Il Sole 24 ORE S.p.A. – Sede operativa - via Carlo Pisacane 1, ang. SS Sempione - 20016 Pero (Milano) - Rivista mensile, una copia € 5,00
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Automazione Industriale
SPECIALE Scada/Hmi
n. 216 anno 24
Ottobre 2013
216 Ottobre 2013
Industriale
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Editoriale
Reagire con velocità
ai cambiamenti
Chi sviluppa software, sistemi di controllo e visualizzazione vuole pacchetti
Hmi e Scada che abilitino un più significativo interfacciamento con gli altri
sistemi informativi e di automazione esistenti, Erp inclusi, per una maggiore
efficienza nella gestione di processi e ricette e nella tracciabilità della
produzione. Allo stesso tempo dà per scontato che le applicazioni siano
web-based, per un accesso agli impianti anche da iPhone, iPad o altri
dispositivi mobili: è ormai appurato che tablet e cloud per Hmi possano
migliorare la raccolta dei dati di impianto, ridurre i costi IT e massimizzare
l’operatività dei dipendenti. Mentre i fornitori si misurano con queste esigenze
- emerse anche nello Speciale del mese dedicato a Scada/Hmi - magari
attraverso nuove acquisizioni, come nel caso della recentissima operazione
Invensys-InduSoft, fa capolino dal mondo informatico quell’approccio Byod
(Bring-your-own-device) che potrebbe avere ricadute future anche sui contesti
di fabbrica automatizzata. La possibilità di adottare dispositivi mobili
privati sul luogo di lavoro, smartphone ma anche tablet e laptop, da tempo
fa discutere manager IT e Cio. Gartner stima che entro il 2016 il 38% delle
aziende medio-grandi (tra i 500 milioni e i 5 miliardi di dollari di fatturato)
sospenderà la fornitura di dispositivi informatici ai dipendenti, imponendo di
fatto l’uso dei loro device personali.
Se dai reparti IT questo modello si estendesse alla supervisione della
produzione, quali criticità in termini di security e interoperabilità tra device
potrebbe aggiungere alle già note questioni di comunicazione tra campo e
business IT? Quali nuove tecniche di virtualizzazione per la protezione di dati
sensibili dovranno mettere a punto i fornitori, per permettere a un operatore
di dialogare con il plc dallo smartphone privato?!
Tra possibilismo e valutazioni di assoluta inapplicabilità del modello Byod
espressi da diverse aziende, anche manifatturiere, si conferma un’esigenza
di fondo: reagire in modo veloce e flessibile ai cambiamenti.
Valeria Villani
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
■
005
Sommario Ottobre 2013
Energia e ambiente
Tecnicamente
Produzione
026
Come cambia la produzione
elettrica
Reti
062
di Massimiliano Cassinelli
La parola
ai professionisti
La ridondanza secondo
Iec 62439-3
di Ralf Kaptur
Mobile device
066
Supply Chain Manager
Soluzioni Byod, gadget
o strumenti di lavoro?
di David Kleidermacher
supply chain dei vaccini
030 La
di Valeria De Domenico
Processo
070
Smart city
L’automazione per l’efﬁcienza
del processo
di Nunzio Bonavita
Telecontrollo
e telecontrollo
034 Automazione
per le public utility
Software
Erp
di Marco Vecchio
074 di Massimiliano Luce
Crescere con equilibrio
Phoenix Contact presenta la famiglia
Axioline: sistemi di I/O per soluzioni
Industrial Ethernet, disponibili in versione
IP20 da quadro elettrico (Axioline F)
e IP65/67 da campo (Axioline E).
Security
076
di Andrea Colombo
Prodotti
Editoriale
con velocità
005 Reagire
ai cambiamenti
di Valeria Villani
In dettaglio
Speciale
Scada/Hmi
Visti dal campo
010
Automazione per veicoli
di qualità
Quando lo switch è messo
a fuoco
è sempre
036 Scada/Hmi,
primavera
plc che parla IT
078 Un
di Livio Giumelli
News
079 a cura di Massimiliano Luce
Rassegna
di Massimiliano Luce
di Valeria De Domenico
Applicazioni
Prima fila
In copertina
Ethernet a tutto
014 Axioline,
campo
038 di Andrea Colombo
Il lato dolce della tecnologia
sceglie i pannelli Abb
040 Tecnoliva
di Andrea Colombo
di Valeria Villani
Attualità
Mercato
018
DesignSpark Mechanical
un ponte tra elettronica
e meccanica
di Valeria Villani
prospettive
020 Le
del manifatturiero italiano
di Massimiliano Cassinelli
dell’efﬁcienza
042 Ildi vento
Andrea Colombo
di sicurezza
044 Piani
di Andrea Colombo
Prodotti
046 Rassegna
a cura di Massimiliano Luce
Applicazioni
Alimentare
Telecontrollo
senza regole
022 Tecnologia
di Massimiliano Cassinelli
R&D
Grace la produzione
024 Con
si auto-adatta
di Alice Alinari
006
■
Automazione Industriale - Ottobre 2013
automatizzata fa buon
056 Botte
vino
di Roberta Tosi
Infrastrutture
Scada che genera neve
058 Lo
di Laura Rubini
Automazione applicata
Aerospace
alla velocità della luce
080 Progetti
di Carolina Mirò
decolla
082 Ilseprogramma
la soluzione è mirata
di Giorgia Andrei
avanzate
084 Tecnologie
per spiccare il volo
a cura di Giorgia Andrei
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anno 24 - numero 216 - Ottobre 2013
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Abb _______________________041, 072
Iveco _________________________ 012
Anie Automazione _______________ 035
Loccioni ______________________ 025
Ansys ________________________ 086
Messe Frankfurt_________________ 035
Asem ________________________ 046
Mitsubishi Electric _______________ 047
Banca d’Italia___________________ 023
National Instruments _____________ 055
Belden _______________________ 064
Novartis ______________________ 032
B&R Automazione Industriale _______ 055
Omron________________________ 049
Came Group ___________________ 075
Panasonic Electric Works _______048, 078
Check Point Software Technologies ___ 077
Phoenix Contact _________________ 016
Clpa Europe ___________________ 057
Progea _______________________ 046
Contradata ____________________ 079
RS Components _________________ 019
Copa-Data _____________________ 043
Saia Burgess Controls Italia ________ 046
DIRETTORE EDITORIALE BUSINESS MEDIA: Mattia Losi
Dassault Systèmes ______________ 083
Sap __________________________ 075
Efa Automazione ________________ 045
Schneider Electric _______________ 050
Esa Elettronica __________________ 050
ServiTecno ____________________ 039
PROPRIETARIO ED EDITORE: Il Sole 24 ORE S.p.A.
SEDE LEGALE: Via Monte Rosa, 91 - 20149 Milano
PRESIDENTE: Benito Benedini
AMMINISTRATORE DELEGATO: Donatella Treu
Framos _______________________ 079
Siemens ___________________028, 047
Gefran ________________________ 055
Siemens Plm Software ____________ 081
Green Hills Sofware ______________ 068
Telecontrollo 2013 _______________ 035
Invensys ______________________ 050
Vipa Italia _____________________ 047
DIRETTORE RESPONSABILE: Pierantonio Palerma
CAPOREDAZIONE CENTRALE BUSINESS MEDIA:
Claudio Bonomi, Patrick Fontana
REDAZIONE: Valeria Villani (Responsabile di Redazione),
Virna Bottarelli, Massimiliano Luce
UFFICIO GRAFICO: Elisabetta Delfini (coordinatore), Elisabetta Buda,
Patrizia Cavallotti, Elena Fusari, Laura Itolli, Silvia Lazzaretti, Luciano Martegani,
Cristina Negri, Diego Poletti, Luca Rovelli, Walter Tinelli
SEGRETERIA DI REDAZIONE BUSINESS MEDIA: Anna Alberti,
Donatella Cavallo, Rita Galimberti, Laura Marinoni Marabelli,
Paola Melis, Elena Palazzolo, Katia Simeone, Caterina Zanni
[email protected]
COLLABORATORI: Alice Alinari, Giorgia Andrei, Nunzio Bonavita, Massimiliano
Cassinelli, Andrea Colombo, Valeria De Domenico, Livio Giumelli, Ralf Kaptur,
David Kleidermacher, Carolina Mirò, Laura Rubini, Roberta Tosi, Marco Vecchio
SEDE OPERATIVA: Via Carlo Pisacane, 1 - 20016 PERO (MI) - Tel. 02/3022.1
UFFICIO TRAFFICO E PUBBLICITÀ: Tel. +39 02 30226060
STAMPA: FAENZA INDUSTRIE GRAFICHE S.r.l.
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Abb __________________________ 013
Panasonic Electric Works_ 051/052/053/054
Angelo Baldrighi ________________ 019
Phoenix Contact ________________ I COP.
Beckhoff Automation ___________ IV COP.
Pilz _________________________II COP.
Bosch Rexroth __________________ 009
Progea _______________________ 061
CLPA _________________________ 035
Repcom ______________________ 017
Cognex _______________________ 041
RS Components _______________ III COP.
Control Techniques_______________ 007
Schneider Electric _______________ 023
EPLAN Software & Service _________ 049
Servitecno _____________________ 073
HMS Industrial Networks __________ 033
Sinta _________________________ 029
Keller ________________________ 069
SPS/IPC/DRIVES 2013 ____________ 011
Mitsubishi Electric _______________ 004
SPS/IPC/DRIVES 2014 ____________ 065
National Instruments _____________ 003
Zuken ________________________ 077
008
■
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Prezzo di una copia 5,00 euro
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ROC n. 6553 del 10/12/2001
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contenenti dati personali relativi allo svolgimento di attività economiche ed equiparate per i quali si
applica l’art. 24, comma 1, lett. d del D.Lgs n. 196/03, per inviarLe la rivista in abbonamento od in
omaggio. Potrà esercitare i diritti dell’ art. 7 del D.Lgs n. 196/03 (accesso, cancellazione, correzione,
ecc.) rivolgendosi al Responsabile del trattamento, che è il Direttore Generale dell’Area Professionale,
presso Il Sole 24 ORE S.p.A., l’Ufficio Diffusione c/o la sede di via Carlo Pisacane 1 - 20016 Pero (Mi)
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nessuna parte di questa pubblicazione può essere riprodotta, memorizzata o trasmessa in nessun
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“La società Il Sole 24 ORE S.p.A., editore della rivista Automazione Industriale rende noto al pubblico
che esistono banche dati ad uso redazionale nelle quali sono raccolti dati personali. Il luogo dove è
possibile esercitare i diritti previsti dal D.Lg 196/3 è l’ufficio del responsabile del trattamento dei dati
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Visti dal campo
Automazione
Iveco
Iveco, nata nel 1975 dall’unione di
cinque aziende italiane, francesi
e tedesche, è oggi un’azienda
per veicoli di qualità
leader a livello internazionale nello
sviluppo, nella produzione, nella
A Brescia uno degli stabilimenti del colosso Iveco, esempio
vendita e nell’assistenza di una
vasta gamma di veicoli industriali,
di tecnologie al servizio della qualità e della sicurezza
leggeri, medi e pesanti.
L’azienda produce mezzi speciali
di Valeria De Domenico
destinati alla difesa, alla protezione
civile e a missioni speciﬁche come
l’antincendio e, con il marchio
Iveco Bus, veicoli per il trasporto
persone. Su tutti i prodotti Iveco
sono integrate le più moderne
tecnologie motoristiche e una
gamma completa di motori Diesel
e alimentazioni alternative, come il
metano (Cng), i biocombustibili, le
tecnologie ibride e la propulsione
elettrica.
010
L’
azienda che andiamo a incontrare
questo mese è uno di quei nomi
che, come si suol dire, non richiede
presentazioni. Siamo infatti a Brescia, dove sorge
uno dei molti stabilimenti distribuiti in 11 Paesi
tra l’Europa e il resto del mondo, in cui Iveco
produce i suoi veicoli commerciali e industriali
leggeri, medi e pesanti.
Alcuni di questi stabilimenti, Brescia, Madrid
e Suzzara, che vantano il più alto numero di
veicoli prodotti, hanno subito e stanno subendo
aggiornamenti significativi per quanto riguarda
l’automazione dei processi.
Lo stabilimento che visitiamo oggi è operativo
dal 1906, quando Roberto Züst vi insediò la
casa automobilistica Züst. In seguito l’OM rilevò
la casa automobilistica Züst che, a sua volta, fu
acquisita dal Gruppo Fiat nel 1968. Ci troviamo
esattamente a Brescia, all’interno di un’ampia
area industriale di oltre 670mila m2, in cui oggi
sono impiegati oltre 2.300 dipendenti, per la
produzione dell’Eurocargo, veicolo della gamma
media Iveco.
A farci da guida è Stefano Monaco, responsabile
Qualità Emea e Linea di Prodotto Trucks Iveco.
“L’attività all’interno dei nostri stabilimenti
ha un filo conduttore che è il metodo Wcm
(World Class Manufacturing), un sistema che
non riguarda solo la qualità, ma tutte le aree
in cui gli stabilimenti operano, un insieme di
metodologie volte al miglioramento di tutte le
Automazione Industriale - Ottobre 2013
prestazioni: sicurezza, qualità, ambiente, logistica,
costi. Ne fa parte anche un decalogo gestionale:
dieci ‘pilastri manageriali’ cui chi lavora in
Iveco è chiamato a ispirarsi e che delineano lo
stile aziendale. Lo stabilimento di Brescia nel
quale ci troviamo ha prodotto nello scorso anno
13.500 unità di Eurocargo, veicoli di gamma
media, caratterizzati da un altissimo numero di
varianti: cabina diversa, passo diverso, motore
4 e 6 cilindri di potenza diversa, cambio di tipo
diverso, allestimenti diversi. Il numero di possibili
combinazioni teoriche per l’Eurocargo è 11mila.
Nel 2012 di queste 11mila combinazioni ne sono
state prodotte 5.300, di cui il 28% è stato realizzato
in esemplare unico”.
La ﬂessibilità dovrà quindi avere un grande
peso qui...
Esattamente. Questo stabilimento era organizzato
su due linee di assemblaggio. Tra il 2008 e il 2009
è stato convertito: ora abbiamo una linea unica,
che ottimizza i tempi e gli spazi e garantisce una
standardizzazione della produzione, ma richiede
l’adozione di procedure di lavorazione articolate
per garantire la flessibilità. Gli operatori devono
infatti essere in grado di processare nella stessa
stazione componenti uguali, simili o anche molto
diversi fra loro, secondo procedure differenti. È
fondamentale in questo caso l’applicazione delle
linee guida del Wcm, in base alle quali sono
state definite le corrette modalità operative e di
Visti dal campo
gestione delle postazioni di lavoro; sono
stati altresì inseriti dei Quality Gates,
postazioni distribuite lungo la linea,
gestite da operatori che, servendosi di
check list, verificano passo dopo passo
le fasi di produzione.
Il processo di produzione di
qualunque veicolo industriale inizia
con lo stampaggio delle lamiere e dei
particolari di telaio. Per il plant di
Brescia questa serie di operazioni viene
realizzata interamente da fornitori
esterni, che alimentano il processo
produttivo dello stabilimento.
Il processo prosegue con le due aree di
preparazione del telaio e della cabina.
A differenza delle vetture costituite da
parti di lamiera saldate tra loro, il telaio
dei veicoli industriali è composto da
due longheroni principali e una serie
Stefano
Monaco,
responsabile
Qualità Emea
e Linea di
Prodotto Trucks
Iveco
di travi, su cui si assembla la cabina,
formata da lamiere in acciaio saldate
fra loro. Questa fase viene realizzata
su una linea di lastratura dove le
operazioni sono svolte o da operatori
che utilizzano delle pinze di saldatura
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tutto 101, forniti da Comau Robotica)
che saldano fra loro vari sottogruppi
della cabina. Questi robot seguono dei
programmi di saldatura automatici
che cambiano in base alla tipologia di
cabina da produrre e sono dotati di
controlli automatici che garantiscono
la corretta esecuzione di tutte le
operazioni.
Il processo produttivo continua con la
verniciatura, che prevede due fasi. La
prima, la cataforesi ad alto spessore,
consiste nell’immersione della cabina
in un bagno elettrolitico che serve
a proteggere il metallo da agenti
esterni. La seconda fase è costituita
dall’applicazione dello smalto che
avviene in una linea completamente
automatizzata con sette robot, di cui
Visti dal campo
due manipolatori per l’apertura della
porta e cinque di verniciatura.
A questo punto è prevista tutta la fase
di montaggio e finitura che si svolge
in uno stabile adiacente. Qui una
linea meccanizzata fa avanzare telaio
e cabina da un’isola di assemblaggio
all’altra: a ogni stazione un team di
operai procede al corretto montaggio
dei vari componenti interni ed esterni.
Se la verniciatura, come la lastratura,
è un processo generalmente
automatizzato, l’assemblaggio è
prevalentemente manuale. Gli
operatori si servono di tool evoluti,
ma gestiscono le varie operazioni
manualmente. I componenti da
assemblare su ogni singolo veicolo
vengono preventivamente preparati e
portati a lato linea da carrelli mobili, al
95% elettrici, sia di tipo guidato sia di
tipo completamente automatico (Agv).
Quali sono gli strumenti
tecnologicamente più rilevanti che
supportano la corretta esecuzione
del lavoro in fabbrica e pertanto il
risultato qualitativo?
Per assicurare il corretto
accoppiamento tra le varie parti in
lamiera, e pertanto la finizione estetica
del veicolo, sono utilizzati i nostri
‘Laser gun’. Si tratta di attrezzature
portatili, simili a rilevatori di codice
a barre, adottate nelle stazioni di
assemblaggio. Il Laser gun è stato
sviluppato e si basa su un principio di
misurazione ottica: l’operatore punta
il rilevatore laser sulla struttura che ha
davanti, dove si presenta un gioco di
accoppiamento tra lamiere. Il lettore
laser misura il gioco e, dopo averlo
paragonato ai parametri di riferimento,
genera un segnale di ‘ok’ o ‘ko’ per la
cabina in oggetto.
Un’altra importante novità, che
012
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Iveco ha sperimentato tra i primi al
mondo, è l’innovativo sistema per
controllare lo stato di carica delle
batterie. Alle batterie viene applicato
un chip che monitora lo stato di carica,
registra i dati e li comunica al sistema
di controllo, rendendoli sempre
disponibili, dal momento in cui le
batterie lasciano il sito produttivo
del fornitore, durante tutti gli step di
processo, all’interno dello stabilimento
e successivamente anche sui piazzali
di stoccaggio e presso i dealer. I dati
vengono trasmessi via wireless e anche
la rete di officine e concessionari è
dotata di strumenti di lettura portatili.
Questo sistema assicura che le batterie
raggiungano in perfetto stato i clienti
finali, al momento della consegna del
veicolo.
Quando pensiamo ai veicoli
commerciali, che devono garantire
all’acquirente performance e
afﬁdabilità, viene subito in mente
la parola Qualità.
Come già detto, all’interno
della metodologia World Class
Manufacturing si trovano le linee
guida, per garantire anche la qualità
della produzione. Abbiamo visto
insieme il sistema dei Quality Gates
applicato alle linee di assemblaggio.
Tornando indietro, al reparto
verniciatura, possiamo soffermare
la nostra attenzione su una serie
di touch panel installati a bordo
macchina: sono le interfacce di
un sistema di visual management,
recentemente introdotto in questa
parte dell’impianto, denominato
VisualQualiy, fornito da Trim.
Tramite questi touch panel gli
operatori seguono una checklist
guidata, con un programma
appositamente sviluppato. Per tutte
le verifiche positive viene dato un
ok, mentre per eventuali anomalie di
verniciatura il sistema è in grado di
tracciare l’intervento di riparazione
necessario e la riverifica della corretta
esecuzione dello stesso.
