Sono ormai diversi anni che alle aziende italiane è richiesto di muoversi nella direzione dell’industria 4.0, ovvero verso una visione di fabbrica intelligente, integrata ed interconnessa in ogni sua componente, dalla ricezione dell’ordine alla lavorazione del singolo macchinario.
Questo processo è ricco di insidie e difficoltà, dato che spesso i vari componenti all’interno del sistema aziendale non sono stati concepiti per interagire tra di loro.
Per agevolare le realtà produttive italiane in questo percorso di cambiamento, lo stato ha concesso delle agevolazioni fiscali sull’acquisto di nuovi macchinari 4.0 e nuovi software, dando alle aziende uno strumento che a prima vista può sembrare un sostegno economico, ma che ha come fine ultimo quello di aiutare queste realtà a raggiungere l’efficienza produttiva.
Tra i passaggi più delicati di questo processo ci sono senza dubbio l’interconnessione macchinari e l’integrazione con i software già presenti in azienda; in questo articolo ci concentreremo sul primo punto, mentre tratteremo il secondo in uno scritto a parte.
Il primo passo da compiere è quello di comprendere quali sono i requisiti industria 4.0 necessari affinché si possa accedere a questo sostegno.
Requisiti industria 4.0
Come attuare un’interconnessione macchinari 4.0
In primo luogo, è necessario che il costruttore o il fornitore del bene lo abbia predisposto per la 4.0: questo si traduce nella necessità di un’unità di controllo integrata (come un PLC, un CNC, un computer, una scheda di rete) unita alla possibilità di accedervi dall’esterno attraverso un protocollo di comunicazione, come ad esempio Modbus, OPC UA, Profinet, Profibus o direttamente scambio file su rete TCP/IP.
Se anche una sola di queste condizioni non si verificasse, nascerebbe la necessità di inserire un modulo in grado di raccogliere le informazioni per via elettrica e di trasmetterle con un protocollo adeguato; un lavoro molto complesso, che team di CONNECT4i ha già dimostrato di poter svolgere in molte aziende sul territorio italiano.
Per il collegamento alla rete c’è poi la necessità di avere un connettore fisico, il quale può appartenere ad una moltitudine di tipologie diverse: seriale (USB, USBC, cavi seriali), ethernet (RS232, RS485 ed RJ45), fibra ottica o connettori unici e specifici, per i macchinari che non aderiscono agli standard.
Interscambio dati con macchinari 4.0
Esistono principalmente due tipologie di interscambio dati con macchinari 4.0, quella monodirezionale dove ci si limita alla lettura dei dati del macchinario, e quella bidirezionale, dove si procede anche con la scrittura dei parametri.
La tipologia necessaria dipende da quanto riportato nella legge 178/2020 per l’industria 4.0, la quale specifica la modalità di scambio richiesta per il macchinario in questione.
La normativa richiede la lettura di dati specifici per poter considerare il macchinario integrato nel sistema produttivo, come gli stati di lavorazione, gli allarmi ed un riferimento all’ordine di produzione in lavorazione.
Le variabili di interscambio da poter leggere non si limitano però a queste, ci possono essere anche la durata della lavorazione, gli scarti, dei parametri di controllo, la commessa od il tipo di lavorazione in corso; più dati si hanno a disposizione più sarà completa la comunicazione del macchinario con il sistema.
Per quanto riguarda invece la scrittura, ci sono principalmente due casi: il primo consiste nell’invio da parte del sistema di alcuni specifici parametri richiesti per la lavorazione, il secondo invece prevede la presenza nativa di queste ricette nella macchina, richiedendo quindi solo una selezione da parte del manager o dell’operatore.
Tutte le macchine, per poter superare la perizia, devono poi essere collegate in rete. La buona norma prevede di strutturare una rete dedicata alla 4.0, questo non solo per comodità, ma anche e soprattutto per una questione di sicurezza informatica.La moltitudine di dati che vengono raccolti necessita poi di essere integrato con il sistema informativo aziendale, il quale deve essere in grado non solo di collezionarli, ma anche di gestirli ed elaborarli.
