I riflettori sull'automazione

I riflettori sull'automazione
Giugno 2017

Durante l’SPS i riflettori si sono accesi sul mondo dell’automazione mettendo in evidenza una grande vivacità tecnologica in un mercato in crescita. Industria 4.0 uno degli argomenti di attualità.

La visita negli stand della SPS di Parma è stata un’occasione per la redazione di The Next Factory di potere raccogliere opinioni qualificate sulle tendenze tecnologiche in atto. La numerosa e qualificata presenza di aziende e operatori del mondo dell’automazione ha fornito una fotografia di come si sta muovendo sul fronte tecnologico e applicativo il settore dell’automazione industriale. Azionamenti, Plc, interfaccia uomo-macchina, motori, interconnessione eccetera sono alcuni degli argomenti affrontati nelle interviste raccolte durante la manifestazione, che ha visto giungere nel quartiere fieristico parmense una nutrita e qualificata presenza di visitatori.

VIVACITÀ TECNOLOGICA

Nelle valutazioni raccolte si nota subito una valutazione positiva sulla vivacità del settore e sulle scelte tecnologiche che si stanno delineando. A esprimere per primo le sue valutazioni Simone De Bartolomeo, della Hiwin, che evidenzia le scelte dell’azienda per rispondere alle esigenze del mercato sul fronte azionamenti.

«Sicuramente il mercato sta vivendo un momento positivo. In particolare, la Hiwin ha scelto di seguire la strada del bus di campo di EtherCAT che riteniamo la soluzione del futuro principalmente per due motivi: primo per la facile e rapida interfacciabilità con diverse case costruttrici, secondo per l’elevata velocità di scambio dati. Riteniamo che questa scelta ci porterà interessanti opportunità di mercato. Sul fronte tecnologico è sempre più forte da parte delle aziende utilizzatrici l’attenzione alla sicurezza. Oggi infatti tutti gli azionamenti devono avere le funzioni STO alle quali vengono chiesti gradi sempre più elevati. Hiwin propone sui suoi azionamenti il SIL 3, oggi il più avanzato. È questo un ulteriore punto chiave per potere rimanere competitivi sul mercato. Non possiamo poi dimenticare la flessibilità. In questo ambito siamo all’avanguardia grazie a un software scaricabile gratuitamente dal nostro sito e particolarmente user friendly. Ma ciò non basta: uno dei punti della nostra strategia riguarda il supporto al cliente da parte della nostra rete di assistenza, sempre a disposizione per tutte le problematiche di pre e post vendita.

Tutte le nostre scelte hanno uno stretto collegamento con i concetti di Industria 4.0, con particolare riferimento alla manutenzione al malfunzionamento della macchina. Attraverso una serie di sensori i nostri azionamenti forniscono una serie di informazioni che possono predire quali azioni sono indispensabili per evitare fermi macchina e quindi favorire la produttività del cliente». Sui trend di mercato nel settore degli azionamenti è intervenuto anche Francesco Girardi della Pamoco.

«L’evoluzione nel settore degli azionamenti si sta orientando verso l’utilizzo dei bus di campo ad alta velocità basati su rete Ethernet. Ogni costruttore ha un suo bus di campo e sul mercato i più conosciuti sono EtherCAT, Powerlink e Profinet. L’altra evoluzione è legata ad avere sempre più trasduttori di posizione, encoder ad alta risoluzione per ottenere precisioni di posizionamento migliori e utilizzare un solo cavo per alimentare il motore e trasmettere i segnali, evitando così un’aggiunta di cablaggi nel quadro elettrico e semplificare il collegamento tra motore e azionamento con un solo cavo elettrico. Inoltre gli ingressi e uscite delle macchine, grazie ai bus di campo, possono essere remotati sulla rete come dei normali nodi: questo consente, in ottica Industria 4.0, di monitorare il funzionamento della macchina e avere a disposizione i dati riguardanti la diagnostica e quindi favorire una manutenzione preventiva oltre ad avere la flessibilità totale delle macchine. Oltre alla tecnologia un ruolo chiave è svolto dal service; Pamoco in questo ambito si definisce un solution provider, un’azienda in grado di offrire una soluzione alle esigenze specifiche della clientela. Da evidenziare che questi studi vengono offerti gratuitamente al cliente. Dopo l’acquisto Pamoco è presente in fase di montaggio, installazione e formazione e successivamente anche in fase di assistenza post vendita».