Data la tipologia di produzione
meccanica e, spesso, di stazza
imponente, quali tecnologie
supportano la salvaguardia della
sicurezza del vostro personale?
Iveco dedica grande attenzione
alla formazione e alla cultura della
sicurezza e gli impianti vengono
continuamente aggiornati proprio
allo scopo di migliorare l’ergonomia
del posto di lavoro. Le linee di
produzione sono state ingegnerizzate
in modo che gli oggetti da processare
si presentino all’operatore nella
posizione più comoda, quindi
ruotano o si sollevano in funzione
della posizione dell’operaio. Al
contrario, in alcuni altri tratti di linea
sono state implementate postazioni
ergonomiche con seduta, che si
muovono seguendo l’oggetto da
processare.
Controllo totale a portata di mano?
Sicuramente.
Le soluzioni integrate di processo ABB riuniscono nella piattaforma 800xA il
controllo di processo, i sistemi di sicurezza, le telecomunicazioni, la distribuzione e
gestione di potenza e i treni elettrici per le stazioni di compressione e pompaggio,
riducendo la necessità di personale specializzato sugli impianti. ABB è uno dei più
grandi produttori di sistemi e prodotti elettrici e di automazione; l’alta efficienza
della gamma di prodotti forniti soddisfa tutti gli standard dell’industria di processo.
L’elevata affidabilità e le prestazioni delle nostre soluzioni migliorano la produttività
attraverso ridotta manutenzione, basso consumo di energia, minori fermo macchina
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a tutto campo
Tre i sostantivi scelti da Roberto Falaschi per sintetizzare
l’essenza della nuova famiglia di I/O Axioline: velocità,
robustezza, semplicità
di Valeria Villani
L’
automazione ha le sue basi
nei singoli moduli, elementi
spesso poco discussi ma
di notevole rilevanza nelle reti, come
testimoniano i nuovi moduli di I/O
Axioline di Phoenix Contact. “La
nuova frontiera dell’automazione
industriale è identificata per lo più nei
software per la gestione intelligente
della produzione e per lo scambio
dati continuo e in tempo reale tra
il campo e il mondo office”, dice
Roberto Falaschi, Market Segments
& Marketing Manager di Phoenix
Contact. “Se, però, non si acquisiscono
i segnali dal campo nel modo più
sicuro, funzionale e adeguato,
qualunque architettura di automazione
o suite software può rivelarsi debole
e inefficace. Crediamo, dunque, che
sia necessario assicurare l’invio di
informazioni affidabili e continue
dal campo e, per questo, all’interno
della nostra offerta dedichiamo da
sempre uno spazio importante allo
sviluppo di componentistica che possa
contribuire a mantenere un flusso di
informazioni efficace e costante sugli
impianti dei nostri clienti, in ogni rete
e in ogni ambiente. Uno degli sviluppi
014
Roberto
Falaschi, Market
Segments &
Marketing
Manager di
Phoenix Contact
più recenti in questo senso è proprio
la nostra famiglia di sistemi di I/O
remotati Axioline”.
Ideata nel centro R&D tedesco di
Phoenix Contact, la famiglia Axioline
è stata lanciata dapprima nella sua
versione IP20 da quadro elettrico
denominata Axioline F, ed è stata
successivamente ampliata, nel 2013,
con la nuova gamma in versione
da campo ‘Axioline E’, quest’ultima
presentata ufficialmente con 60
nuovi moduli IP65/67 in occasione
dell’Hannover Messe 2013.
Automazione Industriale - Ottobre 2013
La gamma
Axioline F
di moduli I/O
in IP20
Per ogni rete, per ogni
ambiente
Axioline segna un vero e proprio
cambio di passo nella definizione
della strategia di Phoenix Contact
per i moduli I/O. La società, infatti,
con questa nuova famiglia punta
a estendere il proprio supporto di
rete oltre Profinet, anche ad altri
protocolli Ethernet. “Axioline nasce
come sistema di I/O di riferimento
per tutte le soluzioni industriali basate
su Industrial Ethernet: può essere
integrato non solo in reti Profinet, ma
anche EtherCat, Sercos III, Ethernet/
IP, Modbus e, infine, anche Profibus,
anche se quest’ultimo non è Ethernetbased”, spiega Falaschi. “Intendiamo
confermare il nostro ruolo di fornitori
di tecnologia I/O, posizionandoci ai
vertici in termini di compatibilità con
i diversi protocolli Ethernet-based e
seguendo una mission che può essere
riassunta nel concetto: trasformiamo
qualsiasi segnale in dato per ogni rete,
per ogni ambiente”. La ridefinizione
della strategia per gli I/O di Phoenix
Contact nasce essenzialmente dalla
In copertina Prima fila
presa di coscienza di quanto sia poco
opportuno, oggi, continuare a sposare
uno standard unico su tecnologie
aperte come Industrial Ethernet.
“Di fatto, anche se alcuni studi di
mercato rilevano attualmente una
maggiore diffusione di nodi Profinet
e ModBus e stimano una crescita
costante di questi protocolli per i
prossimi tre-cinque anni, riteniamo sia
poco strategico continuare a sostenere,
come proprietario, uno standard
specifico in uno scenario tecnologico
e di mercato così aperto come quello
attuale e soprattutto per tecnologie
come Ethernet”, aggiunge Falaschi.
“Preferiamo mettere a disposizione
degli utenti un’ampia famiglia di
sistemi di I/O che siano integrabili
con reti industriali basate sui diversi
protocolli Ethernet, in modo da
lasciarli liberi di scegliere in base
alla loro storia, alle esigenze, alle
esperienze precedenti, e fornire
poi il supporto e le competenze più
adeguate per affiancarli e sostenerli
in questa scelta. Ethernet si conferma
la tecnologia attualmente più diffusa
e continuerà a crescere la migrazione
delle applicazioni industriali verso
questo protocollo e noi intendiamo
essere un punto di riferimento con la
più ampia proposta sul mercato”.
La gamma
Axioline E
di moduli I/O
in IP65/67
La tecnologia
Speedcon di
Phoenix Contact
sempliﬁca il
collegamento
dei moduli I/O
Axioline
Rapidi, robusti, semplici
Sono tre i sostantivi scelti da Roberto
Falaschi per sintetizzare l’essenza
tecnica della nuova serie E standalone
della famiglia Axioline. “La nuova
gamma Axioline E nasce dalla nostra
ambizione di ridefinire gli standard
tecnici industriali dei sistemi di I/O
in termini di velocità, robustezza e
semplicità”.
Per quanto riguarda la velocità, il
trasferimento dati dei moduli I/O
Axioline E da/verso gli accoppiatori
di rete avviene con un tempo di
ciclo pari a 2 microsecondi per
l’accoppiatore, cui va sommato 1
microsecondo per ogni modulo
di I/O aggiunto. “Fondamentale
nel raggiungimento di questi
valori prestazionali è il sistema di
sincronizzazione tra l’accoppiatore e
lo scambio dati sull’anello principale
di collegamento tra controllore
superiore e vari accoppiatori di
rete”, dettaglia Falaschi. “Questo
sincronismo ottimizzato permette di
garantire un ciclo di lettura/scrittura
di tutti gli I/O e una rielaborazione
estremamente rapida delle
informazioni provenienti dal campo”.
In quanto a robustezza, Falaschi
segnala invece la disponibilità
dei moduli Axioline E con due
involucri, in plastica e in metallo,
che permettono una “robustezza dei
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
015
Prima fila In copertina
Controllo logico in versione Axio
moduli a più livelli”: resistenza agli
shock meccanici (in base a EN 600682-xx), alle temperature estreme (range
di funzionamento compreso tra -25
e +60 °C) e agli eventuali disturbi
Emc. “Da sottolineare è l’immunità ai
disturbi elettromagnetici e la capacità
dei moduli di mantenere basse
radioemissioni”, aggiunge Falaschi.
“Un aspetto, questo, che rende i
moduli I/O molto più stabili e, di
conseguenza, assicura una maggiore
disponibilità e stabilità degli impianti
nei quali sono installati”.
A conferire semplicità ai moduli
Axioline E, infine, sono il montaggio
e l’alimentazione. “La famiglia
Axioline è caratterizzata dalla
‘Push-in technology’ di Phoenix
Contact, che la rende facile da
installare e utilizzare, consegnando
agli utilizzatori benefici in termini
di ottimizzazione dei tempi di
cablaggio e riduzione dei downtime
di macchina”, evidenzia a questo
proposito il Marketing Segments
& Marketing Manager di Phoenix
Contact. Per gli Axioline F in IP20
Phoenix Contact mette infatti a
disposizione morsetti estraibili passivi
con connessione del tipo a molla
All’interno dell’offerta Phoenix Contact,
accanto alla famiglia di sistemi di I/O
remotati Axioline sono stati recentemente
introdotti i controllori Axiocontrol,
disponibili nelle due versioni 1.050 e
3.050. La connessione dei plc verso gli
I/O è consentita sia tramite il bus locale
Axioline F sia tramite le connessioni
Proﬁnet e ModbusTcp, grazie a
porte RJ45 integrate. Per operazioni
di conﬁgurazione, monitoraggio e
diagnostica, oltra all’interfaccia Ethernet,
è possibile utilizzare l’interfaccia integrata
La nuova
gamma di plc
Axiocontrol può
essere abbinata
ai moduli I/O
della famiglia
Axioline
Micro Usb di tipo B. I plc Axiocontrol
sono provvisti di memoria Flash
integrata e integrano un web server per
applicazioni di supervisione e un ﬁle
system per operazioni di datalogging.
Tramite Function Block, gli Axiocontrol
possono interfacciarsi direttamente a
database MS-Sql o MySql e inviare e-mail.
I controllori integrano anche un mini Ups
che, in caso di mancanza d’alimentazione,
fornisce al plc l’energia necessaria
per lanciare una routine di servizio e
completare le operazioni in esecuzione.
Push-in sui moduli, codifica a colori
dei punti di connessione sui morsetti
e del modulo nel suo complesso,
presenza di Led diagnostici e di punti
di prova in corrispondenza di ogni
singolo punto di connessione, mentre
la gamma Axioline E in IP65/67 è
dotata di connettori M12 femmina
con tecnologia Speedcon che
permette di realizzare il collegamento
con una rotazione di mezzo giro
dei connettori maschi Speedcon.
Per l’alimentazione dei moduli
si utilizzano connettori M12 con
codifica T con 12 A disponibili per
l’alimentazione di logica e ingressi e
12 A per l’alimentazione di uscite. “Il
‘progetto Axio’ si completa poi con
la nuova gamma di plc Axiocontrol,
impiegabili in sinergia con Axioline
per creare una soluzione altamente
robusta e performante, in grado di
acquisire dati in modo prestazionale
e migliorare di conseguenza l’efficacia
dell’intera catena di automazione”,
conclude Falaschi.
Per informazioni
Phoenix Contact
www.phoenixcontact.it
016
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Attualità Mercato
DesignSpark Mechanical
un ponte tra
elettronica e meccanica
Dalla metà dello scorso settembre
è disponibile il nuovo tool software
per la progettazione 3D lanciato
da RS Components, scaricabile
gratuitamente dal web
di Valeria Villani
P
er la presentazione ufficiale
è stata scelta la città di
Budapest, quasi a voler
ribadire l’importanza strategica
che, con oltre 11mila clienti attivi,
Polonia, Repubblica Ceca, Ungheria
e, più in generale, i Paesi europei
emergenti stanno assumendo nel
business del distributore a catalogo
e su web RS Components. Sotto
i riflettori, lo scorso settembre,
il nuovo software DesignSpark
Mechanical per la progettazione
3D, basato su tecnologia Direct
Modeling.
Sviluppato da RS Components
e Allied Electronics, marchi del
gruppo Electrocomponents plc,
in collaborazione con la società
SpaceClaim Corporation, il nuovo
tool software estende le funzionalità
della piattaforma e-commerce
di RS e permette ai progettisti di
018
Keith Reville,
Global Marketing
Director di
Electrocomponents
plc
Automazione Industriale - Ottobre 2013
lavorare sui modelli 3D dei loro
prodotti, eseguendo modifiche,
tagli, viste interne e assemblaggio
componenti, prima di procedere
all’eventuale estrazione delle
distinte base (Bom-Bill
of materials) dei modelli,
selezionando e acquistando poi
direttamente i componenti che
interessano nel catalogo RS.
“Il tool è pensato soprattutto
per i progettisti meno esperti”,
ha commentato Keith Reville,
Global Marketing Director di
Electrocomponents plc, “e rientra
in quella filosofia di business che
caratterizza ogni nostra attività
e che possiamo riassumere
nell’espressione ‘e-commerce
with human touch’ (transazioni
commerciali on-line dal tocco
umano, ndr)”.
Durante la presentazione Martin
Keenan, Head of Applications
Strategy di RS Components, ha
invece sottolineato l’importanza
del link diretto tra DesignSpark
Mechanical e il catalogo RS,
“link che permette di eseguire
selezioni e acquisti veloci, oltre a
dare la possibilità di visualizzare
rapidamente quotazioni delle Bom”.
Il software tiene infatti traccia
delle distinte base e consente di
avere una quotazione immediata
da parte di RS Components o
Allied Electronics, con il dettaglio
dei costi dei prodotti in tutto il
processo di progettazione.
“DesignSpark Mechanical può
essere messo in comunicazione
diretta con altri software di
progettazione pcb, incluso il
nostro software DesignSpark Pcb:
i progettisti possono importare
file di layout pcb in formato
Idf, ad esempio dalla libreria di
DesignSpark Pcb, in modo da
confrontare e assemblare in 3D
case meccanici e circuiti elettronici
prima dell’acquisto. Con il nostro
tool, i progettisti elettronici
e industriali possono creare
modelli solidi e geometrie senza
Mercato Attualità
ricorrere alla complessità tipica
degli strumenti cad”, ha aggiunto
Keenan.
Le funzioni principali di
modellazione 3D eseguibili con
il software sono essenzialmente
quattro: pull (trascina), move
(sposta), fill (riempi), combine
(unisci). Le funzioni ‘trascina’ e
‘sposta’, in particolare, permettono
di lavorare sulla modifica di
facce e spigoli. Nel software sono
disponibili anche suggerimenti
per realizzare geometrie con pareti
sottili speculari, concentriche,
tonde e smussate.
DesignSpark Mechanical mette a
disposizione una libreria on-line
di 38mila modelli dal catalogo RS
Components-Allied. RS e Allied
Martin
Keenan, Head
of Applications
Strategy di RS
Components
hanno collaborato anche con
TraceParts, l’azienda che si occupa
di contenuti 3D, per consentire
l’accesso a milioni di modelli
direttamente dal portale cad
tracepartsonline.net nel formato di
DesignSpark Mechanical. I progetti
creati con DesignSpark Mechanical
possono utilizzare anche i
componenti 3D dalla libreria
ModelSource di RS Components
e Allied Electronics. Tra i formati
compatibili con il software sono
inclusi, per l’importazione, Step,
Pbj e Skp, per l’esportazione, Dxf
(Autocad), Obj, Stl, 3D-pdf, Xaml,
jpg, png. I modelli in formato Stl
possono essere esportati anche
verso stampanti 3D. Il software è
disponibile gratuitamente, in 11
lingue, sul sito Designspark.com
dallo scorso 16 settembre.
Per informazioni
RS Components
http://it.rs-online.com
Attualità Mercato
Le prospettive
del manifatturiero italiano
Gli indicatori consuntivi del 2012, come rilevato
dalla Banca d’Italia, sono negativi. Ma uno studio
Promedia-Intesa Sanpaolo lascia spazio all’ottimismo
di Massimiliano Cassinelli
Q
ual è lo stato di salute
delle imprese italiane? La
risposta, in questi mesi,
potrebbe apparire scontata. Ma,
al di là del facile pessimismo, è
interessante leggere l’Indagine sulle
Imprese Industriali e dei Servizi,
diffusa lo scorso luglio dalla Banca
d’Italia, che delinea un quadro
molto dettagliato dei risultati
ottenuti nel 2012 dalle imprese
industriali e dei servizi con oltre 20
addetti.
Occupazione
ancora in calo
Quasi scontato il risultato relativo
all’occupazione, che registra
un continuo calo soprattutto
nell’industria, con una contrazione
dell’1,2%, mentre la perdita di posti
di lavoro nei servizi si è attestata
intorno a un -0,4%.
Risultati negativi, cui si aggiungono
le aspettative di un futuro incerto.
Al punto che gli imprenditori, nel
comparto industriale, prevedono un
ulteriore calo dell’1,7% in termini
di occupazione reale. A ribadire
questi risultati negativi contribuisce
020
il fatto che, dopo due anni, è tornato
a crescere il numero di ore di
Cassa integrazione guadagni per
le imprese industriali con oltre 50
addetti: dal 4,7% delle ore lavorate
nel 2011 al 5,3% nel 2012.
Allo stesso tempo è ovviamente in
calo il fatturato che, in termini reali,
è diminuito del 2,6% nell’industria
e del 4% nei servizi. Anche le
aspettative sono pessimistiche,
benché il calo delle vendite sia
previsto solo nell’ordine dello 0,5%,
con prospettive migliori per le
aziende orientate all’esportazione.
Del resto, nel quinquennio 20072012, le imprese manifatturiere
italiane hanno aumentato la quota
di fatturato esportato, passata dal
30,4 al 42,3%. La percentuale,
però, deve essere valuta con
attenzione, perché l’incremento
è particolarmente significativo
per le realtà con oltre 200 addetti,
mentre la variazione percentuale è
decisamente più limitata tra le pmi.
Risultati negativi arrivano anche
dai bilanci societari, al punto che,
rispetto al 2011, è diminuita la
quota di imprese capaci di chiudere
Automazione Industriale - Ottobre 2013
l’anno in utile: dal 57,5 al 55,3%,
mentre ben il 29,9% ha registrato
una perdita di esercizio (era stato il
24,7% nel 2011, ndr).
La situazione è ulteriormente
aggravata dagli investimenti fissi
lordi, in calo per il secondo anno
consecutivo. La contrazione del
2012, infatti, è stata del 8,7%, ben
più pesante rispetto al -2,6% del
2011.
Un ulteriore indicatore negativo,
nella manifattura, è il calo
dell’accumulazione, anche se
questo indice risulta attenuato nelle
aziende di dimensioni maggiori e in
quelle con una spiccata propensione
all’export.
Mercato Attualità
Investimenti in affanno
Se i consuntivi sono tutt’altro che
positivi, anche le indicazioni per
l’immediato futuro lasciano poco
spazio all’ottimismo. Il sondaggio
della Banca d’Italia, condotto la scorsa
primavera, rivela infatti un’ulteriore
contrazione degli investimenti, anche
se in termini meno drastici rispetto
all’esercizio precedente.
In questo ambito è interessante
sottolineare come, nelle aziende
manifatturiere, la diminuzione di
oltre l’11% degli investimenti sia
più accentuata rispetto a quella
registrata nell’industria totale e nel
comparto dei servizi. Una caduta
che, però, dovrebbe essere meno
drammatica nel corso del 2013, con
previsione che si attestano a un meno
2,6%. Un dato comunque negativo,
soprattutto perché riferito a un anno
particolarmente difficile come il 2012.
Solo le imprese manifatturiere con
almeno 500 addetti hanno, in media,
attese positive di crescita degli
Dopo un
anno negativo,
il manifatturiero
italiano
potrebbe
ripartire
investimenti (5,8%).
Dallo studio emerge anche una
notevole differenza, a livello
geografico, tra le aziende italiane. Le
imprese del Nord Ovest, infatti, hanno
realizzato la minor contrazione degli
investimenti nel 2012 (‘solo’ -7,7%)
e sono le uniche a programmare
un modesto incremento nel 2013
(+1%). L’aumento programmato degli
investimenti nel Sud e Isole (12,4%),
invece, deriva essenzialmente da
grandi piani di espansione di un
limitato numero di imprese del Centro
Nord con insediamenti produttivi nel
Meridione.
