NET@PRO è davvero potente nell’interconnettere le macchine

I macchinari di campo sono delle isole felici?  Con poche macchine la gestione manuale è onerosa, ma quando il numero di macchine da controllare cresce, cresce esponenzialmente anche la complessità di gestione.  Un’unica piattaforma la gestione delle tue macchine (qualunque esse siano) ti offre incredibili vantaggi. Puoi controllare i pezzi prodotti, la quantità di scarti ed inviare le ricette o part-program, da un unico pannello di controllo… incredibile vero? Massimo Scattolaro, Senior Industry Engineer 4.0 ci porta alla scoperta del modulo FDI

 

 

Cos’è il modulo di NET@PRO FDI

Il modulo FDI (Field Data Integrator) è quel modulo che permette l’integrazione e quindi l’interfacciamento con tutte le macchine o i dispositivi in produzione.

Con l’avvento dell’Industria 4.0 la maggior parte dei fornitori di macchine e di dispositivi possiamo dire che è stata costretta a dotarli di un collegamento ad una rete Ethernet e quindi attraverso un protocollo poter scambiare informazioni.

Le macchine o dispositivi di cui parliamo sono tutti quelli che aiutano in fabbrica o in taluni casi addirittura sostituiscono i dipendenti.

Quindi per fare alcuni esempi di macchine:

  • Macchine a controllo numerico (CNC) per lavorazioni meccaniche
  • Macchine automatiche per stampaggio
  • Macchine di produzione alimentare: riempitrici, confezionatrici, pallettizzatori, miscelatori, inscatolatrici etc.
  • Strumenti di misura: bilance, calibri elettronici etc.
  • Dispositivi di etichettatura

Ognuno di questi dispositivi dovrebbe poter scambiare informazioni con il mondo esterno. Ossia dovrebbe poter essere collegato via rete Ethernet e quindi possedere un protocollo di comunicazione.

 

FDI – l’interconnessione con le macchine è potente

La normativa 4.0 ( Industria 4.0 2020 ) come primo grande passo ha portato a questo grande risultato. Ossia non dovrebbero più esistere macchine che sono delle “isole felici”, cioè lavorare per conto loro senza poter essere interfacciate e integrate con il resto del flusso produttivo.

Come si è appena visto le macchine sono di diversi tipi e anche se dello stesso tipo possono esserci più fornitori. Inoltre ogni fornitore potrebbe aver implementato un protocollo di comunicazione custom per lo scambio dei dati da/a la propria macchina/dispositivo e il resto del mondo.

 

In che lingua parla?

Anche se per fortuna alcuni fornitori si sono appoggiati a dei protocolli standard come ad esempio OPC-UA, MTconnect, MQTT i protocolli di comunicazione sono ancora molteplici.

 

OPC-UA

Nell’immagine il concetto di piattaforma a multi livelli sviluppata da OPC UA nel 2008

UA - ARCHITECTURE

Immagine dell’architettura OPC UA di  OPC Foundation

 

The MTConnect standard (ANSI/MTC1.4-2018)

MT CONNECT

Immagine resa disponibile da MTCONNECT

 

MQT è l’acronimo di Message Queing Telemetry Transport (MQTT) v 3.1.1, standard ISO/IEC 20922:2016

Quindi ecco perché il modulo FDI è indispensabile.

 

FDI è indispensabile?

Sì perché possiamo pensarlo come ad un traduttore multilingua(multi-protocollo) che riesce a parlare con tutti questi dispositivi/macchine in azienda e quindi normalizzare tutti questi possibili scambi di dati/informazioni portandolo ad un unico linguaggio “comprensibile” per NET@PRO ma anche per qualsiasi altro sistema.

Per approfondire: Come integrare le macchine e il supervisore

 

Pensare però il modulo FDI solo come un semplice traduttore sarebbe veramente riduttivo. Perché questo modulo non è solo passivo ma è anche attivo, ossia può implementare anche delle logiche e quindi scambio dati da macchina a macchina o da dispositivo a dispositivo.

