Le tecnologie dell’Industria 4.0 per l’accesso remoto all’impianto di produzione

Negli scorsi anni della pandemia Covid-19, le industrie manifatturiere hanno dovuto affrontare problemi dovuti alla mancanza di un sistema di accesso remoto per le operazioni di produzione, mentre il settore IT (Information Technology) ha avuto un enorme incremento sfruttando il sistema di accesso remoto. Un sistema di accesso remoto viene realizzato integrando la tecnologia esistente SCADA, microcontrollore, server, Internet, sensori e attuatori; in sostanza, esso si configura come un sistema integrato che effettua con facilità il controllo e il monitoraggio delle operazioni di produzione da remoto. In questo articolo, viene descritta una panoramica sul sistema integrato di accesso remoto basato su SCADA.

Introduzione

L'avvento della tecnologia ha portato diverse rivoluzioni industriali. La macchina a vapore ha segnato l'inizio della prima rivoluzione industriale, l'elettricità ha avviato la seconda rivoluzione industriale, il computer e l'elettronica hanno introdotto la terza rivoluzione industriale, mentre l'IIoT (Industrial Internet of Things) è un ottimo percorso che conduce alla quarta rivoluzione industriale: l’Industria 4.0. Esiste una varietà di tecnologie che sono state sviluppate per rendere il processo produttivo semplice ed efficace. Alcune di queste tecnologie sono integrate in modo che i vantaggi delle rispettive tecnologie possano essere utilizzati contemporaneamente o per ottenere funzionalità e dispositivi avanzati, come sensori e attuatori intelligenti. Questi dispositivi sono integrati per automatizzare i sistemi industriali.

L'accesso remoto è definito come un sistema attraverso il quale un processo può essere monitorato e controllato a distanza, appunto da remoto. Quindi, un sistema di accesso remoto per l'impianto di produzione è un sistema attraverso il quale un utente con ID e password può accedere in un impianto industriale per monitorare e controllare il funzionamento della produzione da qualsiasi luogo nel mondo. L'utente avrà la sensazione di essere presente in fabbrica e di controllarne il funzionamento in tempo reale. Questo tipo di sistema è formato integrando le tecnologie esistenti. Esistono varie tecniche per controllare il processo da un luogo remoto, come il controllo di robot da un'unità di controllo e comando centralizzata, il sistema SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), LabVIEW, ecc. Detto questo, un sistema di accesso remoto non richiede lo sviluppo di una tecnologia completamente nuova, richiede solo il miglioramento e la cooperazione di quelle esistenti.

La tecnologia integrata per formare un sistema di accesso remoto è fondamentalmente costituita da sensori intelligenti utilizzati per la raccolta di dati dall'ambiente circostante, un microcontrollore per elaborare tali dati, attuatori per azionare il processo, l’IoT (Internet of Things) per creare una connessione tra diversi componenti per la comunicazione, il cloud computing per elaborare i dati e un’interfaccia utente HMI per fornire una piattaforma di interazione agli utenti. Tutte queste tecnologie esistono già, semplicemente vengono integrate per operare all’unisono al fine di formare un sistema di accesso remoto affidabile ed efficiente. Per rendere il sistema ancora più efficace, alcune delle tecnologie esistenti possono essere ottimizzate ad hoc in funzione del tipo di processo/applicazione industriale. L'avvento di Internet ha comportato una rivoluzione nella connettività. Oggigiorno, le persone sono connesse indipendentemente dalla distanza geografica. Internet ha anche permesso alle persone di monitorare e controllare in tempo reale sistemi domotici distanti anche migliaia di chilometri. Quindi, c'è un vantaggio notevole nell'ottenere l'aiuto di una persona esperta che si trova in un luogo remoto. Per citare un esempio, l'app TeamViewer può consentire ad un tecnico informatico esperto di monitorare e controllare computer o sistemi come se fosse presente in quella posizione.

Industria 4.0 e telecontrollo industriale

Industria 4.0 e telecontrollo industriale sono disciplinati da specifiche direttive europee al fine di tutelare la sicurezza dell'azienda e degli operatori stessi. Quando si parla di telecontrollo si intende la possibilità di intervenire, tramite appositi comandi, su impianti industriali che non si trovano sotto il controllo immediato dell'operatore. Esistono norme, per motivi di sicurezza, che specificano quando il telecontrollo è consentito e quando no.

Ciò è possibile quando:

• La macchina è visibile dall'operatore
• L'impianto non è vicino ad altri operatori che potrebbero essere fisicamente esposti a rischi connessi all'intervento da remoto
• Gli allarmi non vengono mai tacitati, nel caso in cui si verifichino problemi su cui è necessario un tempestivo intervento per il ripristino
• L'area della macchina telecomandata è protetta e non direttamente accessibile all'utente o a chiunque altro passi di lì, inoltre deve essere presente anche una segnaletica specifica
• È attiva una sola postazione di controllo
• La modifica dei parametri di funzionamento della macchina deve essere effettuata solo a seguito di conferma locale a bordo impianto
• I sistemi di connessione software consentono la connessione solo alla macchina selezionata
• È presente una rete stabile che riduce al minimo gli errori di trasmissione
• Non è possibile connettersi alla macchina senza aver ricevuto preventivamente l'approvazione dall'operatore locale

In Italia, è stato approvato il Piano Nazionale Transizione 4.0 su cui si basa il Recovery Fund, che mira a stimolare gli investimenti privati oltre a dare stabilità e certezza alle aziende con misure pianificate da novembre 2020 a giugno 2023, e prevede una serie di bonus di cui le aziende potranno usufruire in caso di investimenti volti a portare la propria industria a livello 4.0.

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