La Boundless Automation inizia da un campo intelligente

Laura Schafer, Vicepresidente Cross Portfolio Technology & Innovation, spiega come il campo intelligente fornisca un accesso più semplice ai dati provenienti da una gamma più ampia di applicazioni, la potenza di calcolo più vicina a dove è necessario e decisioni più rapide per migliorare le prestazioni operative. 

In tutti i settori, una verità comune è il drammatico aumento della quantità di dati generati dai produttori ogni minuto. Tuttavia, i dati sono diventati un paradosso per molte organizzazioni che da un lato possono sentirsi sommerse da dati non utilizzati in modo efficace e dall'altro sono preoccupate per la mancanza di dati provenienti da aree delle loro strutture non sufficientemente strumentate o per requisiti di dati non previsti, come quelli relativi alla sostenibilità. I dati generati vengono spesso archiviati e utilizzati in sistemi specifici del reparto, accessibili solo a quel reparto. Ad esempio, oggi la maggior parte dei dati operativi è collegata al sistema di automazione e accessibile solo tramite tale sistema. Nel sistema di automazione sono utilizzati principalmente per il controllo dei processi produttivi, un sistema critico con utenti e accesso limitati per problemi di sicurezza. Per coloro che non sono direttamente connessi, questo spesso introduce latenza e un modello di accesso ai dati del tipo "chi ha e chi non ha" tutt'altro che democratico. 

Il campo intelligente crea sistemi di dati intelligenti e interconnessi all'interno del livello di dati sul campo, consentendo alle aziende di comprendere appieno le prestazioni e lo stato dei processi e delle apparecchiature e di avere piena fiducia nelle capacità di controllo e nella disponibilità delle apparecchiature. Il trasferimento continuo dei dati a supporto di sicurezza, affidabilità, sostenibilità e logistica dal campo a un software sempre più potente ospitato in locale o nel cloud consente di fornire informazioni in tempo reale. Le organizzazioni si aspettano che i sensori e i dispositivi di ultima generazione non siano solo intelligenti, ma anche facili da installare e utilizzare, con funzionalità "plug and play" e in grado di produrre dati fruibili e contestualizzati di alta fedeltà che possono essere inviati alla persona o al sistema appropriato al momento appropriato, con gli adeguati controlli di sicurezza, laddove applicabile. 

Una nuova architettura di automazione 
L'emergere di questa moderna architettura di boundless automation sta trasformando il campo e l'area di produzione degli impianti con una gamma più ampia di applicazioni per l'accesso ai dati, metodi di comunicazione più rapidi e flessibili forse ancora più importante, capacità di elaborazione integrate praticamente in qualsiasi dispositivo. Non solo è possibile strumentare un numero maggiore di applicazioni, ma è anche possibile accedere ai dati attraverso un'ampia gamma di applicazioni, in modo più rapido e flessibile che mai. Opzioni di connettività, come Bluetooth®, Ethernet-APL™, 5G e una più ampia adozione di soluzioni wireless come WirelessHART®, stanno trasformando il modo in cui i dati vengono trasferiti all'interno di una struttura e in posizioni remote. (L'argomento connettività viene trattato in un articolo correlato dal titolo "Una connettività migliorata offre informazioni utili e fruibili". 

Dati utili e fruibili da più fonti 
I progressi nelle nuove tecnologie di rilevamento e nelle comunicazioni wireless hanno esteso l'implementazione di tecnologie di misura ad applicazioni prima impensabili per motivi fisici o fiscali. La combinazione di nuove applicazioni di sensori e soluzioni di connettività avanzata aiuta a eliminare "punti ciechi" dei dati, per cui le organizzazioni non dispongono delle informazioni relative all'operatività. Ecco alcuni esempi: 