Anche per Riccardo Francazi, di Servotecnica, la remotizzazione dei driver è una forte tendenza in atto.

«Una delle principali evoluzioni che abbiamo notato in questi anni è la remotizzazione degli azionamenti, dei driver e dei controllori. In questo ambito la MK, l’azienda rappresentata da Servotecnica, ha fatto notevoli passi in avanti. In particolare all’SPS abbiamo presentato un nuovo controllore IP65 distribuito in combinazione con un alimentatore alimentato a 380 V e un’uscita di 560 V in continua, prodotto che completa la proposta di MK. In questo modo siamo in grado di fornire un sistema completo IP65 composto da controllore e driver. Questa tecnologia consente di modularizzare le macchine sia dal punto di vista meccanico, sia da quello dell’automazione. Tutto ciò garantisce al cliente una completezza del pacchetto prodotti, una più alta flessibilità e anche una maggiore economicità. I nuovi controllori, nell’ottica Industria 4.0, fanno particolare attenzione alla comunicazione verso l’alto. Quindi grazie ai nuovi bus di campo è possibile avere una comunicazione più veloce sulla macchina e portare le informazioni ai sistemi gestionali aziendali in modo rapido e puntuale. Spostando l’attenzione sull’interfaccia uomomacchina il mercato richiede una sempre maggiore flessibilità e la possibilità di rendere le interfacce più fruibili e sicure per l’operatore e con una diagnostica più elevata. In questo modo le interfacce diventano sempre più dei contenitori di informazioni che possono essere utilizzate per monitorare al meglio la produzione».

Nello stand della di Sigma MotionSigmatek abbiamo incontrato Roberto Didoni, che sottolinea come il mercato degli azionamenti e dei Plc si sta orientando verso soluzioni di alto livello tecnologico. «Dall’angolatura della nostra produzione che riguarda prodotti di alto livello tecnologico, il mercato di azionamenti e Plc si sta orientando sempre più verso soluzioni ad alta velocità e precisione dove si sono raggiunti ottimi risultati. Sigma MotionSigmatek inoltre ha implementato sistemi di sicurezza via wireless. Si tratta di pannelli operatori HMI con pulsante di emergenza integrato, controllo della macchina con classico pannello HMI e controllo via wireless, compresa la sicurezza, soluzione che dimostra l’impegno della società salisburghese verso tutto ciò che riguarda un’interfaccia uomomacchina sempre più sicura per l’operatore. Non dobbiamo poi dimenticare, in funzione dello sviluppo di Industria 4.0, il concetto di interconnessione. Su questo fronte la nostra azienda Sigma Motion-Sigmatek ha realizzato diverse installazioni, anche geograficamente lontane, che grazie all’interconnessione ci permettono di monitorare il funzionamento di una macchina o di un impianto e intervenire con facilità e rapidità in caso di errore o guasto».

Paolo Lonati della Bosch-Rexroth sottolinea che la missione dell’azienda è capire il “sogno” del cliente e cercare di realizzarlo.

«La strategia Bosch-Rexroth punta alla soddisfazione delle esigenze applicative e di produzione del cliente, anche le più severe, cercando di conferire alle nostre soluzioni un livello di performance elevato. Ci viene in aiuto l’ampia gamma della nostra produzione in termini di prodotti. Per esempio, all’interno di una linea di produzione possiamo inserire sistemi RFID per rendere la macchina indipendente e flessibile, capace di riconoscere un pezzo singolo dall’altro. Possiamo installare sistemi di sensoristica per acquisire parametri importanti come temperatura, accelerazioni, umidità eccetera in modo da avere a disposizione il maggior numero di dati legati all’ambiente in cui opera la linea. Questo flusso di dati viene spedito in cloud, rielaborato e analizzato per avere informazioni sulle quali prendere determinate decisioni. Sul fronte dell’interfaccia uomo-macchina puntiamo sull’utilizzo di tool aperti con l’HMI che funziona in un ambiente tipico browser, tendenza quest’ultima che, a nostro parere, avrà un forte orientamento in futuro. Un altro elemento caratterizzante riguarda l’integrazione della robotica nei nostri sistemi. Qui la tendenza è quella di integrare all’interno del nostro controllo tutta la parte di robotica sia in termini di librerie sia in termini di cinematiche. In pratica per Bosch-Rexroth sul fronte controlli l’approccio è dato dalle notevoli opportunità di sviluppo software, per gli azionamenti è la libertà di architettura, per l’HMI la tendenza è puntare su strumenti web. Per gli azionamenti oltre alla massima libertà di interfaccia riteniamo di avere prodotti, oggi, ai massimi vertici della categoria». Sull’argomento Plc interviene Marco Formenti di ifm electronic, che mette bene in evidenza su quali strade si sta muovendo il mercato in ambito Plc.