Per il resto, ed è significativo che
questo dato venga fornito proprio
dalla Banca d’Italia, il sistema bancario
non sta ancora sostenendo il rilancio
dell’economia. La quota di imprese
che segnala rifiuti totali o parziali
di richieste di nuovi prestiti bancari
nel corso del 2012 è infatti in lieve
aumento rispetto all’anno precedente
(12,4% rispetto all’11,7). È invece
positivo il fatto che diminuiscano le
imprese che lamentano l’inasprirsi
delle condizioni di indebitamento
(29,1% contro 35,2% del 2011).
Eppur si muove...
Se il report della Banca d’Italia
fotografa un settore industriale e
manifatturiero in difficoltà, note
positive arrivano invece dall’Analisi
dei Sistemi Industriali” di PromediaIntesa Sanpaolo. Nel primo trimestre
del 2013, infatti, l’Italia ha guadagnato
quote di mercato in più della metà
dei suoi sbocchi commerciali. Un
miglioramento della competitività
internazionale che consente
un’attenuazione nella caduta del
fatturato dell’industria manifatturiera.
Nei primi cinque mesi dell’anno,
infatti, la situazione congiunturale
permane critica, con un fatturato
complessivo in flessione del 4,5%
tendenziale, mentre rimangono
in positivo solo i dati dei settori
alimentare e bevande e farmaceutico.
Il ritmo di contrazione dell’attività
produttiva sembra comunque
in attenuazione e il dato dei
primi cinque mesi appare in
miglioramento proprio per alcuni
settori particolarmente in difficoltà
lo scorso anno, come elettronica ed
elettrodomestici. È inoltre positivo
il fatto che, nei primi mesi del
2013, il sistema produttivo abbia
confermato la capacità di esportare
a ritmi più sostenuti rispetto ai
concorrenti europei, in particolare
Francia e Germania, le cui flessioni
delle vendite sono superiori al 3%,
in controtendenza rispetto al +1,3%
sperimentato dal manifatturiero
italiano.
Il miglioramento competitivo
è evidente anche nel mercato
statunitense, dove le imprese
italiane potrebbero beneficiare
degli esiti positivi dei negoziati per
la liberalizzazione degli scambi
e degli investimenti nell’ambito
del Transatlantic Trade and
Investment Partnership (Ttip).
L’omogeneizzazione regolamentare
tra le due sponde dell’Atlantico
rappresenterà un significativo
vantaggio per le pmi italiane, sulle
quali gravano i costi fissi determinati
da alcune barriere non tariffarie,
e che registrano spesso un elevato
grado di integrazione con le aziende
americane.
Per informazioni
Banca d’Italia
www.bancaditalia.it
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
021
Attualità Telecontrollo
Tecnologia
senza regole
Il ‘Decreto del Fare’ consente a chiunque di realizzare reti
di telecontrollo, senza alcuna regola e certiﬁcazione
di Massimiliano Cassinelli
N
el dicembre del 2010, con
l’emanazione del D.Lgs.
198/2010, venne ribadito
l’obbligo di affidare la realizzazione delle
reti di telecomunicazione ad aziende in
possesso di una specifica autorizzazione
ministeriale. Un Decreto che riprendeva
quanto già espresso in una Legge del
1991 e definito nel Decreto Legge
dell’anno successivo.
In pratica veniva stabilito che “gli
utenti delle reti di comunicazione
elettronica sono tenuti ad affidare i
lavori di installazione, di allacciamento,
di collaudo e di manutenzione
delle apparecchiature terminali che
realizzano l’allacciamento dei terminali
di telecomunicazione all’interfaccia
della rete pubblica, ad imprese abilitate”.
L’attenzione alla qualità delle
infrastrutture fisiche, comprese quelle
per il telecontrollo, rappresentava,
apparentemente, la presa di coscienza
politica del fatto che sulle reti
transitano, oltre alle informazioni
appetibili per i servizi di spionaggio,
anche dati e comandi industriali vitali.
Attraverso la rete, infatti, possono essere
compiute azioni terroristiche e, per tale
ragione, è necessario assumere tutte
le dovute precauzioni. Le violazioni
022
L’art. 10
del Decreto
del Fare rende
‘libera’ la
realizzazione di
reti connesse
a infrastrutture
pubbliche
Automazione Industriale - Ottobre 2013
avvengono a livelli della pila
Iso/Osi superiori rispetto a quello fisico
dell’infrastruttura, ma è pur vero che
le carenze strutturali si ripercuotono
immancabilmente sino al livello
applicativo.
Quella che appariva una buona
intuizione dei nostri politici, nel
breve tempo ha però ribadito la
scarsa competenza e l’indifferenza
nei confronti delle problematiche
aziendali. Infatti, in attesa del Decreto
attuativo (annunciato entro il dicembre
del 2011), sino alla scorsa estate per
ottenere l’autorizzazione ministeriale
era necessario rispettare un Decreto
Legge del 1992, che imponeva anche
una serie di dotazioni tecnologiche
completamente inutili. Di fronte al
rischio di incorrere in sanzioni che
potevano arrivare sino a 150mila euro,
però, numerose aziende hanno scelto
di operare nel rispetto della Legge,
acquistando le dotazioni richieste
e assumendo le necessarie figure
professionali.
Spese inutili
Investimenti inutili, perché l’art. 10
del Decreto del Fare ha cancellato
tutto, creando di fatto un vuoto
normativo. La realizzazione delle reti
di telecomunicazione connesse alle
reti pubbliche, infatti, è esplicitamente
esclusa del DM 37/08 e, in mancanza
di una normativa specifica, è oggi
completamente libera. Questo
significa che chiunque, senza
autorizzazione, competenza specifica
o obbligo documentale può creare
un’infrastruttura di telecomunicazione,
e quindi di telecontrollo, senza che il
cliente, se non stabilito all’atto della
sottoscrizione del contratto, possa
chiedere documenti progettuali o di
conformità.
Ridurre la burocrazia rappresenta,
indubbiamente, un vantaggio per
il mondo industriale, ma operare
senza regole rischia di creare l’effetto
opposto. Con l’ulteriore incognita
che, qualora si ripetano incidenti a
causa di infrastrutture inadeguate, sia
varata, in tutta fretta, l’ennesima legge
irrazionale.
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Attualità R&D
Con Grace la produzione
si auto-adatta
Gruppo Loccioni tra i partecipanti del progetto di ricerca europeo ‘Grace’ iniziato
tre anni fa e terminato lo scorso giugno. Sei partner internazionali coinvolti,
un ﬁnanziamento di 2,6 milioni di euro e un obiettivo comune: migliorare l’efﬁcienza
dei processi produttivi per aprire le porte a fabbriche intelligenti e ﬂessibili
di Alice Alinari
I partner
del progetto
Grace durante
il meeting
di chiusura
lo scorso giugno
a Napoli
024
G
race, che sta per
‘InteGration of pRocess
and quAlity Control
using multi-agEnt technology’
(integrazione di controllo
processo e qualità con l’impiego
di tecnologia multi-agente), è un
progetto di ricerca cofinanziato nel
Settimo Programma Quadro dalla
Commissione Europea sul tema
Automazione Industriale - Ottobre 2013
‘Nanoscienze, Nanotecnologie,
Materiali e nuove Tecnologie di
Produzione’, con un contributo
di 2,6 milioni di euro. In tre anni,
dal luglio 2010 al giugno 2013, il
progetto ha coinvolto sei partner
europei, Università Politecnica
delle Marche, Istituto Politécnico
de Bragança (Portogallo), Centro di
Ricerca Sintef (Norvegia), Gruppo
Loccioni, Whirlpool Europe Italia e
Siemens AG, impegnati a integrare
controlli di processo e qualità in
linea di produzione attraverso
l’implementazione di quello che è
stato definito un ‘Sistema MultiAgente (Mas) collaborativo’ che
opera a tutti gli stadi del processo
produttivo.
Grace ha dimostrato che la
fabbrica ‘intelligente’ può esistere
e che la sua ‘intelligenza’ consiste
proprio nella possibilità di
implementare meccanismi di
auto-adattamento e self-learning
sia nei processi sia nei controlli
di qualità in linea di produzione.
“In pratica, si ottiene un sistema
produttivo capace di autoadattarsi e auto-ottimizzarsi in
tempo reale, in funzione delle
informazioni che raccoglie lungo
la linea”, spiega Cristina Cristalli
del team di Ricerca e Innovazione
Loccioni, responsabile tecnicoscientifico del progetto Grace.
Un sistema di questo tipo
R&D Attualità
Il triennio di Grace in cifre
presuppone un’automazione
a livello di fabbrica che riesca
a integrare il controllo di
processo con il controllo di
qualità, migliorando la qualità
del prodotto finito, l’efficienza
del processo stesso e le strategie
decisionali di un’azienda.
Il sistema Mas opera ai diversi
livelli di una linea di produzione,
acquisendo dati dalle stazioni
di quality control, dalle unità
di controllo di processo e dalle
applicazioni di trend analysis.
“La portata innovativa del
progetto non è stata solo
nel teorizzare e creare un
prototipo del sistema Mas,
ma di averlo integrato in una
linea di produzione reale di
lavabiancheria, ottenendo risultati
concreti sul miglioramento
delle prestazioni che si possono
ottenere con un sistema che si
auto-adatta”, continua Cristalli.
Alla cerimonia di chiusura
dello scorso giugno a Napoli,
infatti, sono stati illustrati i
risultati dell’impatto avuto
dall’installazione sperimentale
del sistema Grace Mas nelle linee
di produzione di lavabiancheria
della fabbrica Whirlpool di
Napoli. Tra i dati più significativi,
è emerso che la possibilità di
rilevare in anticipo eventuali
difetti e limitare i controlli
funzionali solo ad alcuni prodotti
può portare a una riduzione
dei tempi di test funzionali del
20%, mentre la percentuale di
prodotti non conformi potrebbe
scendere dell’1,5%. L’impatto del
sistema Grace si è avuto anche
sulle singole lavabiancheria:
la maggiore conformità alle
Ecco alcune cifre che possono dare un’idea dell’efﬁcacia del progetto
Grace nel triennio 2010-2013:
•
•
•
•
•
29 deliverable (deliverable pubbliche e sommari delle deliverables conﬁdenziali)
disponibili on-line;
28 articoli presentati a conferenze internazionali nel settore dei controlli,
dell’automazione industriale, dell’informatica industriale e dell’intelligent
manufacturing system;
16 articoli pubblicati su riviste scientiﬁche, di settore e generaliste;
9 exploitable result, ovvero soluzioni scientiﬁche e/o tecnologiche che i partner
possono sfruttare per attività commerciali o di ricerca dopo la ﬁne del progetto;
7 stage internazionali e 17 tesi, di cui 7 di laurea, 7 di laurea magistrale e 3 di
dottorato.
specifiche di progettazione può
portare ad una riduzione del
3% del consumo di acqua di
ogni apparecchio. Nella fabbrica
Whirlpool il sistema Mas ha agito
come backbone per l’integrazione
di controllo processo (logica)
e controllo qualità (visione),
conferendo al processo produttivo
intelligenza e funzioni adattative.
Mas è stato in grado di
interfacciarsi con apparecchiature
Particolare
di un modulo
intelligente che
supervisiona
il processo
produttivo
esistenti e con infrastrutture
di rete e IT standard presenti
nell’ambiente produttivo: durante
la validazione in linea, il sistema
Mas ha permesso l’esecuzione
contemporanea di 1.500 agenti,
dimostrando l’effettiva scalabilità.
“Grace ha rappresentato una
tappa importante per Loccioni”,
commenta Cristalli, “che da
sempre affianca le imprese nella
risoluzione di problematiche
specifiche relative a qualità,
efficienza e sostenibilità di
prodotti, processi ed edifici.
Abbiamo collaborato con partner
internazionali condividendo
competenze, partnership e
tecnologie: il risultato si è
concretizzato in un sistema
modulare e altamente replicabile.
Di fatto, Mas è un sistema maturo
e pronto per essere esteso ai
diversi settori dell’industria
manifatturiera”.
Per informazioni
Gruppo Loccioni
www.loccioni.com
http://grace-project.org
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
025
Energia e ambiente Produzione
Nell’ultimo
decennio le
grandi centrali
di produzione
energetica non
hanno subito
signiﬁcativi
interventi di
ammodernamento
Come cambia
la produzione elettrica
A fronte di un progressivo calo dei consumi energetici,
i gestori delle centrali sono chiamati ad aumentare
efﬁcienza e afﬁdabilità
di Massimiliano Cassinelli
L’
energia elettrica
rappresenta un’esigenza
e una sfida che, in Italia,
è stata spesso affrontata senza
un’adeguata politica di sviluppo. Al
punto che, prima dell’ultimo Piano
Energetico nazionale, varato all’inizio
di quest’anno, il nostro Paese faceva
riferimento a un documento del
026
Automazione Industriale - Ottobre 2013
lontano 1987, quando le tecnologie e
le esigenze erano decisamente diverse
rispetto alle attuali.
Alla luce di questa situazione, oggi
circa 20mila MW sono prodotti in
Italia da 2.729 impianti idroelettrici,
320 dei quali con potenze superiori a
10 MW.
Pur essendo un Paese ricco di
montagne e corsi d’acqua, però, la
produzione energetica nazionale
rimane legata soprattutto al
termoelettrico che, con 3.469
impianti, fornisce circa 80mila MW.
A questi si aggiungono 34 impianti
geotermici, per un totale e di circa
772 MW e 807 impianti eolici,
che generano quasi 7mila MW.
La produzione nazionale è poi
completata dalle ‘nuove’ fonti
energetiche rinnovabili, con quasi
350mila impianti fotovoltaici, in
grado di fornire 13mila MW, e oltre
1.200 impianti a biomassa, che
generano 3mila MW.
Produzione Energia e ambiente
Un patrimonio da rinnovare
Al di là degli aspetti numerici ed
escludendo gli impianti basati sulle
energie rinnovabili, necessariamente
di nuova costruzione, è interessante
sottolineare come le centrali produttive
nazionali siano decisamente datate.
I 320 impianti idroelettrici in grado
di generare oltre 10 MW, così come
i 250 impianti termici con potenza
superiore a 50 MW, risalgono infatti a
oltre dieci anni fa e non hanno subito
significati interventi di rinnovamento
nell’ultimo decennio. Una situazione
che, come intuibile, impedisce di
sfruttare le più recenti tecnologie di
controllo e, quindi, ha un impatto
negativo sull’efficienza produttiva.
A questo si aggiunge il fatto che,
nell’ultimo decennio, è profondamente
cambiato lo scenario della
generazione elettrica. In particolare,
nel 2008, l’Allegato 15 del Codice
di Rete ha dettato le nuove regole
di partecipazione alla regolazione
frequenza-potenza. Il documento,
tra l’altro, ha definito la regolazione
primaria gestita dai regolatori di
velocità delle macchine (riserva
primaria, grado di statismo). A questo
si è aggiunta la definizione della
regolazione secondaria gestita dal
regolatore di rete (Ilf, Stimolazione
solo idroelettrica), così come la
regolazione terziaria richiesta da
Terna (Msd, Mercato servizi di
dispacciamento, e Odd, Ordini
dispacciamento). Il tutto reso ancor
più complesso dal rapido incremento
della produzione di energia da
fonti rinnovabili. Tutte situazioni
che portano a un nuovo concetto
di gestione delle centrali, come ha
spiegato lo scorso luglio Dimitri
Guastamacchia, Sales Manager di
Siemens Energy, nel corso dell’evento
‘Ottimizza le performance e aumenta
la profittabilità della tua centrale’
organizzato dalla multinazionale
tedesca a Milano.
Si tratta, quindi, di nuovo scenario
normativo e produttivo, che ha
Gli 807
impianti eolici
attivi in Italia
rimesso in discussione l’assetto del
sistema elettrico, condizionato da
nuove filosofie di gestione della
generazione elettrica e dall’impatto
della crisi economica sui consumi.
Al punto che, nel 2008, l’aumento
dei consumi elettrici si è fermato,
registrando poi un brusco crollo nel
2009, con un -5,7%. La crescita è
ripresa nel biennio successivo, mentre
lo scorso anno si è chiuso con un
-2,8%, confermato da un -3,5% del
primo semestre 2013.
generano quasi
7mila MW
I produttori
di energia
devono
affrontare
nuove sﬁde per
massimizzare
l’efﬁcienza
Pronti a nuove sﬁde
Si tratta di numeri e prospettive
che inducono un diverso assetto
produttivo e che, ovviamente,
influenzano la costruzione di nuove
centrali, creando una crescente
competitività tra i produttori di
energia. Anche in considerazione
del fatto che nell’ultimo decennio,
complice una maggior attenzione agli
aspetti ambientali, è cambiato anche
il mix di produzione energetica, così
come le centrali di grandi dimensioni
non sono più gestite a Base Load e il
loro profilo di produzione è sempre
più fluttuante. Tutto questo impone
a chi gestisce nuovi impianti, oppure
quelli esistenti di far crescere la loro
efficienza, per essere sempre più
competitivi.
Allo stesso tempo, però, il mercato
esige flessibilità, disponibilità
e affidabilità. Con l’ulteriore
complicazione legata alla necessità di
integrare le centrali in un sistema di
Smart Generation e garantire costi di
manutenzione ridotti a fronte di una
disponibilità praticamente assoluta.
Si tratta di sfide alle quali, come ha
spiegato Guastamacchia, Siemens
risponde con soluzioni dedicate a
ottimizzare proprio le prestazioni
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
027
Energia e ambiente Produzione
La nuova strategia energetica
Il documento Strategia Energetica nazionale,
varato all’inizio del 2013 e chiamato a
dettare le linee guida nella produzione e
distribuzione di energia nel nostro Paese, si
basa sui seguenti punti:
• maggiore esplicitazione delle strategie
di lunghissimo periodo (ﬁno al 2050),
in coerenza con la Roadmap di
decarbonizzazione europea, e delle
scelte di fondo per Ricerca e Sviluppo;
•
•
quantiﬁcazione dei costi e beneﬁci
economici della strategia per il Sistema,
in particolare per i settori elettrico e gas;
più precisa deﬁnizione delle Infrastrutture
Strategiche gas, con particolare
riferimento al dimensionamento di
nuovi impianti di stoccaggio e di
rigassiﬁcazione, con garanzia di
copertura costi in tariffa, necessari per
•
•
•
garantire l’allineamento strutturale dei
prezzi gas a quelli UE e a fare fronte alle
accresciute esigenze di sicurezza delle
forniture (in uno scenario geopolitico
sempre più complesso);
più precisa descrizione delle misure
di accompagnamento alla cosiddetta
grid parity delle rinnovabili elettriche
(segnatamente del fotovoltaico), una
volta terminato il sistema incentivante
attuale;
migliore deﬁnizione degli strumenti
previsti per accelerare i miglioramenti
nel campo dell’efﬁcienza energetica (ad
esempio, certiﬁcati bianchi, PA, standard
obbligatori, certiﬁcazione);
più chiara deﬁnizione dei possibili
miglioramenti della governance del
settore.
di impianto. Tecnologie, testate in
tutto il mondo, in grado di integrarsi
in un sistema di Smart Generation
per gestire, in modo eterogeneo, mix
di fonti convenzionali e rinnovabili,
programmando la produzione del
parco di generazione per massimizzare
la stabilità e il profitto. In particolare,
proprio l’impiego di soluzioni
innovative di automazione permette
di bilanciare la volatilità delle fonti
rinnovabili utilizzando, in modo
efficace, fonti non convenzionali e
sistemi di storage.
