Le macchine raggiungono il cielo

Le prime parole delle macchine: un po’ di storia

Lantek ha iniziato più di 10 anni fa a risolvere scenari di produzione delle lamiere dove le macchine dovevano informare i sistemi software quando erano pronte ad eseguire una nuova operazione o quando l’avevano terminata.

All’epoca, Lantek si trovava ad affrontare diversi scenari, come la necessità di una linea o di una cella automatizzata. In genere, la configurazione comprendeva un impilatore di lamiere che caricava una macchina punzonatrice/laser che inviava i pezzi tagliati ad una macchina piegatrice. In questo modo il cliente aveva risolto la necessità di programmare un turno completo, di solito durante la notte, in modo che la linea potesse funzionare incustodita. Il sistema Lantek Wos utilizzava questa funzionalità per controllare tutti i macchinari coinvolti, rilevando quando una macchina aveva finito il suo lavoro, pronta a caricare il processo successivo. Anche se si trattava di una soluzione ad hoc, i principi alla base dell’approccio "macchine che parlano al software" erano ben presenti.

Anni dopo, sono comparsi sul mercato nuovi protocolli di comunicazione, alcuni dei quali hanno seguito la strada della standardizzazione (OPC-UA, ecc.). Lantek ha ideato Opentalk per esplorare e risolvere scenari in cui le macchine dovevano collaborare con i sistemi di gestione.

Opentalk è definito come un meccanismo di integrazione che consente a qualsiasi macchina di comunicare in tempo reale i dati degli stati della produzione ad altri sistemi collegati in rete. Una volta che l’operatore ha preparato il lavoro in macchina, tutti gli eventi (avvio, pause, fine lavoro) vengono trasmessi ai sistemi cooperanti. Opentalk fa sì che una normale macchina possa essere trasformata in un sistema cyber fisico, in grado di "parlare" ai sistemi software interconnessi che gestiscono i processi di produzione, come MRP, MES, ERP e altri.

Oltre alle linee di produzione non sorvegliate, Opentalk ha permesso a Lantek di progredire nello sviluppo di molti sistemi diversi che monitorano lo stato della macchina e, ad esempio, mostrano in tempo reale gli indicatori chiave di processo (OEE, capacità di carico), o producono preventivi in base alla situazione e alla disponibilità della macchina.

Le macchine parlano (fluentemente) con il software

Con il diffondersi dei concetti dell’Industria 4.0, le macchine hanno iniziato ad avere molte risorse a disposizione per iniziare una proficua comunicazione con i sistemi software cooperanti: IoT, CPS, sensorializzazione, sicurezza, 5G, ecc. Queste nuove risorse aprono molte nuove opportunità non solo all’automazione di macchine/celle, ma anche all’automazione in fabbrica o addirittura in più stabilimenti. Ora, le nuove macchine incorporano livelli software che consentono loro di comunicare con altri sistemi e applicazioni software, sia nell’ecosistema locale che nel cloud, in modo più sofisticato. Questo nuovo linguaggio cooperativo aumenta le possibilità di soluzioni più integrate per le aziende di lavorazione delle lamiere.

SherLOCK: connettività sicura orientata verso i sistemi cloud

Da tempo, Lantek sta lavorando molto allo sviluppo di un meccanismo di connessione sicura che consenta la cooperazione tra macchine, sistemi software locali, applicazioni e sistemi situati nel cloud. Questo nuovo meccanismo si chiama SherLOCK e applica le più recenti tecnologie di sicurezza per garantire una solida interoperabilità.

SherLOCK garantisce l’integrità e la sicurezza dei dati trasportati, consente il trasferimento dei dati (sia in tempo reale che in batch), assicura la conservazione dei dati in situazioni di non disponibilità e offre flessibilità quando si aggiungono nuove fonti di informazione o destinazioni. In breve, SherLOCK apre la porta del cloud alle macchine e ai sistemi software esistenti.

Il futuro

La digitalizzazione sarà la tendenza principale nel futuro delle aziende di lavorazione delle lamiere. I modelli digitali e il relativo software per la loro gestione consentiranno di ridurre gli sforzi, i tempi e i costi lungo tutta la catena del valore. Maggiore flessibilità e capacità di personalizzazione verranno considerati i nuovi punti di forza del settore. I nuovi sensori e gli elementi IT saranno gli elementi che ne consentiranno la realizzazione.

L’Industria 4.0 sta determinando la fusione di macchine e software, elementi tradizionalmente isolati. La grande quantità di tecnologia disponibile sta spostando le diverse funzioni, sia localmente che nel cloud. L’interconnessione tra i due mondi (locale e cloud) sarà fondamentale ed è già possibile grazie a tecnologie mobile come il 5G.

La prevedibile maggiore agilità nei processi di produzione delle lamiere cambierà la struttura funzionale dei sistemi e si sovrapporrà alle fasi di pianificazione, ingegnerizzazione e funzionamento della produzione, creando un ambiente eterogeneo dove il cambiamento è sempre più frequente e dove sempre più servizi sono automatizzati e verticalizzati. Questo può diventare realtà solo attraverso il supporto di meccanismi di interconnessione e software.

Conclusione

Le macchine hanno iniziato a "parlare" molto tempo fa e continuano ad imparare sempre più "vocabolario" e "lingue", spinti dalle nuove tecnologie già in uso. Macchina e software si stanno fondendo e stanno collaborando sempre di più, aprendo un nuovo mondo di possibilità funzionali. L’architettura giusta è fondamentale per il funzionamento di questo sistema, così come la definizione di protocolli solidi supportati da tecnologie standard che consentano l’interoperabilità in tempo reale. Per il successo futuro, un approccio strategico per la collaborazione tra costruttori di macchine utensili, sviluppatori di software e integratori di sistemi sarà essenziale per sviluppare il notevole potenziale di concetti ancora da immaginare. Lavorando tutti insieme, definiremo l’azienda di lavorazione delle lamiere del futuro.