• Sistemi wireless di rilevamento non intrusivo della corrosione, che monitorano continuamente le perdite di metallo nelle tubazioni in ambienti difficili, consentendo decisioni più informate e portando a operazioni più sicure e più redditizie. 
• Sensori di misura acustica wireless, che "ascoltano" le perdite negli scaricatori di condensa o nelle valvole limitatrici di pressione, riducendo le emissioni e il consumo di energia. 
• 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 delle docce d'emergenza che migliorano la sicurezza dei lavoratori in aree pericolose, garantendo una risposta rapida in caso di lesioni fisiche. 
• Sensori che mantengono un ambiente sicuro monitorando le condizioni di sostanze chimiche altamente reattive e infiammabili trasportate su rotaia. 
• Soluzioni di illuminazione smart LED che aumentano la sicurezza e la sostenibilità grazie alle funzioni di rilevamento del movimento, sfruttamento della luce solare e programmazione. 
• Adattatori wireless che accedono a preziose informazioni di diagnostica "bloccate" in strumenti cablati, migliorando l'affidabilità e le prestazioni operative. 
• Soluzioni wireless di monitoraggio video da remoto, che forniscono uno strumento efficiente in termini di costi per migliorare la sicurezza dell'impianto e il monitoraggio delle operazioni. 
• Strumenti MultiVariable che forniscono più misure in un singolo dispositivo, consentendo maggiore accuratezza della misurazione e informazioni dettagliate sui processi e riducendo i punti di installazione del tubo e i costi di cablaggio. 

Elaborazione e analisi integrate 
Gli strumenti da campo fungono tradizionalmente da dispositivi di acquisizione dati, ma in genere non hanno la potenza computazionale 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 la maggiore capacità di manutenzione predittiva. Gli approcci tradizionali di manutenzione sono reattivi e spesso possono comportare 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, l'adozione di una potenza computazionale sotto forma di analisi integrata sta diffondendosi sempre più in tutti i dispositivi e gli asset, accelerando i processi decisionali 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 consente di acquisire informazioni in tempo reale sullo stato delle valvole analizzando i dati in locale tramite la diagnostica integrata. La funzionalità Advice at the Device™ consente di visualizzare le informazioni sull'interfaccia utente locale del DVC, oltre che su uno smartphone o tablet nelle vicinanze tramite comunicazione Bluetooth® sicura, oppure in remoto dopo la trasmissione tramite rete digitale cablata a un host, come un sistema DCS o di gestione delle risorse. 
• Le applicazioni Plantweb Insight™ Emerson, abilitate da reti e sensori wireless, forniscono dati completi di rilevamento pervasivo all'ecosistema digitale Plantweb. Il software industriale interpreta in modo istantaneo i dati chiave relativi allo stato di salute delle risorse con analisi predefinite e riconosciute dal settore, trasformando digitalmente i dati dei sensori in informazioni utilizzabili per migliorare il processo decisionale. 
• Le innovative soluzioni radar di monitoraggio dei serbatoi per contenitori intermedi per rinfuse (IBC) utilizzano reti cellulari 5G per trasmettere in modo sicuro i dati relativi a inventario, temperatura e posizione a un software appositamente progettato e ospitato su cloud. Questa soluzione aumenta la visibilità e l'efficienza operativa. Le dettagliate informazioni operative possono essere integrate nei sistemi SCADA o ERP per consentire decisioni strategiche più informate, portando all'ottimizzazione di percorsi dei camion, a una migliore sostenibilità e a una riduzione dei costi. 
• Il dispositivo AMS wireless Vibration Monitor di Emerson non solo misura le vibrazioni su tre assi, ma fornisce l'analisi brevettata PeakVue™ dei dati direttamente integrata nel dispositivo, fornendo informazioni significative sullo stato dell'apparecchiatura, non semplici dati. 

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 alla domanda del mercato e la personalizzazione dei prodotti. Questi vantaggi portano collettivamente a risparmi sui costi, maggiore produttività e a un vantaggio competitivo sul mercato. 

 

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