Le stesse soluzioni, inoltre, consentono
di diminuire i fuori servizio non
programmati, implementando
efficaci strumenti di diagnostica
predittiva. Soluzioni che permettono
di pianificare gli interventi di
manutenzione per massimizzare
l’efficienza senza impattare sull’attività
ordinaria, con la possibilità di
ottimizzare anche la gestione delle parti
028
Automazione Industriale - Ottobre 2013
di scorta, senza trascurare la necessità
di rispondere a un mercato che impone
forniture continuamente variabili e
che è chiamato a confrontarsi con sfide
sconosciute in passato, come i pericoli
della cybersecurity.
Del resto, come ha ribadito lo stesso
Guastamacchia, “oltre a migliorare
le prestazioni, l’aggiornamento
dell’impianto può contribuire a ridurre
le emissioni e soddisfare i requisiti
del codice di rete influenzando
notevolmente la capacità produttiva”.
La soluzione è Sppa
A fronte di simili sfide, Siemens ha
arricchito la propria famiglia di prodotti
dedicati all’automazione degli impianti
di produzione di energia elettrica
Siemens Power & Process Automation
(Sppa). Si tratta di soluzioni che,
rispondendo ai più recenti requisiti
richiesti alle centrali, sono state
sviluppate appositamente per i sistemi
di controllo, ottimizzazione di processo
e diagnostica.
In particolare, all’interno dell’offerta,
spicca il nuovo Distributed Control
System Sppa-T3000, un sistema di
controllo di quarta generazione che
aumenta la profittabilità, l’affidabilità
e la facilità di utilizzo, integrandosi
perfettamente nello scenario IT.
A questo si aggiunge il Sistema di
Ottimizzazione di Processo Sppa-P3000
che, basato su un software che aumenta
la flessibilità, la disponibilità e l’efficacia,
riducendo le emissioni, garantisce
un aumento dei profitti tramite
l’ottimizzazione dei processi negli
impianti. Infine, la Suite di Diagnostica
Sppa-D3000 offre soluzioni di
diagnostica intelligenti, rivoluzionando
le tradizionali strategie di service e di
manutenzione.
Questa articolata famiglia di soluzioni
firmata Siemens Power & Process
Automation rappresenta un’ulteriore
conferma dell’attenzione all’ambiente
dimostrata da Siemens. Il portofolio
di soluzioni ambientali della
multinazionale tedesca, del resto, è
tra i più ampi e significativi al mondo.
Stime recenti portano infatti a valutare
in 33 miliardi di euro l’installato di
Siemens in questo ambito, con prodotti
e soluzioni che danno un contributo
diretto e quantificabile alla protezione di
clima e ambiente. Solo nel 2012, infatti,
i prodotti e le soluzioni del portfolio
ambientale hanno permesso ai clienti di
abbattere circa 330 milioni di tonnellate
di CO2, una cifra equivalente alle
emissioni generate da Berlino, Delhi,
Hong Kong, Istanbul, Londra, New
York, Singapore e Tokyo.
Per informazioni
Siemens
www.siemens.it
La parola ai professionisti Supply Chain Manager
La supply chain
dei vaccini
Gestire fornitura e distribuzione in un’azienda che produce
vaccini: Dario Cogo racconta la sua esperienza con Novartis
di Valeria De Domenico
S
e la catena di fornitura e
distribuzione rappresenta
uno snodo strategico per
qualsiasi azienda, essa assume
aspetti peculiari e rilevanza primaria
all’interno del settore farmaceutico.
Il prodotto farmaceutico richiede,
infatti, una cura scrupolosa nella
gestione dei processi di stoccaggio
e distribuzione, poiché soggetto a
deperibilità e potenzialmente nocivo
per la salute del paziente. Ancora
più delicata la situazione in una
particolare branca del farmaceutico,
l’industria dei vaccini.
In Italia esiste una sola azienda
biotecnologica che copre l’intera
filiera produttiva dei vaccini,
Novartis Vaccines and Diagnostics,
che ricerca, sviluppa e produce
vaccini contro l’influenza e il
meningococco, vaccini pediatrici,
per adulti e per viaggiatori. Si
tratta di una divisione del gruppo
elvetico Novartis, con sede e
due stabilimenti produttivi in
Toscana, specializzata tra l’altro
nella progettazione e nell’offerta
personalizzata di soluzioni
diagnostiche innovative per le
trasfusioni.
030
Dario Cogo,
responsabile
Supply Chain
di Novartis
Vaccines
A Rosia,
con la
collaborazione
di Simco,
Novartis ha
avviato un
progetto di
riorganizzazione
della logistica
interna del sito
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Responsabile della Supply Chain
per Novartis Vaccines è Dario
Cogo. Quarantun anni, originario
di Verona, Cogo è approdato in
Novartis dopo una lunga esperienza
nel settore farmaceutico. Dopo due
anni come consulente informatico,
a partire dal 2000 ha lavorato
per GlaxoSmithKline (Gsk) con
ruoli di crescente responsabilità
nell’ambito della supply chain.
Inizialmente ha ricoperto il ruolo
di Pianificatore della Produzione
presso lo stabilimento di Verona,
specializzato nella produzione di
cefalosporine orali e iniettabili.
Quindi si è trasferito a Parma, dove
si producono liquidi e liofilizzati
iniettabili, lavorando prima come
Responsabile della Pianificazione
e poi di Logistica e Packaging
Operations. Infine, nel 2010 è
Supply Chain Manager La parola ai professionisti
entrato nella Divisione Vaccini
come direttore della Logistica dei
siti di Rixensart e Wavre in Belgio,
cambiando ogni volta ruolo e
prospettiva, assumendo nuove
responsabilità e acquisendo nuove
competenze. “Decidere di accettare
incarichi diversi, per di più all’estero,
è stata una scelta strategica che si è
rivelata per me preziosissima. Nel
nostro lavoro, l’esperienza che si può
acquisire sul campo, mettendosi alla
prova su vari fronti, è insostituibile.
Nel mio caso, è stato importante
avere una famiglia ‘flessibile’, disposta
a seguirmi agilmente. D’altronde
questo tipo di esperienze possono
essere preziose anche per i figli”, dice
Cogo.
Ingegner Cogo, dal 2012 lei è
responsabile della Supply Chain
presso gli stabilimenti Novartis di
Siena e Rosia: da quante persone
è formato il suo gruppo e in cosa
consiste il vostro lavoro?
La squadra è composta da circa
90 persone. Sessanta si occupano
della movimentazione, ovvero
delle attività di magazzino e
distribuzione, mentre 30 della
programmazione della produzione,
degli acquisti di materiali e della
gestione degli artwork (tutto quello
che deve essere stampato sul foglio
illustrativo, sugli astucci e sulle
etichette del prodotto confezionato
per la vendita). Il nostro lavoro
consiste nel predisporre tutto
affinché l’ordine del cliente sia
correttamente evaso nei tempi
e nella quantità richiesta. Nella
pratica ciò si traduce nel preparare
piani di produzione sia per lotti
commerciali sia clinici, che ogni
reparto utilizza per organizzare
le proprie attività, guidando le
tempistiche di rilascio dei lotti nelle
varie fasi di produzione. Inoltre,
ci occupiamo dell’acquisto delle
materie prime e dell’interazione
con le altre aziende del network
Novartis. Questo lavoro è
supportato da Sap, che copre quasi
la totalità dei nostri processi.
Utilizziamo Excel per tutto quello
che non si può fare con Sap. Il
controllo di qualità viene gestito
da un sistema dedicato, chiamato
Lims. Per la logistica di magazzino
abbiamo Sap che dialoga con
Optilog, il sistema informatico che
gestisce le attività del magazzino
automatizzato.
Per la
logistica di
magazzino si
utilizza Sap
che dialoga
con Optilog,
il sistema
informatico
che gestisce
le attività del
magazzino
automatizzato
Nei nostri processi produttivi la
prima criticità è la temperatura.
Qualsiasi materiale d’acquisto,
semilavorato o finito ha
un’anagrafica che indica la
temperatura di conservazione.
Questo dato è uno dei parametri
critici che guida la movimentazione
e lo stoccaggio. I vaccini nello
specifico devono rimanere tra i 2
e gli 8 °C. Ogni composto ha dati
di stabilità precisi che indicano per
quanto tempo esso può mantenersi
inalterato a temperatura ambiente.
Nella movimentazione bisogna
tenere presente questi dati, perché
la temperatura di 2-8 °C può
essere mantenuta solo nelle aree
di stoccaggio, quando il prodotto
staziona. D’altronde gli operatori
devono rispettare precisi limiti di
tempo entro cui agire all’interno
delle celle frigo, al fine di tutelare
la propria salute. È al vaglio un
progetto sul quale Novartis intende
investire per sviluppare un sistema
di monitoraggio della temperatura
totalmente automatizzato
lungo tutta la catena interna. Il
trasferimento dei nostri vaccini ai
clienti avviene su ruote o per via
aerea. Per quest’ultima modalità
ci serviamo di speciali contenitori
attivi (Unicooler, Envirotainer),
che garantiscono il mantenimento
della temperatura a 2-8 °C grazie a
batterie.
In cosa è consistito il recente
intervento realizzato presso i
vostri stabilimenti di Rosia, con il
Quali sono le criticità principali
supporto di Simco?
di un’attività come la vostra,
A Rosia, con la collaborazione
di Simco, Novartis ha avviato un
progetto di riorganizzazione della
logistica interna del sito, mirato alla
che ha a che fare con materiale
estremamente delicato e
deperibile?
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
031
La parola ai professionisti Supply Chain Manager
razionalizzazione e automazione
dei magazzini al servizio dello
stabilimento. In buona sostanza
abbiamo trasformato il nostro
magazzino da manuale in
automatico. Obiettivo principale
era la definizione della migliore
soluzione complessiva sia per il
sistema di stoccaggio a temperatura
ambiente (15-25 °C), destinato
ad accogliere le materie prime e
i materiali di confezionamento,
sia per il sistema di handling
deputato alla sua integrazione con
i vari reparti utenti (produzione,
confezionamento). Soluzione da
realizzarsi coerentemente con le
indicazioni delle norme Gmp,
tenendo conto delle possibili
espansioni future e in un contesto
che non contemplava l’interruzione
delle attività operative durante la
fase di cantiere.
Per definire quali dovessero essere
le specifiche dello stabilimento,
innanzitutto è stata fatta una
valutazione dei processi e dei
flussi. Dopo avere valutato diverse
alternative tecnologiche, si è scelta
una soluzione che comprendeva un
magazzino automatico autoportante
per pallet servito da trasloelevatori
in doppia profondità con il relativo
In una
fabbrica
di vaccini,
qualsiasi
materiale
ha una
temperatura di
conservazione
in base alla
quale vengono
programmati la
movimentazione
e lo stoccaggio
convogliamento di testata. La
struttura è stata pensata per gestire
unità di carico delle dimensioni
di 800x1.200x1.200/1.700 mm
e un peso massimo di 750 kg.
Il magazzino, disposto su una
superficie di circa 1.700 m², ha
un’altezza di 22 m e si sviluppa su
11 livelli e tre corridoi di
stoccaggio. I trasloelevatori in
doppia profondità garantiscono
una potenzialità di 25-30 cicli
combinati/ora per macchina. La
testata, realizzata con rulliere
motorizzate e convogliatori a
catene, prevede due punti di
ingresso e due stazioni di uscita dei
pallet. La gestione dell’impianto è
Novartis
Vaccines and
Diagnostics
ricerca, sviluppa
e produce
vaccini contro
l’inﬂuenza e il
meningococco,
vaccini
pediatrici, per
adulti e per
viaggiatori
032
Automazione Industriale - Ottobre 2013
affidata a un sistema di controllo e
di coordinamento che si interfaccia
a monte con Sap e a valle con il
campo attraverso plc.
Il progetto è stato gestito da un
team multidisciplinare Novartis
Vaccines supportato da società
esterne con expertise nelle diverse
discipline. Foster Wheeler ci
ha supportato per il project e
construction management, la
costruzione degli edifici e gli
impianti di condizionamento,
Simco per la progettazione della
logistica d’impianto. Siemens
ha realizzato l’impianto di
movimentazione automatica e ne
ha sviluppato la logica di controllo.
Accenture per l’integrazione con
l’Erp del sito. Ctp e Pqe nelle
convalide dei nuovi sistemi.
La nuova area di stoccaggio a
15-25 °C dispone di 7.750 posti,
mentre quella a 2-8 °C ne ha 3.280.
Il tutto è servito da un sistema
di movimentazione totalmente
automatico basato su tre Agv, che
vanno a prendere i pallet all’uscita
del magazzino e ne gestiscono
gli spostamenti in base agli input
dettati dal sistema Optilog.
Processore di Rete Anybus NP40
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2013
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HMS INDUSTRIAL NETWORKS
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Smart city Telecontrollo
Automazione e telecontrollo
per le public utility
Il prossimo novembre a Bologna si parla di progetti
e tecnologie per la supervisione e la regolazione
delle reti di pubblica utilità
di Marco Vecchio
L
a 13ma edizione del
Forum Telecontrollo è
in programma il 6 e 7
novembre 2013 a Palazzo Re
Enzo di Bologna con il titolo
‘Competitività e Sostenibilità:
progetti e tecnologie al servizio delle
reti di Pubblica Utilità’. La mostraconvegno si preannuncia fin da
ora ricca di nuovi spunti. Il Forum,
infatti, costituisce un’occasione
ormai consolidata per stendere un
bilancio su quanto realizzato nel
comparto, coinvolgendo addetti del
settore utility. La manifestazione è
organizzata da Anie Automazione
e dal proprio gruppo di lavoro
034
Automazione Industriale - Ottobre 2013
‘Telecontrollo, Supervisione e
Automazione delle Reti’. Il partner
organizzativo quest’anno è Messe
Frankfurt, con il quale è già in
essere da tempo una consolidata
collaborazione per la fiera Sps Italia
di Parma.
Che cos’è esattamente il
telecontrollo? Si potrebbe definire
come la funzione di monitoraggio
e di regolazione realizzata tramite
un insieme geograficamente
distribuito di apparati che
consente agli operatori di essere
informati a distanza sullo stato
delle apparecchiature facenti parte
di un impianto complesso e di
operare modificandone gli stati. Un
sistema di telecontrollo è quindi
una soluzione che integra apparati e
strumenti diversi spesso sviluppati
appositamente per il particolare
processo che si vuole supervisionare.
L’esigenza di avere un sempre
maggiore controllo su una quantità
crescente di informazioni è il
volano verso reti e città sempre
più ‘smart’: si capisce allora quanto
sia importante e attuale oggi la
tecnologia del telecontrollo.
Proprio su questi argomenti si
focalizzano i momenti principali
di incontro previsti a Bologna. In
particolare, è in via di definizione
l’elenco dei relatori della tavola
rotonda ‘Confronto tra industria e
territorio: la ricerca di un modello di
business sostenibile per l’evoluzione
verso la smart community’, in
programma nel pomeriggio del 7
novembre. La smart community è
di fatto un movimento tecnologico,
culturale e sociale che sta portando
a profonde innovazioni nel modo
di pensare, organizzare e gestire le
città e le reti del prossimo futuro.
I protagonisti della tavola rotonda
sono proprio i fautori di questo
cambiamento: industria e territorio
(imprese di gestione delle reti e
amministratori locali, pubblico e
privato) devono oggi collaborare
sempre più attivamente per
progettare e concretizzare modelli
di business che consentano lo
La rete aperta d’automazione leader in l‘Asia
Nuovi mercati con
una innovativa rete
di comunicazione
L’ultima edizione di Forum Telecontrollo 2011, a Torino
sviluppo ‘sostenibile’ della smart community sia dal punto di
vista socio-ambientale - con servizi a valore aggiunto per i
cittadini, nel rispetto della tutela e valorizzazione delle risorse
ambientali - sia economico, con ritorni adeguati per coloro
che investono in progetti sempre più intelligenti.
L’industria è pronta alla sfida, mossa anche dall’esigenza
di sviluppare un mercato che, ad oggi, non ha ancora
espresso tutto il suo potenziale. Le imprese ritengono che vi
siano le condizioni per partire in alcune aree più virtuose
(l’Emilia Romagna è un ottimo esempio in tal senso) per poi
espandere a macchia di leopardo le soluzioni migliori. Gli
amministratori locali sono chiaramente interessati a queste
tematiche, ma hanno bisogno di un maggiore supporto
tecnologico per valutare meglio in quale direzione investire.
I gestori delle reti o utility, infine, sono una componente
fondamentale della filiera. Le competenze che si trovano sono
spesso di alto livello, così com’è genetica la propensione a
migliorare il proprio standard di servizio.
Per ciò che concerne le sessioni convegnistiche dell’evento, le
memorie presentate sono circa 70 e gran parte degli abstract
degli interventi sono già consultabili sul sito del Forum.
La proposta di quest’anno è molto variegata, spaziando dai
temi classici affrontati in questo evento - le soluzioni per
reti elettriche e idriche, per intenderci - fino a soluzioni
innovative, genericamente etichettate come Ict, che
riguardano le modalità di raccolta e gestione dei dati della
rete di supervisione e controllo, grazie alle nuove possibilità
offerte da Internet, permettendo al gestore di ottenere risultati
migliori anche in termini di efficienza energetica e gestionale
degli impianti.
Per informazioni
Telecontrollo 2013
www.forumtelecontrollo.it
Grazie alla leadership sul mercato asiatico,
CC-Link offre un alto potenziale di opportunità
per il vostro business.
Avete sicuramente già integrato tante tecnologie di rete aperta
nei vostri sistemi di automazione. Adesso è giunto il momento di
guardare in avanti e di puntare alla conquista del mercato asiatico.
Ma come si fa ad accedere a questo mercato? CC-Link è una
delle tecnologie principali leader nelle reti d’automazione in Asia.
L’implementazione della connettività CC-Link può sicuramente
contribuire ad un aumento considerevole delle vendite in mercati
importanti quali. la Cina. Il nostro progamma „Una porta aperta per
la Cina” include una vasta serie di interventi di sviluppo e marketing
in grado di assicurarvi ulteriori quote di mercato.
Interessati? Scriveteci all’indirizzo
[email protected], o visitateci
su cc-link-g2c.com
Speciale Scada/Hmi
Scada/Hmi, è sempre
primavera
Sostenibilità, virtualizzazione, cybersecurity, integrazioni e convergenze, accesso
da remoto via smartphone e tablet: il settore delle soluzioni Scada/Hmi vive una
continua primavera. Grazie al proliferare di temi e novità si conferma sempre più
fondamentale per la competitività delle aziende
di Massimiliano Luce
036
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Scada/Hmi Speciale
P
er un’azienda ci sono molti
modi per portare avanti il
proprio business in modo
competitivo. L’adozione dei sistemi
Scada e Hmi è uno di questi. Anzi,
si può anche affermare che essi
rappresentano certamente una delle
risorse tecnologiche attualmente
più importanti a disposizione delle
aziende. Soprattutto, ciò risulta
particolarmente vero per quelle
realtà impegnate a consolidare
la propria posizione sui mercati
internazionali, con la conseguente
necessità di affrontare sfide sempre
più insidiose legate, ad esempio,
alla gestione dei processi di
produzione, di logistica e di
gestione delle informazioni
trasversali a più siti o sedi. Non
si dimentichi, tuttavia, che la
necessità di rispondere in tempo
reale ai mutamenti del mercato
attuale, ormai globalizzato, spinge
qualsiasi azienda a doversi misurare
con una domanda di produzione
incredibilmente veloce e vivace.
