Con i sistemi aperti l’automazione diventa quattro volte più efficiente

Un confronto tra sistemi di automazione industriale aperti e tradizionali rivela differenze significative.

Lo standard IEC 61499 e l'innovazione dovuta all'industria 4.0 permettono l'efficientamento dell'automazione industriale attraverso l'utilizzo di sistemi aperti

Fino a poco tempo, i sistemi di automazione industriale non avevano una vera opzione che consentisse la facile unificazione e integrazione di diversi sistemi.  Era comunemente accettato l’utilizzo di architetture chiuse, soluzioni che dipendono dall’hardware e software proprietari che mancano di facile portabilità. A questi sistemi manca l’efficienza di automazione necessaria per affrontare i complessi casi d’uso che si presentano nel mercato odierno. È ora di superare i vecchi vincoli.

L’impatto di una progettazione efficiente

In tutta la progettazione ingegneristica e nell’ottimizzazione delle operatività, il disaccoppiamento di hardware e software possono offrire un notevole aumento della produttività.

Una progettazione più efficiente:

  • riduce il CapEx (CAPital EXpenditure, cioè le spese in conto capitale);
  • riduce le spese di servizio;
  • permette di realizzare nuovi impianti particolarmente innovativi e ottimizzare le prestazioni in quelli già esistenti;
  • consente aggiornamenti continui;
  • aiuta ad abbreviare le operazioni di aggiornamento delle linee di produzione.

Il percorso verso l’efficienza dell’impianto inizia infatti dal modo in cui esso è progettato e prosegue con il modo in cui l’impianto viene gestito e mantenuto.

Una progettazione efficiente ha anche il vantaggio di avere un grande impatto sull’esperienza utente di un ingegnere e sugli strumenti di progettazione, che interagendo facilmente, consentono ulteriori miglioramenti.  La connettività plug and play permette inoltre un’integrazione fluida di hardware e software. L’automazione è quindi senza interruzioni, con percorsi di aggiornamento del sistema che diventano facili. Non solo, queste funzionalità consentono di ridurre il costo totale di proprietà (TCO) degli asset.

Come lo standard IEC 61499 abilita l’efficientamento dell’automazione industriale

Lo standard internazionale IEC 61499 individua un linguaggio di progettazione a livello di sistema per sistemi di controllo e informazione distribuiti. Il suo approccio orientato agli oggetti e basato sugli eventi, consente la portabilità, la riusabilità, l’interoperabilità e la riconfigurazione delle applicazioni. In questo modo lo standard funge da elemento costitutivo per consentire la progettazione delle applicazioni software, indipendentemente dalla piattaforma hardware.

Invece allontanandoci dai sistemi tradizionali, fortemente ingegnerizzati e chiusi, ci sono aziende come Schneider Electric che stanno già utilizzando questo standard per sviluppare sistemi di automazione aperti digitalizzati come EcoStruxure Automation Expert, recentemente rilasciato. Questo approccio aperto, progettato attorno a un sistema basato sull’esperienza dell’utente, è stato anche testato sul campo. Le verifiche hanno evidenziato che il sistema è in grado di generare aumenti da tre a quattro volte superiori in termini di guadagni in efficienza ingegneristica e operativa rispetto ai sistemi proprietari standard.

I vantaggi del sistema aperto EcoStruxure Automation Expert

Per alcune settimane, abbiamo deciso di mettere a confronto il sistema aperto EcoStruxure Automation Expert con le offerte basate su sistemi proprietari chiusi, proposte da tre vendor leader nel mercato.

Perché le ricerche sul campo fossero pienamente imparziali, abbiamo assunto appaltatori esterni. La scelta è caduta su quelli con una significativa esperienza in progetti di automazione su piattaforme di fornitori specifici. I test condotti sono stati tre. Ognuno ha riflettuto le fasi fondamentali del ciclo di vita dell’automazione. Sono stati testati progettazione e costruzione, funzionamento e manutenzione, ottimizzazione e rinnovo.

Ecco alcuni dei risultati chiave.

Fase di progettazione e costruzione: creazione di una nuova applicazione

La natura incentrata sulle risorse e orientata agli oggetti del sistema aperto, ha aiutato gli ingegneri a progettare più velocemente i nuovi processi di produzione. Generando automaticamente il codice di base della nuova applicazione, si sono evitati errori.

Il risultato è stato eseguire queste attività tre volte più velocemente.

Fase di funzionamento e manutenzione: diagnostica del sistema in tempo reale

Fornendo un servizio diagnostico unificato e coerente per l’intero sistema multi-vendor, il sistema aperto ha aiutato i tecnici addetti alla manutenzione a risolvere i problemi, ridurre al minimo i tempi di inattività e ridurre drasticamente i tempi per l’analisi delle cause alla radice.

Nel complesso, il sistema aperto ha dimostrato una riduzione dal 50% all’80% del tempo necessario per eseguire la diagnostica.

Ottimizzazione e rinnovo: agilità dei sistemi

In questa fase, abbiamo affidato agli ingegneri che eseguivano il confronto due task. Il primo è stato quello di trasferire un controller da un’unità a un’altra. Il secondo di assegnare un nuovo controller a una risorsa. Abbiamo rilevato che il design indipendente dall’hardware del sistema aperto ha consentito queste modifiche più rapidamente. Questa versatilità dimostra che è possibile affrontare facilmente i rapidi cambiamenti dovuti alle diverse esigenze aziendali e del mercato.

Il sistema aperto ha consentito di fare questa modifica a una velocità dal 70% all’80% più veloce rispetto a quando si utilizzavano sistemi proprietari.

I vantaggi del sistema aperto rispetto ai tradizionali

Durante il periodo di test e confronto, è diventato evidente che il software EcoStruxure Automation Expert presentava molti vantaggi rispetto ai sistemi tradizionali.

Il sistema aperto:

  1. Porta al 100% di efficienza ingegneristica. Le attività a basso o nullo valore aggiunto sono state automatizzate. Ed è stata eliminata  la duplicazione degli sforzi quando si passa da uno strumento di progettazione a un altro;
  2. Ha un’efficacia operativa del 100%. Agli ingegneri sono stati forniti tutti gli strumenti necessari per massimizzare il tempo di attività delle risorse e ottimizzare l’efficienza della forza lavoro;
  3. 100% a prova di futuro. È possibile utilizzare un approccio di avvolgimento e riutilizzo per supportare i sistemi attuali consentendo al contempo la piena portabilità dell’applicazione per le migrazioni future.

Per visualizzare ulteriori dettagli sugli studi sul campo e scoprire come gli approcci aperti all’automazione possono contribuire a plasmare il futuro dell’automazione industriale, scarica il nostro white paper “Un confronto quantitativo dei sistemi di automazione industriale digitalizzati“.

Questo post blog è stato originariamente pubblicato in inglese sul blog Schneider Electric Global.

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L’autore di questo post: Kaishi Zhang

Global Director, Product Management, NextGen Automation Platform di Schneider Electric.


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