La Boundless Automation inizia con un campo intelligente

Laura Schafer, Vice President di Cross Portfolio Technology & Innovation, spiega come il campo intelligente consenta un accesso più semplice ai dati da una più ampia gamma di applicazioni, una potenza di calcolo più vicina a dove serve e decisioni più rapide per migliorare le prestazioni operative. 

In tutti i settori, una verità in comune è l'aumento drastico della quantità di dati che i produttori generano ogni minuto. Tuttavia, i dati sono diventati un paradosso per molte organizzazioni, che hanno la sensazione di essere sommerse da dati non utilizzati in modo efficace e allo stesso tempo sono preoccupate per la mancanza di dati provenienti da aree sottostrumentate dei loro impianti o per requisiti di dati imprevisti come quelli relativi alla sostenibilità. Quando i dati vengono generati, spesso vengono memorizzati e utilizzati in sistemi specifici di un reparto, accessibili solo da quel reparto. Ad esempio, oggi la maggior parte dei dati operativi è collegata al sistema di automazione e accessibile solo tramite il sistema di automazione. In questa posizione sono utilizzati principalmente per il controllo del processo produttivo, un sistema critico con utenti e accesso limitati a causa di problemi di sicurezza. Per coloro che non sono direttamente connessi, questo introduce spesso un fattore di latenza e un modello di accesso ai dati men che democratico che distingue tra "chi ha e chi non ha" l'autorizzazione ad accedere ai dati.

Il campo intelligente crea sistemi di dati intelligenti e interconnessi all'interno del livello di dati del campo stesso, consentendo alle aziende di comprendere pienamente le prestazioni e lo stato dei propri processi e apparecchiature, nonché di acquisire completa fiducia nella propria capacità di controllo e nella disponibilità delle apparecchiature. Il trasferimento trasparente dei dati a supporto di sicurezza, affidabilità, sostenibilità e logistica dal campo a software sempre più potente ospitato in locale o nel cloud consente di disporre di informazioni in tempo reale. Le organizzazioni si aspettano che i sensori e i dispositivi di ultima generazione non siano solo intelligenti, ma siano anche facili da installare e utilizzare, offrano funzionalità "plug and play" e producano dati fruibili e contestualizzati altamente affidabili che possono essere inviati alla persona o al sistema giusti al momento giusto, con adeguati controlli di sicurezza, ove applicabile.

Una nuova architettura di automazione 
L'emergere di questa moderna architettura di Boundless Automation sta trasformando il campo e l'area degli impianti di produzione con una gamma più ampia di applicazioni per l'accesso ai dati, metodi di comunicazione più rapidi e flessibili e con, forse la cosa più importante, funzionalità di calcolo ed elaborazione integrate in praticamente tutti i dispositivi. Non solo esistono più applicazioni applicabili alle strumentazioni, ma è possibile accedere ai dati attraverso un'ampia gamma di applicazioni, in modo più rapido e flessibile che mai. Le opzioni di connettività, come Bluetooth®, Ethernet-APL™, 5G e una più profonda adozione di soluzioni wireless come WirelessHART®, stanno trasformando il modo in cui i dati vengono trasferiti all'interno di una struttura e in luoghi remoti. Abbiamo trattato l'argomento della connettività in un altro articolo correlato, intitolato "Enhanced connectivity delivers actionable insights" (La connettività migliorata fornisce informazioni fruibili).

Dati fruibili da più fonti 
I progressi delle nuove tecnologie di rilevamento e delle comunicazioni wireless hanno esteso l'implementazione delle tecnologie di misura ad applicazioni in precedenza impensabili per ragioni fisiche o fiscali. La combinazione di nuove applicazioni di sensori e soluzioni di connettività avanzata aiuta a eliminare i "punti ciechi" dei dati, per i quali le organizzazioni non dispongono di informazioni su ciò che accade alle loro operazioni. Ecco alcuni esempi:

• Sistemi di rilevamento della corrosione wireless non intrusivi che monitorano in modo continuo le perdite di metallo nelle tubazioni negli ambienti più difficili, consentendo decisioni meglio informate e quindi operazioni più sicure e redditizie.
• Sensori di misura acustici wireless che "ascoltano" le perdite negli scaricatori di condensa o nelle valvole di sicurezza, aiutando a ridurre il consumo di energia e le emissioni.
• Sensori di vibrazione wireless che massimizzano la visibilità sullo stato dei macchinari monitorando la rotazione degli asset.
• Soluzioni di rilevamento del gas che aumentano la sicurezza dei lavoratori e del sito, rilevando le perdite di gas tossici prima che portino a condizioni dannose.
• Soluzioni di monitoraggio con docce d'emergenza che migliorano la sicurezza dei lavoratori in aree pericolose, garantendo una rapida risposta in caso di infortuni del personale.
• Sensori che garantiscono la sicurezza ambientale attraverso il monitoraggio delle condizioni delle sostanze chimiche altamente reattive e infiammabili trasportate su rotaia.
• Soluzioni di illuminazione a LED intelligenti che aumentano la sicurezza e la sostenibilità grazie alle funzioni di rilevamento del movimento, raccolta di luce diurna e programmazione.
• Adattatori wireless per accedere a preziose informazioni diagnostiche "bloccate" negli strumenti cablati, migliorando l'affidabilità e le prestazioni operative.
• Soluzioni di monitoraggio video remoto wireless, che forniscono un mezzo efficiente in termini di costi per migliorare la sicurezza dell'impianto e il monitoraggio delle operazioni.
• Strumenti multivariabili che forniscono più misure in un singolo dispositivo, consentendo maggiore accuratezza della misura e informazioni sul processo e riducendo i costi di cablaggio elettrico e di penetrazione dei tubi.

Elaborazione e analisi integrate 
Gli strumenti sul campo tradizionalmente servono come dispositivi di acquisizione dati, ma in genere non dispongono della potenza di calcolo ed elaborazione necessaria per convertire i dati grezzi in informazioni utilizzabili sul dispositivo e per tale conversione si affidano a sistemi centralizzati. Uno dei molti modi in cui il campo intelligente sta già trasformando le industrie di processo e di produzione è attraverso l'aumento della capacità di manutenzione predittiva. Gli approcci tradizionali di manutenzione sono reattivi il che può spesso portare a costosi tempi di fermo imprevisti. Tuttavia, il campo intelligente utilizza analisi predittive per prevedere i guasti delle apparecchiature e programmare la manutenzione in modo proattivo, riducendo al minimo i tempi di inattività e i costi.

Nel moderno campo intelligente, sempre più dispositivi e risorse adottano la potenza di calcolo ed elaborazione sotto forma di analisi integrata, accelerando il processo decisionale e riducendo il carico su sistemi come i DCS. Inoltre, l'accesso a tali informazioni è reso ancora più semplice. Tra gli esempi:

• Il controllore digitale per valvole Fisher™ FIELDVUE™ DVC7K di Emerson fornisce la consapevolezza in tempo reale dello stato delle valvole analizzando i dati localmente tramite la diagnostica integrata. La funzionalità Advice at the Device™ significa che tutte le informazioni possono essere visualizzate sull'interfaccia utente locale del DVC, oltre che su un vicino smartphone o tablet grazie alla comunicazione Secure Bluetooth® oppure da remoto dopo la trasmissione su rete digitale cablata a un host, ad esempio un sistema di controllo distribuito o di gestione delle risorse.
• Le applicazioni Plantweb Insight di Emerson, basate su sensori e reti wireless mettono a disposizione dell'ecosistema digitale Plantweb esaurienti dati di rilevamento pervasivo. Il software industriale interpreta istantaneamente i dati fondamentali sullo stato delle risorse con l'analisi preconfigurata e accettata dal settore, che trasforma digitalmente i dati dei sensori in informazioni fruibili per migliorare il processo decisionale.
• Innovative soluzioni radar di monitoraggio dei serbatoi per i contenitori di rinfuse intermedi (IBC) utilizzano reti cellulari 5G per trasmettere in modo sicuro i dati di inventario, temperatura e posizione al software appositamente ospitato nel cloud. Questa soluzione aumenta la visibilità e l'efficienza operativa. Le informazioni operative possono essere integrate nei sistemi SCADA o ERP per consentire decisioni strategiche più informate, consentendo l'ottimizzazione dei percorsi dei camion, una migliore sostenibilità e una riduzione dei costi.
• AMS Wireless Vibration Monitor di Emerson non solo misura le vibrazioni su tre assi, ma fornisce anche l'analisi brevettata PeakVue™ dei dati direttamente integrata nel dispositivo, fornendo non semplici dati, ma informazioni significative sullo stato dell'apparecchiatura.

Sommario 
Il campo intelligente migliora l'efficienza operativa tramite il monitoraggio in tempo reale e la manutenzione predittiva, riducendo i tempi di fermo, prolungando la durata delle apparecchiature e migliorando i processi decisionali grazie a informazioni basate sui dati. Inoltre, promuove una maggiore flessibilità e agilità dei processi produttivi, consentendo un rapido adattamento alle esigenze del mercato e la personalizzazione dei prodotti. Tutti questi vantaggi comportano inoltre risparmi sui costi, maggiore produttività e un vantaggio competitivo sul mercato.

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