I sensori di Turck Banner inviano i dati sul Cloud. A SPS Italia, l’azienda spiega i vantaggi e illustra un caso reale

Turck Banner Italia, tra i principali fornitori di sensori, illuminatori e segnalatori industriali, sistemi bus e sicurezza, invita i visitatori virtuali di SPS Digital Days ad approfondire le proprie soluzioni cloud.

Queste forniscono un accesso flessibile allo storage, alla potenza di calcolo o al software. I dati non vengono archiviati sull’hardware IT locale, ma sui server. Ciò consente agli utenti di accedere alle informazioni o avviare azioni da diversi dispositivi abilitati per il Web, indipendentemente dalla posizione e dall’ora.

A differenza dei cloud aziendali o privati, i cloud industriali sono altamente specializzati. Devono affrontare l’integrazione verticale all’interno di settori specifici, supportare protocolli di comunicazione standardizzati con flusso di informazioni bidirezionale e soddisfare elevati requisiti di sicurezza.

 

Pre-elaborazione dei dati nei controller edge

Per elaborare i dati da macchine e sensori specificamente nel cloud, il filtraggio nell’edge, cioè al “bordo esterno” di una rete locale, è un processo importante.

Nei controller edge, gli utenti possono definire quali informazioni devono essere trasferite al cloud e quali invece devono rimanere nell’ambiente OT (Operational Technology). Ciò riduce la densità dei dati sui server.

 

Via cavo, WLAN o comunicazione mobile dei sensori

La comunicazione dal livello di campo al cloud può prendere diverse direzioni. Oltre alla possibilità di collegare le applicazioni tramite radiomobile, i punti di accesso a Internet esistenti possono essere raggiunti sia via cavo sia tramite WLAN.

I protocolli standard a prova di sviluppo futuro sono OPC UA e MQTT, che consentono ai componenti unitamente alle Cloud Solutions di Turck Banner di essere integrati in vari cloud come MS Azure, Alibaba o Amazon Web Services.

 

Archiviazione individuale dei dati

Molte aziende desiderano determinare individualmente la posizione dell’hosting dei dati.

Con le Cloud Solutions Turck Banner, gli utenti possono quindi scegliere di utilizzare l’infrastruttura di grandi data center o le proprie capacità IT.

La soluzione “Software as a Service” (SaaS) fornisce le prestazioni del sistema e il supporto 24 ore su 24, 7 giorni su 7 per data center professionali con una posizione server selezionabile.

Nella variante “Platform as a Service” (PaaS) il cloud invece è ospitato sui server dell’azienda.

Questo tipo di cloud privato non deve necessariamente essere connesso a Internet.

 

Pannello di controllo cloud: un’interfaccia utente flessibile

I dati e gli stati attuali della macchina vengono visualizzati su una dashboard, quale quella del portale cloud Turck Banner. Questo consente agli utenti di eseguire varie impostazioni e, ad esempio, impostare una notifica tramite e-mail o SMS in caso di superamento di una soglia. L’interfaccia può essere adattata individualmente e, se lo si desidera, modellata nel design aziendale proprietario.

 

Campi di applicazione

La comunicazione end-to-end tra sensori e cloud è la base per un Industrial Internet of Things (IIoT) efficiente. Insieme ai vantaggi dello standard digitale IO-Link, questo apre una vasta gamma di applicazioni.

Per citarne alcune: nel monitoraggio delle condizioni generali e dell’ambiente si può tenere traccia dei dati sulle condizioni di macchine e impianti rilevati dai sensori 24 ore su 24, si possono fare previsioni di anomalie in remoto dall’Edge Controller con invio al cloud, si possono ricevere notifiche su generali condizioni critiche.

Nel cloud è possibile la gestione dei processi: si può simulare i processi nel digital twin del sistema, si può attuare il controllo remoto della macchina in tutto il mondo, si possono attivare processi automatici in ERP, ad esempio ordini ripetuti.

Molti possono essere i servizi remoti. Ad esempio si accede in remoto a dispositivi e macchine grazie alla comunicazione bidirezionale, è possibile la parametrizzazione e manutenzione senza ispezione in loco, sono disponibili rapporti per produttori e utenti.

 

Per dare concretezza alla soluzione cloud Turck Banner ecco un esempio applicativo.

Manutenzione macchine cloud based

L’azienda tedesca Velco, produttore di macchine speciali per la lavorazione di composti per stampaggio a iniezione, trasporto pneumatico a bassa usura o iniezione di materiali sfusi in tutti i tipi di processi, utilizza una soluzione di monitoraggio da remoto basata sulla Cloud Solutions Turck Banner per individuare le fonti di errore e monitorare i parametri di produzione.

