Accelerare e facilitare l’integrazione tra l’ambiente IT e quello OT per permettere alle aziende di abilitare l’innovazione necessaria a rendere la produzione più flessibile – così da poter sopperire alle interruzioni della catena di fornitura – e sostenibile: è questo l’obiettivo di Siemens, che alla fiera SPS di Norimberga ha presentato diverse soluzioni incentrate su Industrial IoT e Industrial Edge.
Le novità, spiega Rainer Brehm, CEO di Factory Automation, sono state concepite dall’azienda per aiutare i clienti ad accelerare la digitalizzazione dei processi (attraverso appunto l’integrazione di questi due ambienti), per abilitare la flessibilità necessaria a riconvertire rapidamente la produzione in risposta alle condizioni del mercato e, soprattutto, alla disponibilità di materie prime da parte dei fornitori.
L’efficienza abilitata dai dati a tutti i livelli dell’organizzazione, che Siemens vuole promuovere con le novità software e hardware presentate nel corso della fiera, intendono inoltre supportare le aziende nella ricerca di una maggiore sostenibilità delle operazioni.
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Tutte le novità dell’ecosistema Industrial Edge di Siemens
Tra le novità presentate Industrial Edge Management System 2.0 (IEM2.0), un’offerta alternativa all’attuale IEM 1.3, che rappresenta l’infrastruttura centrale di gestione delle applicazioni e dei dispositivi dell’ecosistema Siemens dedicato all’Industrial Edge, che comprende una piattaforma di Edge computing aperta e pronta all’uso, composta da dispositivi Edge, applicazioni Edge, connettività Edge.
Industrial Edge Management System 2.0 è disponibile per il sistema open-source Kubernetes, ampiamente utilizzato nell’IT per la gestione delle applicazioni container.
Grazie a IEM 2.0, i professionisti IT possono integrare facilmente Industrial Edge nei cluster Kubernetes esistenti. Ciò rende l’automazione di fabbrica più orientata all’IT e, in ultima analisi, più efficiente e facile da gestire per gli utenti IT.
Poiché la potenza di calcolo può essere allocata in modo flessibile all’interno di uno o più cluster Kubernetes, le aziende possono risparmiare risorse IT e quindi energia e costi.
Con Edge Management è possibile gestire parchi macchine, compresi i dispositivi Edge distribuiti e le relative app, sia a livello locale che su scala. Questa soluzione pronta per l’uso consente di automatizzare i processi IT, dallo sviluppo delle app alla distribuzione e al funzionamento, e di eseguire il software in modo scalabile nei sistemi di produzione o su macchine distribuite.
Edge Management consente quindi di accelerare e facilitare lo sviluppo di applicazioni rivolte allo shop floor, distribuire le app giuste sui dispositivi Edge giusti per gli utenti giusti, pianificare gli aggiornamenti a livello aziendale con pochi clic e monitorare e garantire il funzionamento continuo con un’opzione di amministrazione centrale.
Altre nuove funzionalità includono la gestione ottimizzata degli utenti o la disponibilità del cloud, che offre agli utenti una maggiore flessibilità e la base per future offerte “as a service”, ad esempio per i clienti con minori conoscenze informatiche.
L’Industrial Edge Hub di Siemens contribuirà a garantire una migliore usabilità futura in termini di gestione delle licenze, oltre a fornire una panoramica chiara e comoda di tutte le licenze di gestione dei dispositivi e delle applicazioni acquistate attraverso l’Industrial Edge Marketplace.
Gli utenti potranno recuperare attivamente le statistiche tramite l’Industrial Edge Hub o riceverle automaticamente. Le statistiche includeranno: il numero di app acquistate, l’assegnazione delle licenze ai sistemi di gestione dei bordi industriali, nonché il numero rimanente di installazioni e licenze. Inoltre, gli utenti riceveranno avvisi in caso di superamento delle quote e raccomandazioni di intervento per evitare tali avvisi in futuro.
Siemens sta inoltre ampliando l’ecosistema tecnologico aperto attorno ai propri dispositivi e applicazioni per l’Industrial Edge e ai fornitori di terze parti.
