I responsabili delle linee di produzione chiedono di aver maggiore trasparenza allo shop floor. Vogliono sapere quello che sta succedendo da un qualsiasi dispositivo, pc, tablet o smartphone, e poter agire tempestivamente per sostenere una produzione zero downtime con strumenti che permettano una manutenzione predittiva e una riduzione dei consumi energetici. È il mestiere di Ifm. Fondata nel 1969, fatturato di 1,45 miliardi, la multinazionale tedesca ha introdotto i primi sensori IO-Link una decina di anni fa e nel 2020 ha reso disponibile la piattaforma Industrial Iot Moneo, oggi supportata da algoritmi di intelligenza artificiale e utilizzata in Italia da oltre 100 machine builder e utilizzatori finali. Tecnologie che permettono a Ifm di realizzare soluzioni end to end, dal sensore al cloud, basate su standard industriali.
«Non siamo più fornitori di prodotto ma di soluzioni. Possiamo acquisire un qualunque parametro, gestendo più di 65 protocolli diversi. IO-Link legge, integra e trasforma i dati in informazioni fruibili dalle piattaforme Industrial Iot», afferma Peter Wienzek, manager business development systems di Ifm. Europa, Stati Uniti, Cina, Giappone. Grazie a soluzioni Ifm industry standard un qualunque oem può oggi esportare nel mondo macchine predisposte ad acquisizione dati, garantendo interoperabilità tra tutti i dispositivi e layer di comunicazione OT e IT, dal field all’edge e al cloud. «In passato i machine builder dovevano adattare le macchine a differenti plc e a una babele di protocolli. Ora non più. Soluzioni IO-Link plug & play semplificano la configurazione dell’automazione e possono essere implementate nei più diversi ambienti di produzione», dice Wienzek.
È il caso del progetto avviato per Danone, dove la tecnologia Ifm è utilizzata per il controllo di processo di un nuovo stabilimento nel sud della Francia, e della soluzione realizzata per Cva (Compagnia Valdostana delle Acque) dedicata al monitoraggio delle centrali idrolettriche. Il settore alimentare è inoltre al centro di una delle più recenti innovazioni di Ifm. Stiamo parlando di SM Foodmag, soluzione basata su sensore IO-Link magnetico induttivo dedicata al controllo dei fluidi. Come spiega Carlo di Nicola, sales area manager della divisione system sales di Ifm, «Il sensore acquisisce più misure del fluido processato con dati che vengono esportati in edge. Il display ha i tasti in acciaio inox per supportare temperature e shock termici importanti. Una soluzione integrata. Con un solo strumento si monitorano tutti i parametri di processo. In tempo reale si rilevano i dati relativi alla presenza del fluido, alla sua portata, al suo volume, alla conducibilità e alla sua direzione». Monitoraggio di performance ed efficienza energetica, semplificazione del cablaggio. Ecco i vantaggi e i benefici che machine builder ed end user possono acquisire con l’utilizzo di soluzioni Ifm end to end che integrano sensoristica IO-Link e piattaforme Industrial Iot. Tecnologie che diventano ancora più attuali alla luce dell’imminente varo del Piano Transizione 5.0.
Soluzioni industry standard scalabili per ottenere kpi di performance ed energetici
«Uno dei limiti che riscontriamo sul mercato italiano è che una parte di costruttori tende a creare una propria piattaforma», dice di Nicola. «Non è la mossa giusta. Quando la soluzione deve essere estesa a un ecosistema più ampio, rischia di non avere le caratteristiche di scalabilità necessaria o non aver l’opportuno livello di interoperabilità». «Le persone cui ci rivolgiamo sono i professionisti dell’automazione, che non hanno skill IT. Per rendere disponibili in modo semplice e immediato soluzioni IT all’OT è indispensabile avere soluzioni plug & play. Ed è quello che abbiamo fatto con moneo», aggiunge Wienzek. «L’utente paga in termini di connettività e data point, per la dimensione del data base, che può risiedere su server aziendale o in cloud», dice di Nicola. Qualsiasi progetto intrapreso da Ifm viene inoltre affrontato tenendo in considerazione il rapporto costi benefici. «Quale il ritorno dell’investimento? Quali i reali vantaggi? La parte consulenziale è fondamentale, altrimenti si rischia di fare un buco nell’acqua», dice dii Nicola. Non meno importante la componente di intelligenza artificiale. Sono ormai disponibili algoritmi di machine e deep learning, sviluppati dal team di data scientist di Ifm, che permettono di estrarre le più diverse informazioni correlate ai più diversi kpi, di tipo oee od energetici. Non solo manutenzione predittiva, quindi. Come afferma di Nicola, «Soluzioni integrate “IO-Link moneo” sono allineate al piano transizione 5.0 e diventano la tecnologia abilitante di progetti che hanno come obiettivo l’efficienza energetica».