Il serbatoio pressurizzato, le pistole a rotore e gli impianti di iniezione di Velco sono utilizzati negli altiforni, nelle acciaierie, nelle fonderie e nell’industria dei refrattari. Per fornire un rapido supporto ai clienti in caso di malfunzionamenti, le macchine speciali sono dotate di una funzione di telecontrollo. Velco ha cercato una soluzione basata su cloud che consentisse l’accesso remoto in tutto il mondo tramite PC o smartphone. Dopo un processo di selezione, è stata scelta la soluzione cloud Turck Banner, poiché era l’unica in grado di soddisfare tutti i requisiti.

 

Evitare chiamate di servizio eccessive

“Il cliente vuole sapere se la macchina funziona o meno correttamente e vuole supporto con la manutenzione da remoto “, spiega Klaus Küster, responsabile dell’ingegneria elettrica di Velco.

Il modulo di monitoraggio remoto è stato progettato per eliminare eccessive chiamate di servizio per linee di alimentazione chiuse accidentalmente o per lo schiacciamento di pulsanti di emergenza e allo stesso tempo per il supporto alla risoluzione dei problemi di malfunzionamenti reali.

La Cloud Solutions Turck Banner si distingue per la facilità d’uso. Küster commenta: “Il vantaggio principale è il fatto che si può accedere al controller della macchina direttamente tramite PC o smartphone e persino controllarlo tramite Modbus. Altre soluzioni questo non lo offrono affatto. “

 

Una dashboard chiara

Gli operatori presso il cliente richiamano la dashboard del cloud Velco e vedono le loro macchine elencate nella finestra di navigazione. Una mappa in una visualizzazione di Google Maps indica la posizione delle singole macchine. Se un dipendente clicca su una delle voci nell’elenco, la dashboard fornisce una chiara panoramica di tutti i dati rilevanti.

Oltre ad alcuni valori analogici come la pressione dell’acqua o il livello del materiale (rilevati sai singoli sensori), ci sono anche indicatori digitali come lo stato di funzionamento o lo stato del pulsante di arresto di emergenza.

L’operatore può anche vedere un contatore delle ore di funzionamento e altri display numerici. La dashboard può essere creata con facilità dall’operatore stesso, con pochi clic e senza alcuna conoscenza di programmazione. L’operatore può anche personalizzare i propri messaggi di allarme SMS o e-mail per utenti diversi.

 

Ordinare materiale automaticamente è possibile

Il gradito effetto collaterale del cloud è la trasparenza. Gli utenti, in particolare del calcestruzzo refrattario, vogliono vedere per quanto tempo una macchina è in funzione. A seconda del contratto, i clienti sono tenuti ad acquistare il calcestruzzo speciale da un determinato produttore. Se i valori di consumo del calcestruzzo rivelati dai sensori non corrispondono alle ore di funzionamento della macchina, il cliente finale può presumere che sia stato utilizzato altro materiale. Questa casistica consente ai servizi di noleggio successive azioni.

La soluzione cloud apre anche nuovi modelli di vendita per i produttori di cemento refrattario. Oggi sono in grado di offrire e fatturare il servizio in base all’utilizzo effettivo.

 

Assegnazione ruoli e diritti ad ogni utente

Alcuni utenti considerano sia i rischi connessi con il controllo remoto sia i suoi vantaggi.

Fin da subito Turck Banner ha quindi attribuito la massima importanza alla sicurezza dei dati e delle comunicazioni. La gestione dei ruoli e diritti consente al proprietario della macchina di determinare quali utenti possono navigare nel cloud e con quali autorizzazioni.

Diversi livelli di autorizzazione possono essere definiti individualmente per ogni macchina e utente, dai diritti di lettura basilari, all’autorizzazione di scrittura, fino ai diritti di amministratore.

Anche la comunicazione tra il gateway cloud TCG20 di Turck Banner e il server cloud è crittografata tramite il protocollo cloud proprietario di Kolibri, che soddisfa i più recenti standard per il trasporto dei dati nel web (TLS 1.3, AES256).

 

La comunicazione mobile rende superfluo l’accesso alla rete aziendale

I responsabili IT responsabili raramente consentono l’accesso alla rete aziendale anche quando utilizza la crittografia. Con la soluzione Turck Banner questo non è più un problema perchè il TCG20 può anche stabilire la connessione al cloud tramite la rete mobile.

Questo garantisce quindi sempre l’accesso mobile alle macchine, indipendentemente da dove verranno utilizzate nel mondo in futuro.

L’investimento finanziario per la comunicazione dati tramite reti mobili è gestibile. “Oggi utilizziamo normali schede SIM specifiche per ogni Paese e tutto funziona. Il lato finanziario è davvero trascurabile “, spiega Sundmacher, ingegnere elettrico di Velco.

Il cloud gateway TCG20 di Turck Banner è tuttavia disponibile anche con un’interfaccia Wifi o in una flessibile versione combinata Wifi e comunicazione mobile.

In particolare i clienti che desiderano ospitare il proprio cloud “on-premise”, ovvero su server interni, useranno spesso la versione Wifi.