Risolvere il problema dei dati di produzione
Le sfide della raccolta dei dati automatizzata
Sono molte le sfide associate all’impostazione iniziale della raccolta dei dati automatizzata in un ambiente produttivo. Le principali sfide tecniche spesso ruotano attorno alla connessione a macchine che non sono state precedentemente collegate alla rete di produzione di un cliente o alla comunicazione con esse tramite un protocollo non utilizzato in precedenza dal cliente finale. Nella maggior parte dei progetti, anche le domande relative a quali dati dovrebbero essere raccolti, come e dove dovrebbero essere archiviati, nonché il metodo corretto di analisi dei dati raccolti, pongono delle sfide.
Sebbene vi sia sempre una serie di argomenti tecnici di questo tipo da considerare quando si avvia o si guida l’implementazione di un progetto di raccolta di dati automatizzata, forse la sfida principale riguarda l’allineamento e la pianificazione per uno stato futuro. Sebbene l’implementazione della raccolta dei dati automatizzata su scala ridotta rappresenti un importante passo avanti, comprendere come l’implementazione si inserisca all'interno della visione generale del cliente finale è di vitale importanza per garantire che i suoi obiettivi strategici a lungo termine possano essere raggiunti. Capire l’effettiva scalabilità della soluzione, se essa soddisfa i requisiti a livello dell’intera azienda e come si inserisce in un’architettura complessiva a lungo termine sono alcune delle sfide che si affrontano nell’attuazione di un nuovo sistema di raccolta dei dati digitale.
Una questione di protocollo
Ogni volta che due o più sistemi dialogano tra loro, è necessario un linguaggio comune per facilitare questa comunicazione. In termini tecnici, chiamiamo questo linguaggio “protocollo”. I protocolli sono ovunque, sia all'interno del settore manifatturiero che al di fuori di esso. Di fatto, l’atto stesso di accedere a questo articolo ha richiesto l’uso di protocolli comuni, in particolare HTTP. Nel contesto produttivo, la comprensione dei protocolli è di vitale importanza, in particolare quando si tratta di collegare le varie macchine e applicazioni tra loro.
In un mondo perfetto, si avrebbe un unico protocollo standardizzato, che consente a tutte le macchine e applicazioni software di integrarsi tra loro senza soluzione di continuità con il minimo sforzo. Purtroppo la realtà è spesso molto più complessa, in particolare quando si tratta di integrare software e hardware in un ambiente produttivo precostituito. I protocolli, le versioni dei protocolli e gli standard di comunicazione sono in continua evoluzione e spesso è lasciato alla discrezione del produttore della macchina stabilire quali protocolli saranno supportati, con quale versione e quanto accuratamente verrà seguito il relativo standard.
Per i produttori, ciò significa che una strategia a lungo termine per consentire la comunicazione tra le varie macchine, utilizzando vari protocolli, deve essere al primo posto di qualsiasi sforzo volto a creare un ambiente connesso:
- Quali standard dovrebbero essere supportati, in quali versioni?
- Come possiamo abilitare la comunicazione tra sistemi che lavorano insieme ma parlano lingue diverse?
- Come possiamo consentire alle nostre macchine, nel loro insieme, di dialogare con le nostre applicazioni di produzione e aziendali per fornire una migliore trasparenza delle informazioni e consentire un migliore processo decisionale a tutti i livelli della nostra organizzazione?
Queste sono solo alcune delle domande che devono essere attentamente considerate fin dall’inizio di ogni sforzo che riguarda la connettività dello stabilimento.
Gli standard per il settore
In un tipico ambiente di produzione discreta o di processo, è comunemente utilizzato il protocollo di comunicazione OPC. Infatti, OPC (UA o DA) è uno dei protocolli più usati per la comunicazione da e verso PLC e quindi macchine fisiche. Sebbene OPC non sia, ovviamente, l’unico standard nella produzione, è molto probabile che una o più macchine in qualsiasi ambiente di produzione discreta o di processo disponga di un’interfaccia che supporti una delle varianti OPC.
L’industria dei semiconduttori è leggermente diversa a questo riguardo, preferendo il proprio standard per la comunicazione da e verso macchine usate per processi specifici nel suo ambiente di produzione unico. Pubblicato da SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International), lo standard SECS/GEM gode di particolare favore in molte aziende correlate alla produzione di tecnologia di semiconduttori. Lo standard SECS/GEM è molto diverso da OPC, in quanto consente funzionalità aggiuntive relative all'automazione e al controllo delle apparecchiature, alla raccolta dei dati di misurazione, alla modifica delle variabili, alla selezione delle ricette e altro ancora.
Non tutti i dati sono uguali
Non deve sorprendere che i dati, in particolare quelli provenienti dall’area produttiva, abbiano un valore immenso quando arriva il momento di prendere le decisioni. Dagli alti dirigenti che pianificano le strategie a lungo termine a livello aziendale fino all’area di produzione, dove le decisioni possono essere prese all’ultimo minuto o secondo, i dati raccolti sono usati per fornire informazioni in modo da effettuare scelte più intelligenti e più efficaci.
Ciò che potrebbe sorprendere alcuni è il fatto che non tutti i dati creati sono uguali. Infatti, vi può essere un’enorme discrepanza nei livelli di qualità, accessibilità e costi associati alla raccolta, all'archiviazione e all’analisi dei dati. Sebbene la raccolta dei dati sia assolutamente essenziale nel mondo della produzione moderna, raccoglierli nel modo più efficiente ed efficace dovrebbe essere considerato altrettanto importante.
Perché una raccolta dei dati automatizzata?
L’automatizzazione della raccolta dei dati, laddove possibile, fornisce una serie di vantaggi strategici rispetto ai metodi di raccolta e diffusione manuali. In primo luogo, e forse aspetto più importante, la raccolta automatizzata dei dati riduce la possibilità di errore umano nel processo di raccolta, migliorando così l’accuratezza complessiva dei dati raccolti. Inoltre, con la raccolta automatizzata, i dati possono essere resi immediatamente disponibili, riducendo potenziali ritardi nella diffusione delle informazioni a livello aziendale e aumentando il livello complessivo di trasparenza delle informazioni in tutta l’organizzazione. Dati più rapidi, più accurati, più disponibili permettono ai responsabili decisionali di tutti i livelli di prendere decisioni migliori, più intelligenti e più informate.
Sebbene l’automatizzazione della raccolta dei dati offra vantaggi immediati, anche il suo ruolo da un punto di vista strategico a lungo termine deve essere considerato con attenzione. Oltre ai vantaggi menzionati, la raccolta dei dati automatizzata inizia anche a spianare la strada alla standardizzazione dei processi di reportistica e analisi. La standardizzazione delle sedi di archiviazione, la formattazione dei dati, la disponibilità dei dati e altro ancora consentono di garantire che i responsabili decisionali chiave abbiano accesso ai dati giusti, al momento giusto e nel modo giusto. Anche se i fruitori dei dati raccolti sono spesso esseri umani, la considerazione dell’utilizzo dei dati a livello di software aziendale è di importanza vitale. La raccolta automatica dei dati e la loro diffusione è un primo passo importante nel percorso verso l’automazione dei processi aziendali e di produzione nonché una tappa importante nel viaggio di trasformazione digitale di qualsiasi azienda verso l’Industria 4.0.