In breve, si può dire che l’esigenza
di effettuare calcoli in tempo reale
per le analisi degli impianti, al
fine di giovarsi di una completa
supervisione della produzione,
così come la necessità di potere
introdurre in qualsiasi momento
delle modifiche migliorative
ai processi, accomuna tutte le
aziende produttrici impegnate
a conquistare quel vantaggio
competitivo necessario per
staccare la concorrenza. In
pratica, le tecnologie Scada/
Hmi, oggi, si rivelano sempre
più importanti nella crescita del
business aziendale, non soltanto
perché permettono di gestire
la produzione, ma soprattutto
in quanto sono in grado di
guidarla. Anche utilizzando, per
accedere al proprio sistema di
controllo, dispositivi portatili quali
smartphone e tablet (ad esempio
iPhone, iPad, sistemi Android).
Non stupisce, perciò, che a livello
globale il mercato dei software e
dei servizi Scada/Hmi stia vivendo
un periodo positivo di crescita
e sia per di più sollecitato verso
nuove evoluzioni. Particolarmente
sentita risulta, infatti, l’esigenza
di una convergenza su un’unica
piattaforma di software e servizi
che coinvolgano in un colpo solo
aspetti industrial, building ed
energy automation. Al tempo stesso,
è sempre più forte il desiderio di
integrare le soluzioni software
Scada/Hmi con gli strumenti
Emi (Enterprise Manufacturing
Intelligence).
Infine, aggiungiamo un’ulteriore
nota su un tema sempre più sentito
in un’era di austerità come quella
che stiamo vivendo e che porta
acqua al mulino delle soluzioni
Scada/Hmi e la loro capacità
di gestire in modo razionale
gli impianti: stiamo facendo
riferimento alla questione della
sostenibilità, la cui applicazione
consente alle aziende di ridurre in
maniera importante i costi generali
relativi alle materie prime.
Sempre in termini di vantaggi
economici e di razionalizzazione,
temi forti che coinvolgono sempre
più anche il settore delle soluzioni
Scada/Hmi, sono la virtualizzazione
e la possibilità di sfruttare le ultime
tecnologie di cybersecurity. Ne
vedremo ancora delle belle.
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
037
Speciale Applicazioni
Il lato dolce
della tecnologia
Irca ha scelto le soluzioni Scada/Hmi di GE Intelligent
Platforms per una maggiore produttività ed efﬁcienza.
Signiﬁcativa, nel progetto, la collaborazione con ServiTecno
di Andrea Colombo
I
rca è un’azienda familiare
che sin dal 1919 si dedica
alla fabbricazione di
prodotti alimentari: una gamma
particolarmente ampia di articoli
destinati alla panificazione e alla
pasticceria. Nel corso degli anni
l’impegno per l’adeguamento
e l’ampliamento degli impianti
produttivi è stato costante e
attualmente i tre stabilimenti di
Gallarate e di Vergiate occupano
una superficie di oltre 50.000 m2.
Irca, inoltre, ha raggiunto
importanti risultati esportando
all’estero in più di 50 Paesi. La
primaria preoccupazione è sempre
stata perciò quella di offrire un
prodotto di elevata qualità insieme
a un sistema logistico accurato ed
esclusivo.
Negli anni Novanta, i responsabili
tecnici dell’azienda hanno sentito
la necessità di introdurre soluzioni
di automazione nelle linee di
produzione del cioccolato, fino
ad allora gestite manualmente
e indipendentemente a bordo
macchina.
Prima di introdurre il sistema di
038
Irca è
un’azienda
famigliare
che produce
prodotti
alimentari da
quasi cento
anni
Automazione Industriale - Ottobre 2013
automazione, non vi era alcun
coordinamento e integrazione tra
le fasi del processo che venivano
gestite automaticamente e
indipendentemente dagli operatori,
causando tempi di inattività tra le
diverse fasi, con un conseguente
calo di resa della produttività. In
fase di analisi, i campioni venivano
presi manualmente e analizzati;
i risultati ottenuti erano scritti
su fogli e portati dal laboratorio.
Anche le ricette per la realizzazione
delle diverse qualità del cioccolato
erano gestite manualmente: gli
operatori indicavano i dosaggi con
possibilità di errori umani.
Dal cioccolato…
Consapevole dell’importanza di
adottare soluzioni Hmi/Scada
per ovviare alle debolezze di una
gestione manuale, nei primi anni
Novanta il team di responsabili
tecnici dell’azienda si è rivolto a
ServiTecno, distributore italiano
dei prodotti software della famiglia
Proficy per l’automazione, il
controllo e la business intelligence.
Sono stati quindi implementati i
primi iFix32, inizialmente solo in
fase di dosaggio; l’automazione
completa della linea di produzione
del cioccolato, che include anche
le fasi di concaggio e messa nei
serbatoi, è avvenuta nel giro di due
anni. I numerosi benefici ottenuti
hanno spinto l’azienda a investire
in continui aggiornamenti fino
ad arrivare all’ultima versione
del software. Proficy iFix di GE
Intelligent Platforms, infatti, offre
capacità di visualizzazione dei
processi e di acquisizione dei dati,
nonché di analisi, supervisione e
controllo. Dispone di un robusto
motore Scada e di numerosi
strumenti di connettività, di
un’architettura aperta e di modalità
di collegamento in rete altamente
scalabili e distribuite.
iFix può essere utilizzato sia
per applicazioni semplici, come
l’inserimento manuale e la
convalida dei dati tipici delle
funzioni Hmi, sia per applicazioni
Applicazioni Speciale
Scada molto complesse, come
funzionalità batch, filtrazione e
gestione distribuita degli allarmi.
Con l’impiego e il continuo
aggiornamento di questa
soluzione, Irca ha potuto ottenere
una maggiore produttività grazie
all’integrazione delle diverse fasi
e alla conseguente riduzione dei
tempi di inattività, e una migliore
qualità di produzione, dovuta
a un controllo automatizzato
dei vari dosaggi, scoprendo
anche eventuali non conformità
che prima erano più lunghe da
rilevare.
“L’apertura di iFix con altri
ambienti ci ha consentito di
interfacciarlo con il nostro sistema
Erp per gestire la ricette, ottenere
la tracciabilità della produzione,
verificare la qualità dei prodotti e
controllare le varie fasi di carico
e scarico delle materie prime
nel magazzino”, ha commentato
Matteo Di Terlizzi, responsabile
sviluppo software.
… alle creme e farciture
Il successo ottenuto nelle linee
di produzione del cioccolato ha
spinto ad ampliare l’automazione
in tutti gli impianti produttivi
dell’azienda che includono creme,
farciture alla frutta, prodotti
alle mandorle, prodotti alla
nocciola, gelatine, preparati per
panificazione e pasticceria.
Successivamente a Proficy iFix,
si è scelto di avvalersi in tutte
le linee di produzione anche
di Proficy Historian di GE
Intelligent Platforms, l’estensione
della piattaforma Proficy per
supportare tutte le nuove
applicazioni di Plant Intelligence
in grado di offrire vantaggi, tra
cui funzioni integrate di raccolta
dati, maggiore velocità, maggiore
compressione dei dati stessi,
solide risorse di ridondanza,
sicurezza dei dati ottimizzata e
tempi di valutazione più rapidi.
Grazie a Proficy Historian
è oggi possibile raccogliere
Irca ha
adottato le
prime soluzioni
di automazione
negli anni
Novanta,
rivolgendosi
ﬁn da subito a
ServiTecno
informazioni dettagliate in
tutti e tre gli stabilimenti, che
vengono archiviate su un server
centrale. C’è quindi un repository
unico dove mettere i dati che
possono essere esportati in file
excell ed analizzati a diversi
livelli aziendali. Le informazioni
raccolte consentono di verificare
i tempi di downtime in un
processo e di apportare eventuali
modifiche.
“L’introduzione del software
e il suo utilizzo combinato
con Proficy iFix ha apportato
numerosi miglioramenti
in termini di produttività e
prestazioni”, afferma Di Terlizzi.
“Historian offre un vantaggio
competitivo reale grazie alla
possibilità di disporre di processi
decisionali migliori e più rapidi,
maggiore produttività e riduzione
dei costi”.
Sempre negli ultimi anni,
l’azienda ha scelto di installare
Idus IS, un sistema per la gestione
informatica delle informazioni
e della documentazione relativa
agli asset di impianto, integrato
con un completo sistema
informativo di gestione della
manutenzione. Il prodotto è
distribuito in Italia da ServiTecno.
Idus IS consente, infatti, di
soddisfare tutte le esigenze del
reparto manutenzione, ed è
estremamente facile da utilizzare.
Inoltre, le informazioni nel
sistema servono anche come base
e supporto per prendere decisioni
strategiche.
Per informazioni
ServiTecno
www.servitecno.it
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
039
Speciale Applicazioni
Tecnoliva sceglie
i pannelli Abb
Nel settore food & beverage, adottare le più avanzate
tecnologie Hmi consente di aprire a nuovi business
di Andrea Colombo*
T
ecnoliva ha scelto di innovare i
propri macchinari utilizzando i
prodotti Abb per l’automazione.
Utilizzando i pannelli operatore CP600
touchscreen di Abb come interfaccia
uomo-macchina, in collaborazione
con l’istituto tecnico industriale Marco
Polo di Assisi, Tecnoliva ha avviato il
proprio business legato al revamping
di macchinari operanti nel settore food
& beverage per la produzione di olio
extravergine di oliva ad alta qualità. Il
valore aggiunto che le soluzioni per
l’automazione di Abb hanno offerto
consiste nella totale integrazione con i
sistemi già preesistenti sulla macchina
e nella riduzione di tempi e costi di
progettazione e messa in servizio.
L’ambiente di sviluppo, il quale unisce
la progettazione per i controllori e
per i pannelli operatore, grazie alla
sua intuitività e alle numerose librerie
presenti, ha permesso all’azienda di
dedicare la maggior parte del tempo
alla cura dei dettagli dell’applicazione.
I pannelli operatore CP600, grazie alla
tecnologia Javascript integrata all’interno
dell’ambiente Panel Builder, hanno
consentito di attuare una gestione
intelligente della personalizzazione delle
pagine grafiche.
040
Con i
pannelli
CP600 di Abb,
Tecnoliva
ha avviato
il proprio
business legato
al revamping
di macchinari
nel settore food
& beverage
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Pannelli Ethernet-based
I protocolli di comunicazione su
base Ethernet integrati nei pannelli
operatore CP600 consentono una
connessione senza alcun conflitto
all’interno di una qualsiasi rete
Internet interna o esterna all’azienda.
La presenza di uno switch Ethernet
integrato sul retro dei pannelli
permette di creare reti complesse e
contenere i costi di realizzazione di tale
struttura. Attraverso un’architettura
di questo tipo l’operatore è in grado di
monitorare la macchina da remoto in
modalità asincrona, disponendo di un
sistema di telecontrollo già presente
nella soluzione utilizzata. Questo
ha permesso ai tecnici dell’azienda
Tecnoliva di limitare notevolmente i
costi di diagnostica e intervento sulle
macchine installate.
La possibilità di gestire reti di controllori
abilitando una singola impostazione dei
pannelli operatore nel software Panel
Builder ha permesso di ottimizzare i
costi di sviluppo sui singoli macchinari
e il tempo di reingegnerizzazione delle
macchine in fase di revamping.
Oltre alla visualizzazione degli
andamenti dinamici di variabili, è
stato utilizzato anche il widget relativo
alla tabulazione automatica degli
allarmi che si generano in presenza di
sovratemperature o altri fenomeni di
particolare attenzione per la produzione.
Anche in questo caso è resa possibile la
visualizzazione di allarmi attivi in tempo
reale sulla macchina e dello storico
allarmi in un arco di tempo determinato.
Tecnoliva ha utilizzato anche il widget
dedicato alla gestione delle ricette,
contenuto nelle librerie Panel Builder,
per realizzare set di dati, i quali sono
aggiornati direttamente da pannello
operatore dal cliente finale, a seconda
delle specifiche delle funzionalità
richieste per la macchina utilizzata.
Il nuovo software sviluppato e
installato sui pannelli operatore CP600
utilizzando l’ambiente Panel Builder
è strutturato in diverse sezioni che
permettono all’operatore di interagire
con la macchina controllata. La pagina
principale del progetto riporta sullo
schermo un sinottico interattivo della
macchina per la produzione di olio
Applicazioni Speciale
extravergine di oliva, in cui sono
monitorate le temperature registrate
dai vari sensori presenti. Questo è un
aspetto determinante in questa tipologia
di applicazioni, in quanto la bontà del
prodotto deriva da un perfetto controllo
del riscaldamento del medesimo nelle
varie fasi di lavorazione.
Tecnoliva dà
all’operatore
la possibilità
di impostare
tempi di ciclo
lavorazione
e set point di
temperatura
nelle principali
Gestione in tempo reale
Tecnoliva ha implementato inoltre
la possibilità di impostare, attraverso
pagine pop-up, i tempi di ciclo
lavorazione e i set point di temperatura
nelle principali sezioni della macchina.
L’operatore può inserire la propria
commessa di lavorazione specificando
il cliente finale cui sarà destinato
il prodotto finito, la quantità e la
tipologia di materia prima utilizzata,
sezioni della
codificandola tramite un codice
univoco per partita. Il tutto è gestito in
real-time sulla macchina garantendo
sempre una visualizzazione e controllo
costante dei parametri critici.
Le caratteristiche hardware dei
pannelli CP600 hanno permesso
di implementare un sistema di
datalogging del set di dati caricato su
ogni macchina, dei valori visualizzati
macchina
nei trend e di parametri storici e del
record storico di allarmi generati. Tutti
i dati sono resi disponibili all’interno
della rete Intranet su base Ethernet del
cliente finale, il quale ha la possibilità
di effettuare analisi statistiche e
stampare le informazioni direttamente
dalla sala di controllo remota. Il
processo di salvataggio dati è stato
ridondato inoltre su memoria di massa
Usb esterna, su memoria Flash interna
al pannello e su scheda di memoria di
tipo SD nell’apposito slot dedicato.
*Si ringrazia Michele Rossi,
Product Manager Abb Plc & Hmi,
per la documentazione fornita.
Per informazioni
Abb
www.abb.it
Speciale Applicazioni
Il vento
Sulle colline che
sovrastano il mare
nella località croata
dell’efficienza
di Crno Brdo, sette
aerogeneratori catturano
le brezze provenienti dal
mare e le trasformano in
energia pulita
Le tecnologie verdi sono sempre più diffuse e facili da gestire. Merito, anche,
delle soluzioni Scada/Hmi, sempre più importanti per costruire un mondo più pulito
e al tempo stesso più efﬁciente
di Andrea Colombo
A
Crno Brdo, in Croazia, è
stato realizzato un parco
eolico consistente di sette
aerogeneratori. Quando ricevette
la commessa per la realizzazione
dell’impianto di Crno Brdo, il Gruppo
Leitwind disponeva già di esperienza
internazionale, avendo installato
impianti analoghi in Europa, Asia e
America del Nord. Poiché Leitwind
installa parchi eolici in diversi paesi
del mondo, le esigenze da soddisfare
sono di regola molto eterogenee.
L’impresa si mise dunque alla ricerca
di un produttore di sistemi Scada che
avesse esperienza nel settore delle
sottostazioni.
042
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Con Copa-Data e il suo software
Zenon, Leitwind è riuscita a
soddisfare le più diverse direttive
in modo efficiente e con limitato
dispendio di tempo e risorse. Il parco
eolico in Croazia è stato realizzato
da Robert Strauss, ingegnere di
sviluppo di sistemi di controllo
presso Leitwind. “Il progetto in
Croazia riguarda un parco con sette
aerogeneratori LTW77 con una
potenza nominale di 1,5 MW e una
potenza installata di 10,5 MW”,
ha spiegato Strauss. “La gestione
dell’impianto è stata realizzata con
un Simatic S7-300. Per l’automazione
di livello superiore è stato utilizzato
un dispositivo Beckhoff CX1020.
Abbiamo deciso di usare
Zenon per svolgere i compiti
di visualizzazione”. Di decisiva
importanza per la realizzazione
del processo era soprattutto la
messa a punto di un’interfaccia
conforme alla norma Iec 61850 o
61400-25. Considerato che i tempi
a disposizione per la realizzazione
del progetto erano stretti,
l’implementazione doveva essere
portata a termine velocemente.
Per esigenze di visualizzazione
e manutenzione, il sistema di
controllo doveva essere accessibile
anche da remoto.
Applicazioni Speciale
La comunicazione
è quello che conta
I sistemi di management di parchi
eolici di Leitwind uniscono diversi
aerogeneratori. Così il gestore
dell’impianto, ad esempio, può
avviare o arrestare tutti i dispositivi
contemporaneamente, oppure
disattivarne o avviarne in parallelo
solamente una parte premendo
semplicemente un bottone. Un altro
importante compito è quello di
mettere a disposizione degli operatori
i dati attuali della produzione e della
disponibilità dell’impianto. Non
bisogna poi dimenticare le mansioni di
regolazione delle prestazioni (numero
dei giri), nonché della potenza reattiva.
I dati devono essere a disposizione
sia nell’impianto sia in remoto.
In tal modo, il gestore della rete,
soprattutto nel caso di grandi parchi
eolici, può intervenire per regolarne il
funzionamento e, ad esempio, ridurre
le prestazioni in caso d’instabilità della
rete, oppure fare in modo che venga
generata della potenza reattiva.
Il sistema di management del parco
eolico deve poter comunicare con
diversi protocolli di comunicazione in
uso nel settore energy, soprattutto con
Iec 61850, DNP3 e, in futuro, anche
Iec 61400-25. Spesso la decisione di
quale protocollo usare in concreto
viene presa molto tardi, così come
quelle relative alla connessione con
una centrale di gestione sovraordinata
o l’allacciamento alla rete di
distribuzione di energia.
“Una delle ragioni più importanti per
cui ci siamo decisi per Zenon di CopaData erano l’esperienza e il know-how
di questa società nel settore delle
sottostazioni”, ha proseguito Strauss.
“Abbiamo potuto sempre attingere
a questo patrimonio di conoscenze,
il che ha risparmiato a noi la fatica
di scendere nel dettaglio di ogni
protocollo”.
Con Zenon, Leitwind ha avuto la
possibilità di attingere al repertorio
di protocolli di comunicazione già
implementati nel software, potendoli
usare a piacimento, sostituendoli
o integrandoli. Proprio per questo
non è stato un problema soddisfare
il desiderio del cliente che voleva che
il parco eolico fosse gestito tramite
Iec 61850, anche se lo stesso cliente
non ha fornito i relativi dati in tempo.
Leitwind non ha fatto altro che passare
senza problemi a una connessione
tramite un protocollo Modbus.
Leitwind
ha scelto il
software Zenon
di Copo-Data
per il parco
eolico di Crno
Brdo
Progettazione ﬂessibile
La possibilità offerta da Zenon di
integrare velocemente delle varianti
nei progetti e di reagire prontamente
al mutare delle condizioni e delle
richieste ha facilitato sensibilmente
il lavoro di progettazione. Così come
la struttura modulare del sistema
Scada. Leitwind ha acquistato la
licenza solamente per quelle parti
del software che sono poi state
effettivamente utilizzate. Per realizzare
il così importante accesso remoto, ad
esempio, è stata implementata una
versione dello Zenon Webserver
Standard ridotta nel numero delle
funzioni, ma sufficiente per svolgere
i compiti di osservazione cui era
destinata. Grazie a questa soluzione
è possibile accedere con un qualsiasi
web browser al parco eolico ed
esaminare i dati. Se un giorno si
rendesse necessario dotare il sistema
anche di possibilità di gestione
remota, non si dovrebbe fare altro che
estendere il modulo implementando
lo Zenon Webserver Pro, senza
dover intervenire in alcun modo sul
progetto.
“La nostra decisione a favore
di Copa-Data è motivata da tre
considerazioni fondamentali”, ha
concluso Paul Thaler, responsabile
del settore software presso Leitwind.