Inoltre ma non per ultimo motivo il modulo FDI permette di ottemperare alla normativa 4.0 e quindi poter accedere agli incentivi economici.

 

Come funziona FDI? Ecco le principali funzionalità

Quando io e Alessio Rodighiero abbiamo pensato ad FDI, lo abbiamo realizzato perché si possa adattare alle varie logiche e quindi possibili interconnessioni con le macchine/dispositivi dei vari clienti e settori produttivi.

Per permettere questa sua adattabilità e configurabilità il modulo FDI è stato suddiviso tra CORE(Server FDI) e DRIVER(App. Device).

Il server FDI è il “cervello”(per questo possiamo definirlo CORE) e quindi contiene le logiche del modulo.

Per questo FDI è composto principalmente dalla seguente lista di funzionalità/sezioni:

  1. DEVICE MANAGER: ricevere i dati dalle varie App. Device(DRIVER) che comunicano e traducono i dati provenienti dai vari protocolli
  2. TAG MANAGER: normalizzare tutti i dati provenienti dalle App. Device sottoforma di dati universali e semplici(definite TAG)
  3. MOTORE EVENTI/AZIONI: individuare e gestire eventuali logiche per scambio dati tra una macchina/dispositivo e l’altra
  4. NET@PRO MANAGER: scambio dati(attraverso transazioni) tra NET@PRO e FDI e quindi tra NET@PRO e macchine/dispositivi.

 

Quali sono le macchine che si possono interconnettere con NET@PRO FDI?

L’alta configurabilità dell’FDI permette di poter essere configurato per fornire l’interfaccia di comunicazione con diversi tipi di dispositivi/macchine:

  1. PLC: Programmable Logic Control delle varie marche/modelli (Siemens, Omron, Allen Bradley etc.)
  2. CNC: Computer Numeric Control delle varie marche/modelli ( Fanuc, Sinumerik, Mazak, Okuma, Heidenhain etc)
  3. Macchine Speciali: Sono un sottoinsieme delle precedenti solo che sono macchine in cui si deve gestire multipallet o nesting in cui c’è una particolare gestione degli ordini di produzione in parallelo/alternati.
  4. Strumenti di misura: come bilance, calibri digitali o altro con cui si possa acquisire dei valori di peso da registrare all’interno del nostro software.
  5. Marcatori/Etichettatrici: utilizzate soprattutto nei reparti di confezionamento dove il collegamento tra questi dispositivi e NET@PRO permette di marcare o etichettare le confezioni con i dati corretti relativi all’ordine di produzione.
  6. Lettori Barcode/RFID: possibilità di interfacciarsi con questi dispositivi per tracciare oggetti all’interno della produzione.

 

Quali sono i vantaggi di utilizzare FDI nelle diverse aree produttive di un’azienda?

  1. WMS: Gestione magazzino. Può interfacciarsi con magazzini automatici o con dispositivi come lettori RFID che permettono di tracciare e individuare la merce.
  2. Avanzamenti Produzione: Può implementare degli automatismi nelle dichiarazioni in produzione come l’apertura, la chiusura e sospensione dei task/ordini oppure le dichiarazioni di quantità prodotta e scarto. Questo perché leggendo i dati dalle macchine (stato, conteggi etc) può andare a fare delle dichiarazioni di tempi e quantità sugli ordini di produzione sicuramente più precisi e affidabili rispetto a delle dichiarazioni manuali da parte di operatori.
  3. Tracciabilità: Possibilità tramite lettore di barcode e/o lettori RFID di tracciare per tutto il flusso produttivo i materiali.
  4. Qualità: inserire nei test da effettuare durante il ciclo produttivo per il controllo qualità dati provenienti da strumenti di misura come bilance, calibri digitali etc..
  5. Manutenzione: attraverso la connessione con le macchine e quindi il monitoraggio continuo del tempo di lavoro e dei pezzi prodotti poter pianificare opportunamente le varie manutenzioni(ordini di manutenzione).

 

Autore: Ing. Massimo Scattolaro, Senior Industry Engineer 4.0   Qualitas Informatica un’azienda Impresoft Group

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