«Il mercato si sta indirizzando verso la strada delle interfacce remotate in campo, quindi con grosse unità centralizzate e piccole unità distribuite. Per quanto ci riguarda, la parte plc è integrata in un componente che fa da master verso il bus ASI, che è l’unico scelto aziendalmente e con a bordo la parte di sicurezza, quindi con interfacce aperte a bus di campo come Profinet EtherCAT o Profibus DP ed EthernerIP. In questo contesto il mercato è molto positivo anche se gli ordinativi non hanno lunga visibilità programmata, ma solo di breve periodo. Nello specifico gli utilizzatori ci chiedono principalmente l’apertura verso i bus di campo standard come Profinet e soprattutto EthernetIP, che sono in continua crescita. Per quanto riguarda la parte di programmazione vengono richiesti dei blocchi funzionali più facili da configurare rispetto alle vecchie scritture di programma. Quindi, in ultima analisi una sempre maggiore flessibilità e semplicità di utilizzo e la possibilità di potere fare utilizzare i sistemi a personale con un livello di qualificazione non estremamente elevato. La nostra azienda risponde anche ai concetti di Industria 4.0 grazie a un software denominato SmartObserver, finalizzato a supervisionare le utenze di bordo IO-Link ready e in questo contesto il nostro plc fa da ponte verso un altro indirizzo IP, in modo da potere dividere e indirizzare i dati di diagnostica verso il supervisore mentre quelli di funzionamento verso il Plc. Questa soluzione consente un migliore, più efficiente e più rapido trattamento dei dati». Nello stand Num abbiamo raccolto l’opinione di Marco Battistotti.

«Con flexium abbiamo espanso l’utilizzo del Plc aprendo ai bus di campo presenti sul mercato e rinforzando la potenza di calcolo e le funzionalità a livello di Plc integrato nel controllo numerico. Attualmente le macchine industriali hanno la necessità di implementare sempre più sistemi di automazione. Per questo motivo abbiamo voluto integrare nelle nostre soluzioni un Plc standard in grado di rispondere a queste esigenze. Un ulteriore vantaggio offerto da Num riguarda un’interfaccia HMI dedi-cata, che permette all’utente una forte personalizzazione sia tramite strumenti grafici all’interno del Plc oppure tramite pc, il tutto grazie all’utilizzo di librerie sviluppate da Num che consentono di personalizzare il prodotto. Num ha lavorato anche in ottica 4.0: i nostri prodotti permettono l’acquisizione di una serie di dati che consentono al cliente di monitorare in tempo reale lo stato della produzione ed eventualmente di intervenire in caso di necessità riducendo così i fermi macchina».

Sul fronte connessione e rilevamento dati interviene Mirko dal Castello di Panasonic Electric Works Italia.

«Vediamo una forte crescita delle tecnologie che riguardano la interconnessione delle macchine, tra loro e verso sistemi centrali. In questo ambito il Plc è il regista del sistema. Panasonic, per rispondere a queste necessità, promuove soluzioni di controllo semplici con web server integrato: il cliente può vedere i dati macchina in tempo reale accedendo, anche da mobile, a pagine in HTML5 create direttamente dall’utente attraverso un tool proprietario Panasonic, estremamente semplice da utilizzare e con una ricca libreria di oggetti anche multimediali. Consigliamo anche la gestione delle IP Camera Panasonic attraverso Plc; in questo modo l’operatore ha accesso visivo alla macchina e può videoguidare il manutentore a distanza, oppure tenere sotto controllo le linee di produzione che lavorano in luoghi di difficile accesso o non presidiate, tutto questo con un unico applicativo web. Sul fronte HMI la tendenza è quella di usare pannelli operatore sempre più aperti al web. Panasonic offre soluzioni HMI, un servizio cloud che permette all’operatore di tenere sotto controllo il parco macchine, ottenere dati in tempo reale, effettuare la diagnostica e l’eventuale teleassistenza da remoto». Luca Cavagnari di Delta Electronics sottolinea come la richiesta dei clienti sia molto variegata.