“In primo luogo, il know-how
della ditta salisburghese nel campo
dei protocolli in uso nel settore
energetico. In secondo luogo, il fatto
che i nostri controller collaborano
molto bene con i driver di CopaData. In terzo luogo, il fatto che con
Zenon non si deve programmare
molto, ma più che altro configurare, il
che permette di lavorare velocemente
e riducendo al minimo la possibilità
di commettere errori. Con Zenon,
insomma, si è in grado di approntare
in breve tempo una soluzione di
alta qualità e di reagire in modo
flessibile e veloce a cambiamenti
contingenti. Quest’ultimo è un fattore
di particolare importanza soprattutto
in quei progetti in cui le richieste e le
esigenze dei clienti non sono definite
in modo preciso fino a poco prima
della messa in opera del sistema”.
Per informazioni
Copa-Data
www.copadata.com
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
043
Speciale Applicazioni
Piani di sicurezza
Più afﬁdabilità, capacità di controllo e maggiori livelli
di sicurezza. È quanto sanno garantire le soluzioni Scada
nate per l’industria e applicate in seguito anche
al settore della building automation
di Andrea Colombo
N
ata ad Alba più di venti
anni fa, Progecta è oggi
un system integrator
che sviluppa e realizza sistemi
di automazione industriale e
controllo di processo nella forma
‘chiavi in mano’ in molteplici
ambiti industriali, principalmente
nel settore alimentare, ma anche
beverage, pet food, molitorio,
vetro, tessile, farmaceutico, vernici,
packaging.
Inoltre, Progecta sviluppa sistemi
di automazione per grandi edifici a
uso pubblico e privato; ed è proprio
l’ambito della building automation a
offrire all’azienda piemontese le più
interessanti possibilità di crescita.
“Sviluppiamo applicazioni e sistemi
basati non su prodotti dedicati ma
su prodotti commerciali derivati
dall’automazione, quindi plc e
Scada commerciali”, ha spiegato
Enrico Greco, responsabile dello
Sviluppo Commerciale di Progecta,
entrando nel dettaglio delle attività
Progecta
si è avvalsa di
CitectScada
Facilities,
pacchetto
progettato
per il settore
della building
automation
044
Automazione Industriale - Ottobre 2013
riferite alla building automation.
Tra questi, uno tra i maggiormente
impiegati è il software di supervisione
dell’azienda australiana Citect,
CitectScada, distribuito in Italia da Efa
Automazione.
Progecta è forte di una solida
esperienza sia sul suolo nazionale sia
su quello internazionale con una valida
competenza all’estero, soprattutto in
Europa dell’Est: Bulgaria, Serbia e
Albania, per citare alcuni dei Paesi in
cui l’azienda è attiva.
“Da 12 anni siamo attivi in Bulgaria”,
ha continuato Greco. “Da due anni
abbiamo anche una nostra controllata
con sede a Sofia, Progecta.Bg. “La
building automation per il terziario è
un dominio dalle svariate possibilità
e problematiche: ci sono i palazzi e
gli uffici, certo, ma ci sono anche i
centri commerciali, i villaggi turistici,
gli hotel, i musei e poi, ancora, i
palazzetti dello sport e gli stadi. Ogni
edificio presenta variabili ed esigenze
specifiche”.
Nato per l’industria, ottimo
per il terziario
Progecta si è occupata della
progettazione dei sistemi di
supervisione e controllo di un palazzo
di uffici ubicato nel centro di Sofia,
capitale della Bulgaria: l’Interpred
World Trade Center. Si tratta di un
edificio di 35.000 m2, composto di
otto piani fuori terra e cinque interrati
a uso parcheggio, realizzato grazie
allo spirito imprenditoriale di alcuni
investitori italiani.
“Eravamo già a conoscenza delle
Applicazioni Speciale
variabili e delle complessità riferite
alla realizzazione di un progetto
di questo tipo, dal momento che
ci eravamo poco tempo prima
occupati di un progetto relativo alla
nuova palazzina uffici della sede
centrale e un centro commerciale
‘La Grand’A’ per il gruppo Dimar,
nota azienda della provincia di
Cuneo operante da molti anni
nel Nord-Ovest nella grande
distribuzione”, ha spiegato Greco.
“Si trattava però della prima volta
che utilizzavamo CitectScada in
un’applicazione di questo tipo, era
sempre stato usato in applicazioni
industriali”. Progecta ha utilizzato
CitectScada Facilities, il pacchetto
specificamente indicato per la
gestione e supervisione di sistemi
legati all’automazione degli edifici.
“L’applicazione consiste in due
postazioni di supervisione ridondate
tra loro che dialogano in rete con
23 plc, e gestiscono tutti gli impianti
Hvac, gli impianti elettrici e rilevano
i dati dei sistemi anti-intrusione
e anti-incendio; solo il Tvcc e il
controllo accessi non vengono
controllati dal Citect. Gli I/O
collegati sono circa 2.300, 4.096 gli
I/O delle due stazioni”.
La scelta del CitectScada
per l’Interpred Wtc è venuta
naturalmente: le performance e
caratteristiche del software erano
già note a Progecta, che aveva
potuto apprezzarne le qualità in
applicazioni in ambito industriale; la
disponibilità del pacchetto Facilities
ha contribuito a confermare la
direzione della scelta: poter accedere
a una serie di driver specifici per la
building automation, supportati da
uno Scada competitivo, ha convinto
Progecta ad adottarlo per questa sua
importante applicazione.
L’Interpred
World Trade
Center ha sede
nel cuore di
Soﬁa, capitale
della Bulgaria
È la prima
volta che
Più Facilities di così!
“Non ci sono stati problemi di sorta
sull’installazione, pur trattandosi
per noi di una nuova esperienza.
Il vero punto di svolta, che per
noi di Progecta rappresenta il
valore aggiunto di CitectScada, sta
proprio la possibilità di accedere
con il pacchetto Facilities a tutti i
driver necessari al completamento
del sistema di supervisione
dell’edificio. Un pacchetto completo
che semplifica il lavoro del system
integrator”.
CitectScada è stato impiegato
da Progecta anche nel settore
delle energie rinnovabili, per la
supervisione dei dati di alcune
centrali idroelettriche. Quello
delle rinnovabili è un mercato
dall’andamento positivo, non
eccessivamente intaccato dalle
conseguenze della crisi economica e
aiutato dalla presenza (anche se oggi
ridotta) di incentivi governativi.
In ogni caso, Progecta intende
proseguire con l’utilizzo di
CitectScada per le future
applicazioni in ambito buiding
automation: “Il prodotto è valido e i
vantaggi concreti. Dopo l’esperienza
di Sofia prevediamo di proporlo
anche in successivi progetti di
building automation”, ha concluso
Greco.
Progecta
utilizza
CitectScada per
il terziario
Per informazioni
Efa Automazione
www.efa.it
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
045
Speciale Prodotti
a cura di Massimiliano Luce
Tecnologia da Premium
Giunta alla versione 4, la piattaforma
software Premium Hmi arricchisce l’offerta
di Asem per lo sviluppo dell’interfaccia
uomo-macchina. Accompagnata da un’app
mobile per l’interazione con i progetti Hmi
su dispositivi iOS e Android, Premium Hmi4
fa della trasversalità il suo punto di forza:
l’utente è in grado di impiegare lo stesso
progetto indifferentemente su Hmi basati su
piattaforme Arm o X86 e con Runtime Win CE
o Win 32/64, senza alcun bisogno di modiﬁche
o cambio di impostazioni nel tool di sviluppo
Premium Hmi Studio.
Premium Hmi4 introduce un nuovo motore
di rendering graﬁco che supporta le ultime
tecnologie di visualizzazione Microsoft Xaml
che consentono di realizzare interfacce
Hmi tecnologicamente avanzate tipiche dei
dispositivi mobile di ultima generazione.
Premium Hmi4 dispone di numerose
funzionalità che lo rendono paragonabile a
uno Scada.
Asem ha inoltre sviluppato interamente
in casa Premium Hmi Mobile, scaricabile
gratuitamente da App Store e Google Play.
Premium Hmi Mobile utilizza una connessione
Wi-Fi alla rete locale dell’Hmi del macchinario
e/o dell’impianto e abilita l’accesso e
l’interazione con i progetti Premium Hmi in
modo indipendente rispetto all’operatore
di macchina, permettendo la continua
supervisione di impianti di grandi dimensioni
o di linee.
Per informazioni
Asem
www.asem.it
Il futuro è qui
Cinque pollici
di qualità
Ci sono novità in arrivo da casa
Saia Burgess. La società ha
reso disponibile il nuovo WebPanel Saia Micro-Browser PCD7.
D450Wtpf da 5”, con display
touch screen Tft di alta qualità,
con risoluzione 800x480 pixel
(Wvga) e retroilluminazione a Led.
Grazie alla risoluzione, il pannello
può visualizzare soﬁsticate
pagine web con immagini e
graﬁche nitide. Permette anche
la portabilità e la compatibilità
di progetti Vga (640x480
pixel) esistenti, senza alcun
adattamento dell’applicazione
utente. Il pannello Saia MicroBrowser da 5” può sostituire i
convenzionali pannelli di testo
semigraﬁci. Le interfacce utente
sono realizzate con l’applicativo
Saia Web Editor, che permette
di ridurre i tempi di sviluppo e di
realizzazione delle pagine web.
Le dimensioni del nuovo pannello
Saia Micro-Browser da 5”
(166,2x122,2 mm) lo rendono
ideale per piccole sottostazioni
di distribuzione, per applicazioni
di controllo di camera, così
come per macchine operatrici
industriali e per tutte le
installazioni dove siano
disponibili spazi limitati.
Per informazioni
Saia Burgess Controls Italia
www.saia-pcd.it
www.saia-controls.it
046
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Progea presenta una nuova
tecnologia, Automation Platform.
Next, frutto dell’intenso lavoro
degli ultimi cinque anni,
costruita per creare una nuova
generazione di software per
l’automazione industriale, di cui il
punto principale è Movicon.Next.
La tecnologia sviluppata
costituisce una piattaforma
aperta e scalabile, basata su
.Net e sul concetto di moduli
plug in, attraverso la quale i
professionisti dell’automazione
possono disporre di una
soluzione modulare e aperta
quale piattaforma per
supervisione, Hmi, Historian, Mes
e analisi industriale.
Il framework .Net è interamente
sviluppato da Progea e
concepito per l’uso industriale,
con un concetto modulare
che si basa su apertura ed
efﬁcienza. La soluzione proposta
comprende una suite di moduli
funzionali che si innestano
secondo la tecnologia plug in
nella piattaforma, lasciando
spazio all’integrazione di moduli
di terze parti. L’information
model della piattaforma (client/
server) è basato su Opc UA,
tecnologia di comunicazione che
favorisce apertura, efﬁcienza
e sicurezza dei dati. Il modulo
I/O Server inoltre consente
la comunicazione con tutti i
dispositivi d’automazione del
mercato.
Per informazioni
Progea
www.progea.com
Prodotti Speciale
Simatic WinCC, controllo senza
restrizioni
Vipa Italia propone i touch ecoPanel 604LC e 607
LC, una gamma di pannelli operatore touchscreen
che uniscono le potenzialità di Movicon Hmi, con
un’interfaccia sempliﬁcata e intuitiva. Si tratta di
un prodotto con case in speciale materiale plastico
IP65, interfacce di comunicazione Ethernet, seriali
(RS232/485/422), Usb, Mpi/DP. La memoria di 128
MB consente l’utilizzo degli ecoPanel in applicazioni
in cui la cpu può essere della serie di plc S100/200,
una Speed7 di Vipa o un altro plc di mercato.
Movicon è un ambiente di sviluppo per progetti la cui
piattaforma di destinazione va da Windows CE ﬁno a
Windows 7 e permette l’utilizzo di variabili illimitate,
con la possibilità di importare automaticamente le
variabili dal plc grazie alle preinstallate librerie di
driver per i plc Vipa.
Simatic WinCC, soluzione Scada principale di Siemens Industry,
offre la possibilità di remotizzare applicazioni web su dispositivi
mobili sfruttando i servizi Remote Desktop di Microsoft. Un qualsiasi
dispositivo dotato di protocollo (o applicazione) Rdp client può
monitorare e controllare l’impianto al pari della supervisione locale,
senza restrizioni di funzionalità di prodotto, ma con eventuali restrizioni
di autorizzazioni di utente.
Per chi desidera una
soluzione diversa, magari
non legata a Microsoft, è
possibile anche utilizzare
la piattaforma WinCC OA
(Open Architecture) che,
come dice il nome stesso, è
installabile anche su sistemi
operativi diversi quali Unix,
Ubuntu e Sun Solaris. Questa
supporta nativamente l’opzione Ultralight Client per i dispositivi mobili.
Le soluzioni proposte non si basano su protocolli di comunicazione
proprietari, perché il mercato chiede apertura nelle comunicazioni tra
sistemi multivendor ed è quindi indispensabile rafforzare la sicurezza
con diversi sistemi, quali la crittograﬁa Ssl e le connessioni sicure Https.
Per informazioni
Vipa Italia
www.vipaitalia.it
Per informazioni
Siemens Industry
www.swe.siemens.com
Intuitivi ed Ethernet-based
Hmi screen vincenti
Mario Frigerio e Isis sono le aziende
che si sono aggiudicate il Premio
Best Hmi Screen Competition 2013
di Mitsubishi Electric Europe. Isis
è stata premiata per lo sviluppo di
un sistema completo per il controllo
di un impianto di produzione
food&beverage in Giappone, creato
utilizzando un’interfaccia Hmi (Isis
Usos Hmi) capace di limitare gli errori,
focalizzandosi solo sulle operazioni
realmente importanti. L’interfaccia Hmi
è gestita da 14 pannelli operatore Got
1000 di Mitsubishi Electric. L’interfaccia
è caratterizzata da immagini chiare e
informazioni dettagliate presenti sulle
etichette. L’Hmi permette a Isis una più
semplice navigazione tra le schermate,
grazie all’utilizzo di immagini realistiche
e di colori primari che aiutano a
distinguere immediatamente le diverse
segnalazioni.
Mario Frigerio ha realizzato a sua
volta, in collaborazione con Mitsubishi
Electric, una linea di produzione a basso
rilassamento per l’industria del ﬁlo di
acciaio. Per questa applicazione Mario
Frigerio ha installato diversi prodotti
Mitsubishi Electric, tra cui pannelli
GT16, plc Q Series (con cpu Q06Udeh e
CC-Link I/O remoto), inverter FR-A740
per sofﬁanti e inverter FR-D740 per
pompaggio. Il GT16 installato nella linea
di produzione ha vinto il Premio Best Hmi
Screen Competition 2013 di Mitsubishi
Electric Europe grazie a un sistema molto
efﬁciente per visualizzare la temperatura
dell’acqua (completa di graﬁco di trend),
al semplice controllo delle sofﬁanti,
all’efﬁcace gestione del sistema di
pompaggio e agli allarmi termici molto
completi.
Per informazioni
Mitsubishi Electric
www.mitsubishielectric.it
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
047
Speciale Prodotti
di design. L’oggetto diagramma
può visualizzare fino a cinque
trend relativi ai valori misurati
e memorizzati nel plc, i valori
misurati e i trend possono essere
memorizzati in formato Csv. Per una
gestione sicura d’accesso, le pagine
web nel browser possono essere
protette da password per evitare
Per il telecontrollo e il telemonitoraggio...
Panasonic Electric Works Italia offre
una gamma di prodotti completa
per le soluzioni di telecontrollo e
telemonitoraggio. La realizzazione
di stazioni remote, sia per quanto
concerne la comunicazione sia per
quanto riguarda l’automazione vera
e propria, può essere sviluppata
utilizzando tutti i plc Panasonic,
usufruendo di prodotti standard.
Nelle soluzioni di telecontrollo
e telemonitoraggio, grazie alla
funzionalità WebServer, è possibile
accedere al modulo FP WebServer presente nella stazione
remota da un pc standard o da
uno smartphone (iPad, iPhone) su
rete mondiale, per visualizzazione,
monitoraggio e comando in modo
economico utilizzando comuni i
browser.
Per facilitare la pubblicazione
delle iterazioni distribuite, è stato
introdotto l’FP Web Designer,
un editor per creare siti web e
visualizzare i dati elaborati e raccolti
dal modulo FP Web-Server. Con un
Editor Wysiwyg (‘quello che vedi è
quello che hai’) non è necessaria
alcuna specifica conoscenza di
programmazione dei linguaggi Html,
Php, JavaScript o Java. Specifiche
librerie (grafiche) a oggetti
aiutano gli utenti nel loro lavoro
... e per ambienti esterni e gravosi
Si rafforza la proposta Panasonic di soluzioni Hmi Tough per ambienti outdoor
con l’introduzione del nuovo GT03. Due sono i modelli disponibili con case
silver da 3,5” e display Tft con backlight Led, uno nella versione a 4.096 colori,
l’altro in quella monocromatica a 16 tonalità di grigio. Come per il GT32 Tough, si
contraddistinguono per la capacità di operare in ambienti con temperature da -20
a +60 °C e umidità relativa dal 10% al 90%. Il frontale ha grado di protezione IP67
e ha uno strato protettivo contro l’invecchiamento dall’esposizione ai raggi UV.
GT03 è ideale anche negli ambienti più gravosi.
048
Automazione Industriale - Ottobre 2013
modifiche e accessi non autorizzati.
Nella recente release dell’FP Web
Designer 6.10 sono disponibili
nuove funzionalità applicative che
rendono lo strumento ancora più
intuitivo e flessibile per gli utenti:
il supporto di strumenti Wizard per
creazione automatica della pagine,
procedura di accesso tramite Login,
multilingua, personalizzazione
degli oggetti e il supporto grafica
vettoriale .svg e formato immagini
.png sono tra le novità introdotte.
Nella proposta di una soluzione
completa, lo Scada installato nella
stazione centrale è concepito
per soddisfare con semplicità le
esigenze tecniche ed economiche
nello sviluppo di soluzioni Scada/
Hmi, ove sono disponibili tutte
le caratteristiche e funzionalità
per affrontare ogni genere di
applicazione di telecontrollo con
diverse architetture e protocolli
di comunicazione. Sono inoltre
realizzabili le classiche funzioni di
registrazione dati e pagine di trend
atte a visualizzare e rappresentare i
dati acquisiti e salvati su database
Odbc per tenere traccia delle
situazioni regresse, gestendo
in maniera nativa il timestamp
associato al dato.
Per informazioni
Panasonic Electric Works
www.panasonic-electric-works.it
Prodotti Speciale
Serie NB, versatile e compatta
La nuova serie NB dei terminali operatore Omron
per applicazioni Hmi è disponibile in più taglie
da 3,5 a 10 pollici. In abbinamento, è disponibile,
gratuito e scaricabile dal sito web Omron, il
software NB-Designer per la creazione delle
applicazioni.
L’intera famiglia di prodotti è dotata di Lcd Tft
retroilluminati a Led con oltre 65mila colori,
caratterizzati da un buon angolo di visibilità e da
una luminosità ottimale. Con una memoria di grandi
dimensioni, l’applicazione Hmi può contenere
numerose immagini e animazioni. Sono supportati
tutti i tipi di file grafici più
comuni quali jpg, gif, png.
La nuova serie NB è
disponibile in modalità
verticale o orizzontale, prevede
connessione a dispositivi Omron
e non, ad esempio plc o inverter,
include connettività seriale,
Usb o Ethernet e connessione
stampante PictBridge.
Per informazioni
Omron
www.omron-industrial.it
Un passo avanti alla concorrenza
Il tempo è prezioso. La Piattaforma EPLAN ti permette di sviluppare prodotti di qualità in modo più efﬁciente, e ti dà una marcia in più
rispetto alla concorrenza. La soluzione interdisciplinare per la progettazione, ingegnerizzazione e produzione accelera il processo di
sviluppo, ed è già utilizzata in 50 paesi e in 17 lingue in tutto il mondo. Allora, quando pensi di provare anche tu l’effetto-e? www.eplan.it
Vieni a trovarci a SAVE Verona (29-30 Ottobre) – Centro Congressi Veronaﬁere
Speciale Prodotti
Dalla parte
dei piccoli
Schneider Electric ha annunciato
Magelis Scu, una gamma di
controller Hmi dedicata alla
gestione di piccoli macchinari
e processi industriali semplici.