Ad esempio, le novità proposte includono un nuovo dispositivo Industrial Edge completamente virtuale (Industrial Edge Virtual Device, IEVD), dotato di tutte le funzioni di un dispositivo Edge fisico.
E man mano che le applicazioni IIoT si espandono e includono altre applicazioni o il traffico aumenta, è possibile allocare più risorse all’IEVD. Il dispositivi Edge virtuale di Siemens, inoltre, riduce le barriere di accesso all’Edge per le aziende, perché può essere facilmente scaricato e immediatamente implementato ed è usufruibile previo pagamento di un canone mensile.
Altro esempio dei miglioramenti apportati all’ecosistema sono i nuovi dispositivi Simatic IPC Edge con diverse classi di prestazioni, nonché hardware e software progettati per soddisfare i più elevati requisiti industriali di prestazioni, affidabilità e sicurezza.
Tutti gli aggiornamenti dell’ecosistema consentono alle aziende industriali di gestire un maggior numero di applicazioni IIoT con una più ampia varietà di requisiti, oltre a fornire una maggiore flessibilità per reagire a condizioni mutevoli.
La piattaforma digitale Siemens Xcelerator per una digitalizzazione più aperta e veloce
Altro punto focale della presentazione dell’offerta dell’azienda è stata la piattaforma Xcelerator, lanciata da Siemens lo scorso giugno sempre con l’obiettivo di accelerare l’integrazione tra l’ambiente OT e IT per abilitare una maggiore flessibilità e resilienza necessari a rivedere velocemente la produzione in risposta alla disponibilità delle materie prime.
Siemens Xcelerator si compone di tre pilastri:
- un portfolio curato e modulare di hardware e software abilitati all’IoT basato su interfacce di programmazione delle applicazioni standard, che facilita l’integrazione delle tecnologie informatiche (IT) e operative (OT)
- un ecosistema di partner in crescita
- un marketplace per favorire interazioni e transazioni tra clienti, partner e sviluppatori
Una piattaforma con cui l’azienda intende accelerare il percorso iniziato più di vent’anni fa, quando ha lanciato la sua offerta per la Totally Integrated Automation.
“Con la Totally Integrated Automation, abbiamo iniziato 25 anni fa a integrare il mondo OT e ad aprirlo alle applicazioni IT. Siemens Xcelerator accelera ulteriormente l’integrazione IT/OT, rendendola la prossima grande visione per la trasformazione industriale”, spiega Rainer Brehm, CEO di Factory Automation.
“Stiamo unendo l’IT e l’OT in modo più perfetto di qualsiasi altra azienda, rendendo i processi industriali semplici, aperti, flessibili e sostenibili”, aggiunge.
Una nuova versione di TIA Portal
Un obiettivo che l’azienda intende perseguire grazie anche a una nuova versione (v18) del portale Totally Integrated Automation (TIA), che consente agli utenti di creare, gestire e implementare congiuntamente biblioteche su scala in tutta l’azienda, grazie alle funzionalità estese di ingegneria multiutente.
Un’altra innovazione è l’approccio orientato all’IT di Simatic AX. Sebbene il TIA Portal sia un classico strumento di livello OT, gli utenti IT possono ora programmare le funzionalità di engineering anche in Visual Studio Code.
In questo modo possono disporre di meccanismi come il versioning Git, i test unitari o l’orientamento agli oggetti. Le librerie create nel testo strutturato possono essere integrate senza problemi nel TIA Portal.
Inoltre, poiché Simatic AX è anche basato su cloud, può essere scaricato e aggiornato in modo rapido e semplice in qualsiasi momento e ovunque.
Anche gli aggiornamenti hardware supportano sempre più la combinazione di IT e automazione: la classe di prestazioni media dei PLC ottiene anche più memoria e prestazioni più elevate nel campo della comunicazione industriale, abilitando nuovi livelli di efficienza nello scambio e nell’utilizzo dei dati.
Inoltre, la versione 18 di TIA Portal consente l’ingegneria cinematica avanzata (5D/6D) e l’affidabilità della produzione automatizzata è protetta con la ridondanza R1.
Innovazioni nella tecnologia di azionamento per una produzione sostenibile
Novità anche nella tecnologia di azionamento, con una nuova funzione dell’applicazione Analyze MyDrives Edge che garantisce la trasparenza sul consumo energetico dell’intero sistema di azionamenti.