«In funzione dei settori e della tipologia di applicazioni si presentano richieste diverse da parte del mercato. Per questo motivo Delta Electronics presenta un’offerta modulare. A volte forniamo solo il motion control, ma spesso ci viene richiesto il pacchetto completo per il controllo dell’applicazione. Questo ci permette di creare una partnership col cliente, sviluppare l’applicazione e quindi fornire un vantaggio competitivo al cliente stesso. In particolare ci stiamo muovendo nell’ambito del controllo assi macchine utensili, ma stiamo anche concentrando i nostri sforzi sui controlli per i robot Scara. Tutto questo unito all’informatizzazione del processo di fabbrica, che ci permette di incontrare non solo le esigenze dei costruttori di macchine ma soprattutto quelle degli end user. Questi ultimi devono puntare all’ottimizzazione della produzione attraverso l’informatizzazione del processo produttivo in modo da capire quali sono i loro punti di forza per svilupparli, e individuare i propri punti deboli per risolverli. Questo è uno degli aspetti di Industria 4.0 su cui Delta attraverso nuovi prodotti di supervisione e HMI si sta orientando».

Interfaccia uomo macchina

Un ulteriore argomento di grande attualità è certamente l’interfaccia uomo-macchina. Fondamentali nel definire l’evoluzione delle interfacce uomo - macchina, soprattutto in ottica 4.0, saranno gli standard di comunicazione che si affermeranno sul mercato. «Oggi - ci spiega Mark Olding, di Exor International - osserviamo due standard per l’IIoT che si stanno imponendo: la comunicazione deterministica (Time-Sensitive Networking - TSN) e l’interoperability (OPC-UA). Grazie alla loro diffusione avremo nei prossimi anni sul mercato tante applicazioni in grado di dare benefici concreti agli utenti finali». Per Olding è fondamentale però arrivare ai nuovi modelli di business dell’Industria 4.0 in modo graduale, senza scordarsi di partire dagli step fondamentali. «Il primo passo deve essere quello di acquisire i dati che già oggi si producono in fabbrica e quindi caricarli in un posto sicuro, che può essere in cloud o in locale. Troppi oggi pensano solo a immaginare i futuri modelli di business, scordandosi però che senza un database solido non è possibile fare partire nessun nuovo prodotto di Industria 4.0».

Allo stand di EFA Automazione, distributore di soluzioni di comunicazione e connettività industriale, sono presenti due marchi per quanto riguarda le interfacce uomo-macchina: Hakko Electronics e Beijer Electronics. «I touch screen Hakko - ci spiega Michele Riva di Efa Automazione - sono dotati di un sistema operativo proprietario grazie al quale il dispositivo è molto reattivo e robusto, diventando utilizzabile in pochi secondi dall’accensione. Il marchio Beijer Electronics ha invece nella flessibilità e nelle possibilità di personalizzazione i punti di forza: ricordiamo infatti che i pannelli possono essere programmati anche in .Net». Un catalogo molto ampio, quindi, solo a marchio Beijer sono oltre 23 i diversi modelli, e proprio l’ampia varietà di prodotti è al centro dell’approccio di EFA Auto-mazione che riesce così a rispondere a tutte le esigenze dei propri clienti, dal piccolo costruttore di macchine al grande Gruppo industriale. «Da sottolineare - conclude Riva - come, grazie all’integrazione del driver OPC-UA e dei connettori verso i database, sia possibile sviluppare direttamente sui nostri pannelli un’applicazione che scriva i dati su database, sia locali sia remoti, creando soluzioni Industria 4.0 ready».