Questi controller sono
caratterizzati da un design
integrato e consentono di
risparmiare ﬁno al 15% dei costi
di installazione e di proprietà.
I controller Magelis Scu
dispongono di un display a
elevata chiarezza, con schermo
Tft a 65mila colori, in due
diverse taglie da 3,5” o 5,7”; è
presente un ingresso I/O digitale
comprendente Hsc, Pto/Pwm,
un ingresso I/O analogico e vi
sono anche ingressi dedicati alla
temperatura.
Con i controller Magelis Scu si
risparmia anche lo spazio che
normalmente è riservato al plc:
si tratta quindi della soluzione
ideale per applicazioni in spazi
particolarmente limitati.
L’app mobile Vijeo Design’Air,
già disponibile per sistemi
IoS e Android, sarà a breve
resa compatibile anche con la
gamma Scu: in tal modo si potrà
monitorare l’applicazione avendo
a disposizione tutte le funzionalità
in remoto anche su tablet o
smartphone. La visualizzazione
remota si ottiene anche con
Webgate, tramite un pc con
browser Internet.
Per informazioni
Schneider Electric
www.schneider-electric.it
050
Accesso sicuro
e web-based
InTouch Access Anywhere
è l’ultima soluzione targata
Wonderware-Invensys che permette di accedere ai dati d’impianto da remoto e in
qualsiasi momento, riducendo i tempi decisionali e i costi di manutenzione.
Attraverso un browser web, infatti, è sempre possibile collegarsi in modo sicuro ad
altre applicazioni InTouch, utilizzando qualsiasi dispositivo, inclusi Microsoft Surface,
iPad, iPhone, Android e altri tablet. Il software è compatibile con tutti i sistemi operativi
più diffusi, da Macintosh a Linux, oltre che pc e laptop Microsoft Windows. La
soluzione, funzionale per ridurre i costi di manutenzione, è particolarmente semplice da
implementare, gestire e manutenere, dal momento che non è necessario installare alcun
software sui dispositivi mobili.
Il software InTouch Access Anywhere estende le funzionalità delle soluzioni Invensys
nell’ambito mobile e web-based: l’accesso sicuro e totale alle informazioni d’impianto in
tempo reale, senza compremetterne la funzionalità, consente al personale d’impianto di
minimizzare i costi, migliorare l’efﬁcienza operative e guidare l’ottimizzazione del business
in tempo reale. Il software, oltre ad altre importanti novità in ambito Hmi/Scada, sarà
presentato nel corso di una serie di eventi ‘Hmi & Tech Roadshow’ che Wonderware Italia
organizzerà a ottobre a Milano, Bologna e Padova.
Per informazioni
Invensys
http://iom.invensys.com/IT/pages/home.aspx
Nuove gesture di controllo
Esaware di Esa Elettronica è la nuova
generazione di Hmi e Ipc che assicura
il pieno comando dell’applicazione,
grazie alla tecnologia SoftPlc integrata
e a dispositivi I/O, che danno vita a una
soluzione di automazione completa per una
perfetta unione tra controllo e comando dell’applicazione.
Grazie all’interfaccia EtherCat integrata, è possibile comandare
o controllare qualsiasi tipo di dispositivo che adotta questo standard. A
livello di supervisione viene introdotto un nuovo concetto di interazione tra uomo e macchina
grazie allo Scada Crew. Il supporto alle funzionalità gesture per applicazioni multitouch,
la teleassistenza da remoto con la soluzione Everyware senza la necessità di hardware
aggiuntivo, la gestione delle applicazioni attraverso app multipiattaforma sono le altre funzioni
di Esaware che consentono a chiunque di gestire ciò che desidera in ogni momento.
Per informazioni
Esa Elettronica
www.esaware.com
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Prodotti Speciale
Tre novità
in un colpo solo
Hmi, software
e plc in
un’unica
piattaforma
Rispondono al nome di
GCube le nuove piattaforme
di automazione integrate
in arrivo da casa Gefran,
che integrano Hmi, plc e
software.
Sono quattro le versioni
disponibili: GCube Modula
e GCube Advanced per
la gestione di isole di
automazione
evolute che richiedono
elevati standard a livello di
prestazioni.
A queste si aggiungono le
ultime nate GCube Compact
per macchine medio-piccole
e GCube Fit per rispondere a
necessità di tipo custom.
In termini di scalabilità le
soluzioni GCube offrono
display da 3,5”, 6,5”, 7”,
10”, 12,1” e 15” nelle
versioni sia orizzontali sia
verticali.
Le prestazioni sono
garantite dai processori
Arm e x86 core di differenti
frequenze e da unità di
massa di diverse capacità.
Tutti i sistemi GCube sono
real-time e assicurano
un controllo ottimale del
processo.
Per informazioni
Gefran
www.gefran.com
B&R offre la tecnologia multitouch
con il pannello Automation Panel
nelle dimensioni da 7” a 24” Full HD,
montato su un braccio di supporto
rotante e con connessioni Dvi, Sdl
e Sdl3; quest’ultima consente di
collegare il pannello al pc industriale
ﬁno a una distanza di 100 m con un
singolo cavo Ethernet standard. Tale
tecnologia garantisce un signiﬁcativo
miglioramento in termini di usabilità,
sempliﬁcando il funzionamento
del sistema e allo stesso tempo
aumentando il livello di sicurezza.
Infatti, la sicurezza operativa
può essere migliorata anche
implementando alcune procedure
che sfruttano i meccanismi
multitouch. Un esempio è il blocco
di un’azione nell’attesa che un
ulteriore pulsante venga premuto
simultaneamente con l’altra mano,
a una distanza tale da non poter
raggiungere entrambi i punti con una
mano sola.
Anche se questo non sostituisce
ancora i dispositivi di controllo
‘presenza uomo’, le operazioni
multitouch utilizzate in questo modo
possono impedire l’attivazione
involontaria di operazioni critiche.
La serie di pannelli industriali
LabView Hmi offre tre differenti
piattaforme hardware che
consentono la distribuzione
dell’interfaccia operatore per
un’ampia gamma di piattaforme di
prodotti NI.
Fpt-1015 è un monitor touchscreen a
schermo piatto da 15 pollici per tutti
i controller embedded Pxi e per NI
Compact Vision System.
NI Tpc-22215 è un computer touch
panel con Windows Embedded da
15 pollici programmato con LabView
Touch Panel per creare un terminale
remoto per i controller real-time privi
di monitor come CompactRio.
NI Ppc-2115 è un panel pc con
processore Intel Celeron M da
1 GHz, con Windows XP, funziona
con un’ampia gamma di dispositivi
I/O National Instruments e si connette
con Ethernet a tutti i Pac NI.
I computer touch panel di NI
offrono prestazioni avanzate e
includono un processore Intel
Atom da utilizzare per lo sviluppo
di applicazioni Hmi in ambienti
industriali ostili, con intervalli di
temperatura da -20 a +60 ºC.
Questi touch panel sono dotati di
memoria Ddr2 Sdram 1 GB, offrono
supporto per sistema operativo
Windows Embedded e permettono di
creare interfacce afﬁdabili e ﬂessibili;
inoltre, è possibile utilizzarli in
combinazione con altri hardware NI,
come ad esempio CompactRio, Pxi,
Daq e con dispositivi di visione per
applicazioni di controllo industriale.
Per informazioni
B&R Automazione Industriale
www.br-automation.com
Per informazioni
National Instruments
www.ni.com/labview/touch-panel/i
L’era
del multitouch
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
055
Applicazioni Alimentare
Botte automatizzata
fa buon vino
CC-Link è stato
scelto da un
produttore di vino
ucraino per far fronte
a nuove esigenze
di comunicazione e
automazione legate a
una forte espansione
dei consumi interni
e una maggiore
apertura all’export
di Roberta Tosi
I
nvestimenti costanti in
tecnologie di automazione e
comunicazione hanno permesso
alla Cantina Shabo, nella regione
di Odessa, la creazione di un ciclo
di produzione continuo: dalla
coltivazione della vite attraverso la
conservazione e l’invecchiamento
fino all’imbottigliamento, oltre
alla distillazione per i superalcolici
e la miscelazione per i vermut.
Attualmente la vineria è in grado
di lavorare 20mila tonnellate d’uva
per stagione, producendo fino a
45 milioni di bottiglie di vino e 25
milioni di bottiglie di brandy con
056
il metodo dell’imbottigliamento
a freddo. Tutte le fasi della
produzione di vino Shabo sono
focalizzate sulla salvaguardia del
sapore, del colore e dell’aroma
dell’uva nel vino. La vendemmia
è manuale per consentire una
selezione orientata alla qualità
migliore. Le uve vengono quindi
sottoposte ai diversi processi per la
produzione del vino: maturazione,
miscelazione e imbottigliamento.
I viticoltori di Shabo sono
tuttavia sempre più orientati
verso tecnologie di automazione
all’avanguardia che possano
Automazione Industriale - Ottobre 2013
La Cantina
Shabo ha
garantire che la loro crescente
produzione sia efficiente ma anche
focalizzata sulla qualità. Un esempio
recente di questo orientamento è
l’installazione, nell’ottobre del 2011,
di un nuovo sistema high-tech
mirato a mantenere gli ambienti
di produzione e di maturazione
a temperature pre-impostate
e a misurare il livello del vino
nelle botti. Il sistema controlla
anche le attività di pompaggio
delle stazioni di refrigerazione e
la temperatura del refrigerante.
Ciò consente di automatizzare
un’attività precedentemente di tipo
manuale, che richiedeva molto
tempo e notevole concentrazione
per garantire registrazioni accurate
e analisi approfondite. È stata colta
inoltre l’opportunità di integrare
diversi processi che erano già
individualmente automatizzati in un
solo sistema unificato.
installato
un sistema
d’automazione
per mantenere
gli ambienti di
produzione e
maturazione
a temperature
pre-impostate e
per misurare il
livello del vino
nelle botti
Scada e plc parlano
in CC-Link
Per la trasmissione dati e le
comunicazioni all’interno del
sistema è stata scelta la tecnologia
CC-Link. L’architettura del
sistema è basata su un pc di
supervisione, dotato di monitor e
pannelli operatore ridondanti che
eseguono un programma Scada,
ed è caratterizzata da un sistema
di comando per la gestione della
produzione basato su cinque plc
Alimentare Applicazioni
che comunicano tramite due reti
CC-Link. I plc raccolgono ed
elaborano i dati provenienti dai
sensori utilizzati in produzione,
che rilevano temperatura, umidità,
livelli delle botti e impostazioni
delle valvole. In totale, l’impianto
CC-Link comprende 256 input
analogici e 152 output digitali.
Uno dei vantaggi più importanti
di CC-Link riscontrato dai
responsabili della Cantina
riguarda il fatto che, se una
sezione del sistema viene portata
off-line, i segnali digitali sono
automaticamente re-instradati su
La Cantina
Shabo, nella
regione di
Odessa,
combina
tecnologia allo
stato dell’arte
con la delicata
arte della
produzione di
vino di qualità
cablaggi alternativi in modo che
il controllo generale non vada
mai perduto. Analogamente, per
espandere il sistema è necessario
collegare nuovi dispositivi o
sottosistemi al cablaggio esistente;
il routing dei segnali è ottimizzato
istantaneamente e automaticamente
e le comunicazioni non sono
interrotte.
La Cantina ha già in programma
di aumentare il numero di botti
dotate di sensori di monitoraggio e
stazioni di pompaggio automatiche,
al crescere della produzione per
soddisfare la domanda in aumento.
Il sistema di automazione è basato
su un pc di supervisione dotato di
monitor e pannelli operatore ridondanti
e su cinque plc che comunicano tramite
due reti CC-Link
In totale,
l’impianto
in CC-Link
Il mercato enologico è di fatto
assai promettente per i produttori
ucraini, grazie alla continua crescita
dei volumi di consumo: attualmente
il mercato ucraino produce
17,6 milioni di decalitri di vino,
equivalenti a 800 milioni di dollari
statunitensi. Gli analisti ritengono
che per i prossimi anni la crescita
annuale del consumo di vino sarà
del 17,5% circa.
comprende 256
input analogici
e 152 output
digitali
Per informazioni
Clpa Europe
www.clpa-europe.com
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
057
Applicazioni Infrastrutture
Lo Scada
che genera neve
Nel comprensorio sciistico di St. Moritz è stato rinnovato l’intero sistema
di gestione dell’innevamento artiﬁciale, unendo il controllo dei versanti Ovest e Nord,
con la tecnologia Movicon di Progea
di Laura Rubini*
I
l consorzio St. Moritz Engdain
Mountains gestisce una vasta
area di piste da sci, comprensivi
di ristoranti, impianti a fune
e sistemi di innevamento, nel
comprensorio di St. Moritz, nella
valle dell’Engadina, in Svizzera,
una delle località turistiche più
conosciute al mondo, situata a
1.856 m s.l.m. Nell’ottobre 2012
il consorzio ha avuto la necessità
di ammodernare e unificare gli
impianti di innevamento dell’intero
comprensorio, costituito dal
versante Ovest e dal versante
Nord. Il versante Ovest dispone
058
Automazione Industriale - Ottobre 2013
di impianti realizzati nei primi
anni Novanta dal produttore di
generatori di neve Demac (ora
diventato Demaclenko, azienda
parte del Gruppo Leitner) che
prevedono un insieme di circa 250
pozzetti interrati per l’innevamento
artificiale con annesse sei stazioni
di pompaggio per la fornitura di
acqua da quota 1.800 m s.l.m a
quota 2.900 m s.l.m. La potenza
complessiva installata è di 7 MW.
Il versante Nord dell’impianto è
stato realizzato sempre negli anni
Novanta dall’azienda Sufag con
circa 200 pozzetti e tre stazioni
di pompaggio per una potenza
complessiva installata di 4 MW.
Il progetto di unificazione voluto
dal consorzio mirava a ottimizzare
la gestione degli impianti, creando
un unico sistema di monitoraggio
e controllo, migliorando l’efficienza
operativa e, di conseguenza,
ottimizzare e ridurre i consumi
di energia e di acqua. La gestione
del progetto di unificazione è stata
affidata dal consorzio alla società
svizzera Frey di Stans, la quale a sua
volta si è avvalsa della collaborazione
della società Ela di Laion (Bolzano).
Per l’architettura del sistema sono
Infrastrutture Applicazioni
state scelte le tecnologie Scada
Movicon 11.3 e Saia per i plc sul
territorio. Nella scelta, determinante
è stata la modularità di Movicon,
in quanto occorreva ripartire la
progettazione unificando i sistemi dei
due versanti, per i quali il progetto
del versante Nord era assegnato a
Frey, mentre il versante Ovest a Ela.
È stato quindi possibile impostare
un’architettura di progetti ‘padre-figlio’,
dove il progetto ‘padre’ dispone delle
risorse dei progetti ‘figlio’, che possono
avere vita propria e indipendente. In
questo modo, il progetto Movicon
di Frey per il versante Nord e il
progetto Movicon di Ela per il
versante Ovest sono stati unificati in
un progetto ‘padre’ che ne dispone
come se fosse un progetto unico, pur
mantenendo team di sviluppo separati
e indipendenza dei progetti.
L’architettura prevede quindi una
stazione server, non presidiata,
collocata a valle, in località St.
Moritz-Signal. La stazione è collegata
in rete su fibra ottica alle stazioni
client e a una parte dei plc dislocati
sul territorio. Le altre due stazioni
di supervisione sono collocate nelle
postazioni a monte, presidiate dal
personale, alle stazioni di Corviglia,
Celerina, Trutz e Signal Stazione a
monte. Al sistema di supervisione
centralizzato sono collegate le reti
di plc Saia, dove vi sono 13 stazioni
principali connesse su rete Ethernet
a fibra ottica e una serie di stazioni
secondarie connesse su sotto reti in
RS485 tramite la tecnologia Gateway
Master tra i plc Saia. Il supervisore
Movicon utilizza l’I/O driver nativo
per Saia, definito Multiport e in grado
di connettere qualsiasi dispositivo
Saia, con tutti i protocolli disponibili,
incluso l’S-Bus.
I generatori
di neve sono
macchine
complesse
che richiedono
tecnologia e
competenza.
Sono tutti
collegati
in rete nel
sistema
d’automazione
Controllo dei generatori
artiﬁciali
Movicon gestisce complessivamente
4.500 variabili, organizzate in
strutture di dati per consentire la
parametrizzazione del sistema,
facilitando la gestione dei dati nel plc
e la relativa organizzazione di essi nel
supervisore. Dalle varie stazioni del
comprensorio è possibile accedere ai
vari progetti modulari, suddivisi in
Versante Nord e Versante Ovest del
comprensorio.
Il sistema Movicon permette di
gestire le stazioni di pompaggio
tramite interfacce con sinottici a
schema e parametrizzate, in modo
da velocizzare la progettazione
nelle funzioni ripetitive e ridurre
drasticamente la possibilità di errori.
Le pompe di ogni stazione sono
controllate singolarmente, attraverso
l’impostazione dei comandi manuali
e automatici e la definizione dei
parametri funzionali, che vengono
registrati su appositi database per la
tracciabilità e la sicurezza. Appositi
algoritmi consentono l’ottimizzazione
dei consumi, riscontrabili poi nei
report di funzionamento statistico.
L’innevamento artificiale avviene in
modo completamente automatico,
tramite il sistema di gestione dei
generatori di neve, definiti anche
‘cannoni’. Le mappe del comprensorio
sono gestite sui sinottici del
supervisore per la localizzazione e
la configurazione dei 150 generatori
presenti, che possono essere
fisicamente smontati e posizionati
a piacere. Il supervisore utilizza
un sistema di parametrizzazione,
messo a punto da Ela, che consente
di leggere la configurazione dal
campo e visualizzare sulle mappe la
presenza e gli stati di ogni singolo
generatore sul territorio. Dalle mappe
di layout del territorio è quindi
possibile visualizzare la posizione
e lo stato dei generatori, e da qui
Una
delle stazioni
di arrivo
a monte del
comprensorio
di St.
Moritz-Celerina
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
059
Applicazioni Infrastrutture
consuntivare i consumi parziali
o totali, filtrandoli per periodo
o per altro criterio di selezione.
Anche le stazioni di pompaggio
gestiscono, con i medesimi criteri,
la registrazione dei dati di processo
e l’andamento dei valori di misura
quali i livelli di acqua, le pressioni di
entrata e uscita, i valori di flusso ecc.
eseguire l’analisi dei dettagli di ogni
singola macchina. La pagina di
dettaglio (parametrizzata) contiene
le informazioni riguardanti i
processi della macchina (avvio,
allarmi, spegnimento, produzione
ecc.), i valori di misura rilevati
(temperatura aria, corona,
acqua, umidità aria, pressione
acqua, velocità e direzione vento
ecc.). Qualsiasi generatore può
essere fisicamente posizionato e
connesso in qualunque punto del
comprensorio, senza modificare i
programmi. Il supervisore aggiorna
la propria configurazione e punta
agli indirizzi specifici, anche se
presenti fisicamente in plc diversi,
grazie alla riconfigurazione
automatica ‘a caldo’ del driver.
Ogni singolo generatore di neve
registra tutte le informazioni di
processo su appositi database
relazionali, basati su Sql Server,
utilizzando gli strumenti datalogger,
nativi di Movicon. Vengono
registrati, ad esempio, i valori di
misura di temperatura aria e bulbo
umido, umidità aria e efficienza.