La funzione basata sull’Intelligenza Artificiale dell’applicazione calcola tutti i dati senza la necessità di sensori aggiuntivi e dispositivi di misurazione speciali.
L’applicazione mostra l’efficienza del funzionamento dell’azionamento, il consumo energetico, i costi operativi e l’impronta di CO2. Le impostazioni dell’azionamento possono quindi essere ottimizzate per soddisfare al meglio le esigenze dei clienti.
La seconda innovazione in questo campo riguarda l’hardware: Siemens ha infatti introdotto Sinamics DCP 250kW, un convertitore DC-DC compatto con tensioni di uscita fino a 1200V, già disponibile sul mercato.
Il nuovo dispositivo soddisfa i crescenti requisiti dell’industria automobilistica e offre la base ottimale per la realizzazione di banchi di prova per veicoli elettrici. I regolatori DC offrono ulteriori vantaggi per un uso efficiente dell’energia: nella rete di sistema, l’assorbimento del carico dalla rete può essere assorbito utilizzando dispositivi di accumulo dell’energia, come le batterie.
In questo modo si eliminano i picchi di carico. Inoltre, l’energia di frenatura può essere resa disponibile nel sistema a corrente continua. Con un’adeguata progettazione del sistema, i convertitori in corrente continua richiedono anche un minor numero di fasi di conversione.
Una nuova versione del sistema di controllo web Simatic PCS neo
Oltre che per i clienti dell’automotive, Siemens ha presentato novità rivolte anche all’industria di processo, con una nuova versione software del suo sistema di controllo di processo basato sul web Simatic PCS neo.
Con la versione 4.0, Simatic PCS neo è ora pronto per capacità di impianto e progetti su larga scala fino a 64.000 oggetti di processo e 56 controllori, rendendolo adatto a impianti industriali di tutte le dimensioni.
Con il sistema di automazione Simatic S7-4100, Siemens presenta anche la nuova generazione di controllori per l’industria di processo. La prima versione sarà disponibile esclusivamente per Simatic PCS neo.
Rispetto al modello attuale, che continuerà a essere disponibile a lungo termine, il nuovo controllore è più piccolo del 30% e consente di risparmiare spazio nell’armadio elettrico.
Inoltre, Simatic S7-4100 offre opzioni di comunicazione estese con un massimo di sei interfacce Profinet o Profibus. L’uso dei più recenti chipset Siemens riduce il consumo energetico di questi controllori fino al 50%.
Parallelamente a Simatic PCS neo V4.0, Siemens sta introducendo il gateway di comunicazione completamente integrato Simatic CN 4100, che consente uno scambio di dati di processo semplice e sicuro con Simatic PCS neo. I protocolli supportati includono Modbus TCP e OPC UA, a cui si aggiungeranno in futuro altri protocolli.
Nuova generazione di switch Industrial Ethernet
Siemens ha rinnovato anche gli switch Industrial Ethernet della serie Scalance XC-/XR-300, potenziandoli con funzioni aggiuntive per le reti industriali di nuova generazione.
Gli switch delle nuove serie Scalance XC-/XCM-300 e Scalance XR-/XRM-300 hanno un’elevata densità di porte, che consente di collegare molti dispositivi all’interno di grandi infrastrutture di rete.
Grazie alle porte ad alta larghezza di banda (fino a 10 Gbit/s), i nuovi modelli consentono anche varie applicazioni di rete OT per dati, voce, video e Profinet. Con gli switch Industrial Ethernet, le reti OT sono facilmente collegate all’IT e consentono quindi una produzione più flessibile.
Prototipo di infrastruttura 5G privata
Alla SPS di Norimberga, infine, Siemens ha messo in mostra anche il prototipo di un’infrastruttura 5G privata e locale che le aziende possono utilizzare per costruire la propria rete 5G.
La rete 5G privata può essere utilizzata per collegare dispositivi Edge, tablet industriali o robot mobili (AGV) nelle fabbriche e utilizzare soluzioni di realtà aumentata senza interferenze. Il lancio del prodotto è previsto per il prossimo anno.