INDUSTRY 4.0

Industry 4.0 è sicuramente uno dei temi più dibattuti in questi mesi come ci conferma Massimo Bartolotta, di Eaton. «Da qualche mese in Italia è ormai esplosa la bomba mediatica di Industry 4.0 ed è ora fondamentale fare cultura su questo tema. Prima di tutto però è importante che le aziende italiane, specie le PMI, superino la reticenza a innovare e comprendano che Industry 4.0 è prima di tutto un’opportunità per essere più competitivi sul mercato ed è quindi fondamentale muoversi prima possibile in questa direzione». Su questo fronte Eaton è molto attiva sia per quanto riguarda la formazione, «in fiera abbiamo organizzato incontri divulgativi per costruttori e utilizzatori», sia sotto il profilo tecnologico. «Eaton - spiega Bartolotta - punta su un modello di intelligenza distribuita a partire dai singoli componenti elettrici e idraulici della macchina, basata sul sistema di cablaggio intelligente SmartWire-DT e su protocolli di comunicazione aperti come OPC-UA. Fondamentale in questo approccio quindi il ruolo del sistema SmartWire-DT che mette in condizione ogni componente, anche su macchine non sviluppate a hoc, di comunicare il suo stato di funzionamento permettendo così di fare manutenzione predittiva».

L’Industrial IoT sta segnando in modo profondo il panorama tecnologico del mondo dell’automazione: una conferma arriva an-che dalla nuova serie PAC controller HX di Hitachi. «Basata su un sistema operativo deterministico a base Linux e programmabile tramite il software Codesys - spiega Bruno Ferrario di Hitachi - il PAC controller HX è caratterizzato anche da un formato ridotto salvaspazio; inoltre, la serie è predisposta per i requisiti della prossima generazione di automazione grazie alle sue capacità di IoT. È da sottolineare come la serie HX di Hitachi si riveli particolarmente flessibile grazie ai cinque linguaggi di programmazione compatibili con lo standard internazionale IEC 61131-3. La funzionalità integrata master EtherCAT (rete aperta industriale) consente l’interconnessione di una vasta gamma di dispositivi. Il trasferimento dei dati senza soluzione di continuità dal livello di campo al cloud avviene infine tramite architettura unificata OPC-UA. Sul versante inverter - conclude Ferrario - la novità Hitachi è rappresentata dalla nuova serie SJ-P1 che è caratterizzata da un display a colori accattivante, dimensioni contenute, grande versatilità ed elevate prestazioni».

Una particolare attenzione ai concetti di Industria 4.0 anche da parte di TecnoBi, come afferma Gianluca Gervasoni.

«Il trend di mercato punta sull’integrazione con le reti industriali e in particolar modo come richiede Industria 4.0 l’integrazione con sistemi gestionali aziendali. Per rispondere a queste esigenze Weintek, l’azienda che è distribuita da TecnoBi, punta sui protocolli OPC UA e MQTT che iniziano a essere un must sulle interfacce, e sulla teleassistenza fornita come servizio integrato nelle interfacce HMI. Sull’argomento HMI le richieste riguardano una facile programmazione, la semplicità di utilizzo anche da parte di operatori meno esperti, l’interfacciamento con un numero più elevato possibile di Plc commerciali e non ultimo la riduzione dei costi. Inoltre vorrei evidenziare che in ottica 4.0, per quanto ci riguarda, il pannello operatore non è più una semplice interfaccia HMI ma è un’interfaccia tra macchina e sistema di gestione aziendale. Per quanto riguarda gli inverter la Toshiba, che è il nostro partner principale, mette a disposizione strumenti che consentono un facile interfacciamento con il mondo web senza l’utilizzo di interfacce particolari o bus proprietari».