Ifm per il controllo di processo dell’industria alimentare. La soluzione IO-Link per lo stabilimento francese di Danone
La tecnologia Industrial Iot di Ifm è utilizzata nel nuovo stabilimento francese Villecomtal-sur-Arros di Danone, dove la produzione è stata riconvertita per passare dal latte all’avena. Obiettivo è avere un monitoraggio centralizzato del processo. Dai serbatori di stoccaggio alle tubazioni ai gruppi di valvole degli impianti, la soluzione AS-i IO-Link contribuisce anche a semplificare il tradizionale cablaggio. Come affermano i tecnici di Ifm, «Il cavo piatto bipolare può essere installato su distanze fino a 1.000 metri e, aggiungendo cavi in fibra ottica, è possibile coprire distanze fino a 3.000 metri». Secondo importante aspetto la sicurezza. I sensori AS-i Safety monitorano infatti la corretta chiusura di portelli o altri punti di accesso alle linee di produzione. Un ulteriore vantaggio della tecnologia AS-i è dato dalla connettività IO-Link: speciali master IO-Link raggruppano i segnali digitali provenienti dai sensori e li inoltrano al livello superiore. Secondo quanto affermato dai responsabili di produzione dello stabilimento, «I sensori IO-Link offrono più opzioni diagnostiche rispetto ai sistemi di automazione convenzionali e consentono di raggiungere un elevato livello di trasparenza del processo». Molti sensori trasmettono dati e informazioni supplementari oltre al valore di misura effettivo. I flussimetri, per esempio, comunicano la portata, la pressione e la temperatura del fluido. Insomma, grazie alla digitalizzazione, Danone ha oggi informazioni relative a tutti i parametri di produzione. Condizione che permette di reagire rapidamente a eventi che possono causare un’instabilità di processo.
Sensori IO-Link e piattaforma Moneo per il monitoraggio delle centrali idroelettriche della Compagnia Valdostana delle Acque
Soluzioni Ifm per la digitalizzazione delle centrali centrali idroeletteriche di Cva, che produce mediamente circa tre miliardi di chilowattora di elettricità all’anno. «Con Ifm stiamo procedendo alla digitalizzazione di tutti gli impianti per migliorare e rendere più efficiente il monitoraggio e la necessità di ispezioni in loco, afferma Antonino Sannolo, responsabile divisione ingegneria di Cva. Gli attuali sistemi di controllo e monitoraggio delle vibrazioni negli impianti delle 22 centrali idroelettriche in Valle d’Aosta saranno standardizzati, ampliati e centralizzati a livello IT. La centrale elettrica di Valpelline è già dotata di sensori di vibrazione per tenere sotto controllo l’eventuale necessità di una manutenzione delle turbine e dei generatori di potenza. Oltre alla temperatura e alla pressione, viene monitorato anche il flusso del refrigerante per ottenere, insieme ai sensori di vibrazioni, una visione precisa delle condizioni dell’impianto. La piattaforma Moneo parametrizza centralmente le infrastrutture IO-Link, utilizzando i dati dei sensori per l’ottimizzazione dei processi. Si analizzano i dati di vibrazioni e, in caso di superamento delle soglie predefinite, si inviano delle notifiche all’operatore dell’impianto. L’integrazione di tutti i dati in un sistema centralizzato consente inoltre a tecnici e ingegneri di Cva di tracciare e confrontare le informazioni in modo più semplice e in ogni momento. «Trasferiamo tutte le informazioni dei sensori in un database. A lungo termine, vogliamo creare una vera e propria manutenzione predittiva e crediamo che il punto di partenza per questo ambizioso obiettivo sia l’implementazione di una buona analisi delle vibrazioni», dice Sannolo. Da sottolineare, infine, la capacità dei sensori di operare in ambienti con indici di umidità elevati come quelli degli impianti idroelettrici. Lo stesso vale in caso di temperature molto rigide, frequenti durante l’inverno.
La tecnologia Ifm come leva per la digitalizzazione del mercato manifatturiero e industriale
Il vantaggio delle soluzioni IO-Link di Ifm consiste nel disporre di un risultato qualitativo in real time con l’opportunità di correggere i parametri produttivi. Si analizzano i dati dei sensori rilevando le derive, le anomalie o le usure di un certo componente che potrebbero portare a un guasto. Non solo, generando un elevato numero di informazioni di più lotti di produzione, si rendono disponibili dati statisticamente rilevanti ai fini dell’ottimizzazione continua e real time dei processi. In definitiva, l’Industrial IoT, così come è stato declinato da Ifm, è una potente leva di trasformazione dell’ambiente industriale e manifatturiero poiché contribuisce a ridurre i costi e migliorare l’efficienza operativa. Soluzioni di questo tipo – ampiamente accessibili da parte di qualsiasi azienda – contribuiscono ad evitare fermi macchina, ottimizzando al tempo stesso i processi esistenti. Se nel passato le aziende manifatturiere interessate ad incrementare la propria capacità produttiva concentravano gli investimenti nell’acquisto di nuove macchine, oggi è verosimile ipotizzare di estrarre maggiore potenza di fuoco attraverso soluzioni Industrial Iot. «Implementando in modo corretto questa tecnologia ci si può infatti accorgere che, agendo opportunamente sia sul fronte della manutenzione preventiva sia sul fronte dell’efficienza energetica e di processo, è possibile ottenere aumenti di produttività di un ordine percentuale di assoluta rilevanza. Insomma, chi investe in soluzioni IO-Link e IIoT può realizzare ritorni di investimento davvero interessanti», dice di Nicola.
