono essere trascurati.

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