MERCATO POSITIVO

Positive le valutazioni sul mercato da parte di Emanuele Verì della Bonfiglioli. «Il mercato ci sta dando soddisfazioni in particolare su tematiche quali efficienza energetica, Industria 4.0 e flessibilità di utilizzo dei nostri prodotti all’interno di linee e macchine automatiche. Nello specifico, notiamo anche attenzione per funzionalità maggiormente rivolte alla manutenzione predittiva presenti nei nostri drives. Sul fronte dell’efficienza energetica e delle prestazioni c’è sempre più una forte focalizzazione sui dispositivi elettromeccanici, con un trend di crescita dei riduttori a maggiore efficienza e precisione che Bonfiglioli può mettere a disposizione nel mercato dell’automazione. Da evidenziare che Bonfiglioli presenta motori brushless integrati ai riduttori, soluzioni che garantiscono prestazioni superiori e un alto livello di efficienza energetica grazie all’eliminazione di componenti come tenute e cuscinetti. Ultimamente abbiamo inserito nel nostro portafoglio di soluzioni anche gli azionamenti a bordo dei motori brushless, così in un’unica unità meccatro-nica compatta il cliente ha a disposizione un motore, un riduttore e un azionamento per pilotare il proprio asse. Per ultimo, non per importanza, stiamo notando un grande interesse per motori brushless in versione sensorless, altresì in sostituzione dei classici motori asincroni per un controllo del movimento a maggiore efficienza e dinamica». Positiva la valutazione del mercato anche per Auger, specialista in quadri elettrici per automazione e distribuzione BT. «Nel primo semestre del 2017 - ci conferma Elena Turati - abbiamo registrato un incremento delle vendite del 25% sullo stesso periodo del 2016, dato incoraggiante se pensiamo che la vendita interessa oggi ancora solo partners nazionali». Alla base di questa importante crescita la scelta di puntare sull’innovazione di prodotto, per esempio con l’ampliamento della linea di armadi AGR dall’elevata versatilità e robustezza. «Per soddisfare la richiesta di una maggiore funzionalità del prodotto - prosegue Turati - dall’evoluzione del quadro AGR si è arrivati all’armadio leggio, la serie AGR-LG, nato dall’esigenza di facilitare agli addetti del settore le operazioni di ispezione e il lavoro di cablaggio dei componenti». Per offrire ai propri clienti un valore aggiunto, Auger ha improntato fin da subito la propria produzione alla massima personalizzazione dei prodotti. «Sotto questo fronte - conclude Elena Turati - la nostra consociata Privius, che produce da oltre 30 anni quadri elettrici su misura per l’automazione partendo dal progetto o dalla semplice idea del cliente, ha fatto da maestra». Interviene nella discussione Alessandra Suriano, che mette in evidenza l’ampia offerta di Wittenstein. «Il Gruppo Wittenstein ha sviluppato una nuova serie di attuatori lineari con vite integrata nello stelo, che si distinguono per densità di potenza e dinamica elevate. Sono prodotti disponibili anche in acciaio inox, con grado di protezione IP65 e, quindi, utilizzabili anche nel settore farmaceutico o alimentare. Sono disponibili in 4 diverse taglie con diametri da 17 a 40 mm e sono compatibili con i nostri sistemi di azionamento simco® drive. L’attuatore può essere richiesto con encoder multiturn o singleturn. Per le taglie più grandi possiamo offrire l’encoder multiturn integrato più piccolo attualmente disponibile sul mercato. Questi attuatori fanno parte della serie cyber® dynamic line e vanno a completare una gamma presentata qualche anno prima e che trova un grosso impiego in diversi settori applicativi. Oltre al prodotto standard sono possibili diverse personalizzazioni a seconda delle esigenze del cliente che ci richiede sempre di più soluzioni compatte, con dinamiche spinte e massima leggerezza possibile». Concludiamo il giro di interviste a SPS allo stand della Moog. Essere orizzontali rispetto alle tecnologie proposte è la filosofia di Moog, che ci viene spiegata da Alessandro Rossini. «Il nostro obiettivo è quello di essere il più innovativi possibile senza essere vincolati a una singola tecnologia. Cerchiamo di percorrere le diverse strade evitando di privilegiarne una in particolare. Per esempio, parlando di servosistemi abbiamo portato in fiera la nostra nuova trasmissio-ne elettroidrostatica. Due punti di forza di questa soluzione sono l’elevata forza che può essere sviluppata e il livello di usura dei componenti chiave ridotto praticamente a zero. Nel portafoglio Moog sono presenti anche sistemi elettromeccanici il cui sviluppo viene portato avanti con costanza. Quindi, quando un cliente ci sottopone un problema, noi abbiamo le conoscenze per sottoporgli diversi progetti che si basano su differenti tecnologie tutti ugualmente efficienti, in grado di rispondere alle sue esigenze garantendogli un vantaggio competitivo. Sarà poi lui a decidere quale adottare in base a valutazioni personali».

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