CONNECT4i, un software interconnessione macchinari 4.0
In tal senso, il nostro servizio unito al modulo di CONNECT4i, non si limita a soddisfare tutti i requisiti industria 4.0, ma offre anche una moltitudine di strumenti che mirano a fornire soluzioni utili sia ai manager, che ai responsabili della produzione.
Questo modulo del software MES AgileFactory nasce in primis per soddisfare la necessità di lettura e scrittura dei dati sui macchinari interconnessi, permettendo di creare e gestire i programmi ed i parametri dei macchinari interconnessi, direttamente dall’ufficio.
Attraverso una sezione dedicata all’archivio, è poi possibile consultare in ogni momento lo storico dei log di ogni macchinario, comprensivo di operatore, ordine al quale è legato e programma utilizzato.
Con il trascorrere dei progetti, il team di CONNECT4i ha maturato la necessità di avere uno strumento in grado di memorizzare i log dei macchinari anche al di fuori delle sessioni lavorate con il MES, per una questione di completezza dei dati registrati; questa problematica è stata superata con l’introduzione di variabili trigger, impostabili e modificabili per ogni macchinario, allo scatenarsi delle quali viene salvato un nuovo log.
Tutti gli altri dati di produzione vengono invece aggregati, sia per una questione di importanza, non salvando ad esempio un log per ogni pezzo prodotto, ma anche e soprattutto per una questione di salvaguardia di spazio di archiviazione necessario, dato che la normativa prevede la necessità di salvare i dati di lavorazione per almeno 10 anni. Per una questione di comodità è stato quindi messo in piedi un sistema in grado di contenere due/tre anni di log, dipendentemente dal numero di macchinari e dalle istantanee necessarie, scaricabili ed archiviabili successivamente su hard disk esterni.
Per quanto riguarda invece la scrittura dei dati, è possibile sintetizzare le necessità dei vari macchinari in tre macro-tipologie: invio diretto, invio indiretto e richiamo.
- Il primo consiste nel passaggio diretto dei valori delle variabili al macchinario, attraverso una ricetta inviata contestualmente al click del manager, impostabili in un’apposita sezione sul MES; questo è possibile in varie metodologie, come ad esempio l’inserimento della stringa di programma, dei parametri in griglie prepreparate o direttamente dei file o disegni necessari.
- Il secondo permette di allegare le variabili direttamente alla fase di lavorazione, così che, quando questa verrà avviata dall’operatore, la ricetta passerà alla macchina. Questo permette la creazione di code di programmi, capaci di inserire nel macchinario le variabili solo quando necessarie, evitando al manager di doverle sostituirle ogni volta manualmente ed offrendo contemporaneamente una maggiore flessibilità al lavoro dell’operatore.
- Il terzo è utilizzato quando il macchinario ha già impostato di default tutti i programmi di cui necessita, tra i quali è solo possibile selezionare quello di cui si necessita da remoto.
Tutte e tre queste casistiche trovano una risposta completa e soddisfacente nel modulo CONNECT4i, il quale è stato progettato e sviluppato a contatto con i clienti, per far si di poter risolvere queste problematiche nel modo più efficiente e semplice possibile.
Il team ed il modulo di CONNECT4i si possono quindi descrivere come uno strumento infallibile nell’ottenere le agevolazioni fiscali legate alla 4.0, ma anche e soprattutto come una soluzione per monitorare in modo preciso e costante tutte le lavorazioni dei macchinari, così da poter individuare le problematiche del processo produttivo e renderlo più performante ed efficiente.
L’unione di un servizio serio e completo con un software in grado di tenere traccia di ogni interazione che avviene all’interno della fabbrica ha permesso a decine di aziende sul territorio non solo di accedere alle agevolazioni fiscali date per la transizione all’industria 4.0, ma anche e soprattutto di rendere il proprio stabilimento più controllato ed efficiente.
Grafiche: Sartori Lucrezia