Anche tutti i consumi sono
storicizzati, quali le ore di servizio
divise per fasce di temperatura,
consumo acqua e consumo energia.
In questo modo è quindi possibile
060
Una delle
postazioni di
controllo del
sistema di
supervisione
Movicon di St.
Moritz-Engadin
Gestione allarmi, utenti
e client
Il sistema di supervisione acquisisce
gli allarmi dei progetti modulari
‘figli’ e ne centralizza la gestione per
redistribuire sulle varie postazioni la
visibilità dell’intera diagnostica, sia
come eventi attivi che come eventi
registrati.
Il sistema gestisce nel complesso
3.800 allarmi, suddivisi per aree e
per priorità a seconda della loro
gravità. Grazie al sistema diagnostico
e alle funzionalità di Movicon, gli
operatori sono in grado di gestire
sempre ogni circostanza, reagendo
secondo le informazioni visualizzate
Nelle varie stazioni dell’impianto gli operatori
dal sistema. La gestione degli allarmi
consente tempi rapidi di intervento
per il personale di servizio, che è in
grado di avere il dominio dell’intero
impianto, per quanto esteso, da
qualunque postazione dell’intero
complesso. Movicon inoltre gestisce
la notifica degli eventi tramite sms,
e-mail o sintesi vocale.
Il sistema di supervisione gestisce
tutti gli utenti dei progetti modulari
‘figli’ e quelli del progetto ‘padre’,
centralizzandone la gestione. Le
caratteristiche di Movicon, infatti,
consentono ai vari progetti, modulari
o in architettura client/server,
di avere sempre una gestione e
un’anagrafica utenti sincronizzata,
anche per ogni eventuale utente
inserito dal cliente durante il
funzionamento run-time. Il sistema
definisce sette livelli di utenza (sui
1.024 definibili da Movicon) e un
livello di amministrazione, per
consentire in modo differenziato, a
seconda delle responsabilità, l’accesso
ai comandi dell’intero impianto.
Il sistema di supervisione permette,
nell’architettura del sistema, la
gestione di diverse stazioni client
utilizzando la funzione Terminal
Server di Windows, qualora la
stazione client sia all’interno
della rete locale Lan dell’intero
comprensorio. Il sistema è
predisposto, anche se al momento
non utilizzato, per garantire l’accesso
via web agli operatori, ovunque si
trovino, grazie alla funzionalità Web
Client di Movicon, che consente di
accedere all’impianto anche tramite
iPhone, iPad o dispositivi mobili,
oltre che da qualunque browser.
utilizzano pc di supervisione nei quali, attraverso
la mappatura del comprensorio, gestiscono
completamente ogni funzionalità del sistema
Automazione Industriale - Ottobre 2013
*Si ringraziano Helmut Lardschneider e
Alﬁ Piazza di Ela.
La nuova generazione
della tecnologia SCADA/HMI
L’innovazione è nel DNA di Progea™, l’azienda
italiana che opera da oltre vent’anni nelle
tecnologie software di supervisione e controllo.
Movicon.NExT™ è la nuova generazione tecnologica
di Movicon™, la piattaforma Scada/HMI da
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esistente per offrire sul mercato dell’ automazione
le tecnologie software che si stanno affermando,
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International:
Tel +41 91 9676610
[email protected]
Tecnicamente Reti
La ridondanza secondo
Iec 62439-3
Nonostante il successo di Ethernet industriale negli anni Novanta, vi sono alcune
aree in cui questa tecnologia non è ancora utilizzata, a causa delle limitazioni
per il suo comportamento non deterministico e della sua mancanza di protocolli
di ridondanza ultrarapidi
di Ralf Kaptur*
Q
uando si riflette sulle
topologie di rete, occorre
fare una distinzione
di fondo tra protocolli di livello
3 (routing) e quelli di livello 2
(switching/bridging). Quando è
richiesto il più veloce tempo possibile
di commutazione in caso di assenza
di rete, è meglio scegliere un metodo
di ridondanza di livello 2, ma persino
protocolli assistiti da hardware
dedicato come FastMrp raggiungono
i loro limiti tecnologici a tempi di
commutazione al di sotto dei 20 ms.
Per raggiungere velocità maggiori,
una trasmissione ridondante
062
dovrebbe essere inviata prima che sia
individuato un errore. In altre parole,
ogni singolo pacchetto dovrebbe
essere mandato da A a B due volte,
attraverso percorsi differenti. Questo
è precisamente l’approccio del nuovo
gruppo di protocolli definito nel 2012
nell’ambito dello standard Iec 62439-3.
Lo standard Iec definisce due possibili
topologie e due protocolli leggermente
differenti, Prp e Hsr. Il protocollo di
ridondanza parallela (Prp) utilizza
qualunque coppia di infrastrutture
Ethernet parallele. Nel dispositivo
denominato RedBox (Redundancy
Box), tutti i pacchetti in uscita vengono
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Fig. 1.
La funzione
della RedBox
nel Prp
(Protocollo di
ridondanza
parallela)
duplicati e spediti, con gli stessi
indirizzi di origine e destinazione,
attraverso due porte fisiche (un
pacchetto per ciascuna porta). Dal
lato ricevente, è richiesta una seconda
RedBox per assicurare che soltanto
il primo pacchetto in arrivo sia
inoltrato, mentre il secondo viene
cancellato. Per facilitare questo,
ogni pacchetto Prp contiene un
segmento di Prp di 6 Byte, con la
corrispondente sequenza di numeri
tra i dati unici e la checksum. La
funzione RedBox può, a richiesta,
essere collocata in un componente
di infrastruttura dedicato o
implementato direttamente in
ognuno dei dispositivi connessi.
Un importante vantaggio di questo
metodo è il fatto che, all’interno delle
due reti di trasferimento, i pacchetti
Prp possono essere trattati come un
qualunque altro pacchetto standard.
Di conseguenza, nelle infrastrutture
Ethernet standard non c’è più bisogno
di switch dedicati per supportare o
interpretare il Prp.
La seconda alternativa è il
protocollo Hsr (High-availability
Reti Tecnicamente
tempo e dei rischi aggiuntivi legati
allo sviluppo di hardware e software
specifici, può utilizzare un modulo
switch incorporato, come l’EES25 di
Hirschmann.
Seamless Redundancy), sviluppato
appositamente per strutture ad anello,
che si differenzia dal protocollo
Prp per il fatto che l’informazione
aggiuntiva prende la forma di un
tag Hsr inserito direttamente dopo
l’indirizzo sorgente e quello di
destinazione. In questo caso, l’anello
assume il ruolo delle due reti, con
una trasmissione che procede in
senso orario e l’altra in senso opposto.
Ne consegue che tutti i dispositivi
connessi a un anello Hsr devono
poter supportare il protocollo Hsr.
I dispositivi non in grado di farlo
devono essere connessi attraverso una
RedBox esterna.
Fig. 2.
Prp o Hsr?
I produttori di apparecchiature di
automazione hanno a disposizione
una serie di possibilità per progettare
prodotti dotati di Prp e/o Hsr. La
soluzione più rapida e facile è quella
di utilizzare una RedBox esterna,
come quelle fornite da Hirschmann
con gli switch della gamma Rspx.
Questa soluzione potrebbe rivelarsi
nel lungo termine l’alternativa più
Test
Rappresentazione
graﬁca di una
giornata di prove
(24 ore)
economica. Se una soluzione esterna
non è tra le opzioni, è possibile
sviluppare un prodotto con il
protocollo di ridondanza integrato nel
driver del dispositivo. Per contenere
i costi di sviluppo, è una buona idea
utilizzare uno degli stack di protocolli
già disponibili sul mercato. Tuttavia,
soprattutto per l’Hsr, è essenziale
tenere conto dei requisiti prestazionali
dell’implementazione. Di solito, sarà
richiesto un supporto hardware sotto
forma di un Fpga separato. Chiunque
sia preoccupato dello sforzo, del
Trasmissione dati
con funzioni di safety
In pratica, ogni sforzo di
implementazione deve essere
messo a confronto con i benefici
che ne derivano. Questo è il caso,
in particolare, di applicazioni
temporalmente critiche, che
richiedono, tra l’altro, un’elevata
disponibilità. Una particolare
applicazione è la trasmissione di
dati con requisiti di sicurezza,
attraverso Wireless Lan (Wlan). È
stata utilizzata una serie di scenari
di prova per determinare l’idoneità
dell’apparecchiatura a questo impiego,
sia in laboratorio, sia nella pratica
reale.
Il primo passo è stato quello
di esaminare, in condizioni di
laboratorio, il comportamento di
una ‘black-channel architecture’ in
combinazione con un protocollo
di sicurezza. Questo tipo di
protocollo, concepito specificamente
TABELLA 1. CONFRONTO DEI DISTACCHI PRECAUZIONALI DI UN CANALE WLAN
E ATTRAVERSO LINK PRP RIDONDANTE
I
II
III
IV
WLan
Canale
n.
A (802.11a)
36
B (802.11a)
108
A (802.11a)
36
B (802.11a)
108
A (802.11n)
36
B (802.11n)
108
A (802.11n)
36
B (802.11n)
108
Durata
ciclo
30 ms
15 ms
15 ms
20 ms
# Transizioni fail-safe
40
44
12.899
16.774
13.079
22.792
10.659
9.502
0
7
2
1
Tasso di errore h [1/h]
0,238
0,262
79,8
99,9
77,9
135,7
63,4
56,6
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
0
0,041
0,011
0,006
063
Tecnicamente Reti
TABELLA 2. SAFETY HEARTBEAT, CONFRONTO DI TEMPI ANDATA-RITORNO
Connessione
SafetyNet p
Tempo andata-ritorno Shb*
Min [ms]
Max [ms]
Ø [ms]
Jitter in heartbeat response
Deviazione*
Min [%]
Max [%]
m [%]
Wlan A
1,50
247,28
3,49
-7,04
101,42
2,00
Wlan B
1,51
247,62
3,47
-31,72
100,35
1,18
Prp
1,61
20,32
2,83
-6,52
6,82
0,17
802.3
0,50
19,13
1,79
-6,46
6,42
0,14
*Ciclo di 30 ms, periodo di osservazione di 20 ore
per comunicazione cablata, è
particolarmente sensibile a jitter ed
errori di trasmissione e, in caso di
dubbio, provvede a disconnettere una
macchina collegata (fail-safe). Questa
funzione può essere ottimizzata,
usando il Prp per fornire canali
ridondanti a livello pacchetto.
Come indicano i risultati delle
prove nella Tabella 1, il sistema
Prp ha prodotto un numero
significativamente inferiore di
reazioni fail-safe rispetto al caso di
singolo canale. In una settimana,
questa prova ha rilevato pochissimi
distacchi o addirittura nessuno, in
base al ciclo di controllo selezionato.
In confronto, con l’utilizzo di un solo
canale, possono verificarsi fino a un
centinaio di distacchi all’ora.
Un quadro analogo emerge
dall’analisi dei tempi di risposta del
sistema (Tabella 2): per il canale
Wlan, le massime deviazioni
dalla media superano il 100%,
mentre attraverso il percorso Prp
restano sotto il 7%. Questo dato è
assolutamente nella gamma di valori
di una comparabile connessione
Ethernet cablata.
Per confermare questi risultati
positivi in condizioni reali, sono stati
condotti test realistici all’aperto. Un
collegamento radio di 80 m in un’area
di prova macchine possedeva tutte
quelle caratteristiche che fanno sudare
064
Automazione Industriale - Ottobre 2013
freddo i tecnici di reti Wlan: una
Wlan aziendale parallela, dipendenti
con telefoni cellulari e probabilmente
kit Bluetooth nelle loro auto, con
l’aggiunta di sistemi controllo
macchine via Bluetooth funzionanti
al massimo della loro potenza
di trasmissione. Ad aumentare
la confusione, nelle immediate
vicinanze erano in attività gru mobili
radiocomandate che impedivano
la propagazione diretta delle onde
radio e causavano forti riflessioni del
segnale.
A differenza dei test di laboratorio,
queste prove, protratte per un’intera
settimana, non hanno soltanto
utilizzato due canali differenti,
ma due bande di frequenza
completamente diverse: 2,4 GHz e 5
GHz (Ieee 802.11n). L’idea di fondo
era, in pratica, che la connessione non
dovesse essere influenzata soltanto
da servizi wireless con standard in
concorrenza tra loro, ma anche da
massicce quantità di interferenze
sulla banda. Inoltre, era da attendersi
ulteriore diversità per effetto delle
riflessioni.
L’applicazione utilizzata per le prove
in questo caso è stata una richiesta
ciclica di eco-Icmp. In ciascun caso,
i tempi di risposta del ping sono
stati misurati attraverso link radio
individuali e la connessione Prp
combinata.
Il primo aspetto riscontrabile è
stato che, nonostante le condizioni
estremamente sfavorevoli, i singoli
collegamenti a banda larga 802.11n
funzionavano incredibilmente bene.
Si può comunque notare che singoli
pacchetti, in entrambe le bande di
frequenza, vanno persi o ritardati
di oltre 50 ms. Un controller di
sicurezza, come quelli utilizzati
nei test di laboratorio, avrebbe
sicuramente risposto interrompendo
permanentemente il collegamento.
Al contrario, le diverse connessioni
Prp non evidenziano alcuna perdita
di pacchetti. Un fatto ancora più
importante sono i tempi di ping
estremamente costanti. Con un
ritardo medio massimo di 2 ms per
il traffico di rete bidirezionale dovuto
al meccanismo Icmp, il ritardo
maggiore è stato ben inferiore a
10 ms.
È dunque possibile, utilizzando
uno switching di ridondanza Prp/
Hsr trasparente e istantaneo,
gestire in rete anche processi
cronologicamente critici ad
alta disponibilità, persino in
sottoreti parzialmente disturbate e
specialmente via Wlan. Questo apre
nuove possibilità applicative per
Industrial Ethernet, come nel caso di
controller con esigenze di sicurezza.
La necessaria implementazione dei
protocolli Iec 62439-3 in appositi
terminali può essere semplificata e
significativamente accelerata con
l’impiego di opportuni moduli
switch incorporati.
*Product Manager Industrial Networking
di Hirschmann Automation
Per informazioni
Belden
www.belden.com
Tecnicamente Mobile device
Soluzioni Byod
gadget o strumenti
di lavoro?
L’utilizzo di dispositivi mobili personali porta nuovi rischi
e opportunità nel controllo e nell’automazione industriale
di David Kleidermacher*
I
l mondo delle imprese sta
evolvendo verso tecnologie
senza fili, spinto da una
forza lavoro distribuita, dalla
necessità di rimanere sempre connessi
e dall’estremo potenziale di produttività
offerto dagli attuali dispositivi
palmari. Tuttavia, diversamente
dai pc che sono tradizionalmente
posseduti e gestiti dal reparto servizi
informatici aziendali, i dispositivi
palmari sono intrinsecamente ‘privati’:
li impieghiamo per guardare film,
sfogliare fotografie, comunicare con
parenti e amici e per giocare. Le
aziende non possono però tollerare
l’uso incontrollato di questi dispositivi
personali per elaborare informazioni
sensibili e per connettersi alle reti
aziendali e industriali. L’inesorabile
avvicinamento del mondo informatico
professionale a sistemi consumer
richiede soluzioni cosiddette Byod
(Bring Your Own Device), in base alle
quali un dipendente può utilizzare
lo stesso dispositivo palmare sia
in ambito privato sia aziendale,
soddisfacendo l’adeguato livello di
sicurezza, fruibilità e costo in entrambi i
066
Ambienti
a livello di
applicazione
Automazione Industriale - Ottobre 2013
contesti. Quello dei sistemi di controllo
e dell’automazione industriale è un
esempio eccellente della necessità di
dispositivi che possano rappresentare
un compromesso tra i gadget progettati
per il generico mercato consumer e
gli strumenti portatili specificamente
progettati per il lavoro. I lavoratori
utilizzano i dispositivi mobili per il
monitoraggio del magazzino, per
comunicare con i colleghi e con i
responsabili, per eseguire ricerche di
informazioni rilevanti nei database
aziendali, per commissionare e
controllare da remoto i sistemi di
controllo industriali e altri apparati
computerizzati.
Un ottimo esempio dell’uso crescente
di dispositivi portatili in ambito
industriale è l’applicazione Android
Opto aPac, creata da Opto 22,
produttore di controllori, interfacce
di I/O e relay a stato solido per
applicazioni di automazione e
controllo industriale. Ingegneri e
tecnici dell’automazione utilizzano
aPac per monitorare e controllare
l’hardware Opto installato per mezzo
di terminali portatili senza fili. L’app
può essere impiegata per la ricerca dei
guasti, per la risposta agli allarmi e per
configurare il sistema.
Al lavoro con lo smartphone
L’approccio tradizionale adottato
per dotare i dipendenti di dispositivi
portatili era incentrato sulle esigenze
dell’azienda: l’azienda acquistava
per gli impiegati dei dispositivi
‘approvati’ dalla divisione informatica,
come i Blackberry, e ne pagava gli
abbonamenti mensili. Il risultato
era un dispositivo che l’impiegato
non apprezzava, ma che costituiva
un costo di possesso per l’azienda
paragonabile a quello di un pc nuovo.
Per molte società ciò rappresenta
sostanzialmente un raddoppio del
costo informatico per ogni dipendente.
Non sarebbe forse meglio permettere
ai dipendenti di utilizzare sul posto di
lavoro i propri smartphone o tablet?
Mobile device Tecnicamente
L’approccio basato sulle esigenze del
dipendente sembra risolvere alcuni
problemi importanti: il dipendente
sarebbe libero di usare i gadget più
moderni e l’azienda non dovrebbe
accollarsi l’acquisto del dispositivo, ma
solo il rimborso dell’abbonamento ai
servizi pertinenti. Sebbene l’azienda
possa richiedere l’installazione di
soluzioni per la gestione del dispositivo
portatile per governare i costi di
manutenzione del dispositivo, con
i normali sistemi operativi palmari
si tratta in definitiva di una battaglia
persa. Questi infatti non forniscono
l’isolamento necessario per evitare
che applicazioni, reti e dati personali
e industriali interferiscano tra loro. I
dipendenti non si fidano della privacy
delle loro informazioni e la società
non si sente a proprio agio sia per
la responsabilità associata a questo
rischio di violazione della privacy
personale, sia per l’inviolabilità dei
propri dati e reti interne.
Personalità multiple
Una risposta sempre più diffusa a
questo problema è il concetto di
‘personalità multiple’: un singolo
dispositivo palmare viene diviso in
ambienti virtuali separati, uno per
le informazioni e le applicazioni
personali dell’utente e un altro per
l’attività lavorativa gestita dall’azienda.
Esempi commerciali di questa
tecnologia comprendono il Toggle
di AT&T e Horizon di VMware. Il
concetto di personalità è facile da
comprendere, utilizzare e gestire.
Quello che questi prodotti hanno in
comune è che sfruttano la capacità
nativa di Android di gestire gli
ambienti (sandbox).
Appare immediato comprendere che
il sistema operativo stesso, in questo
Ipervisore
di tipo 2
caso Android, rappresenta la zona di
maggiore vulnerabilità, una zona che
si è dimostrata molto fertile di falle.
Sebbene Android e il suo sottostante
kernel Linux siano sviluppati secondo
gli standard di sviluppo del software
open source di qualità, la mancanza
di una progettazione specifica ad
alta sicurezza e la dipendenza da
un’architettura monolitica producono
un flusso continuo di gravi falle che
vengono ben pubblicizzate. Questi
bachi sono regolarmente utilizzati per
prendere il controllo di smartphone
e i tablet. Queste falle consentono al
malware proveniente dalla personalità
privata di forzare o disabilitare le
protezioni a livello di applicazione
nei prodotti sopra citati. Ogni anno
circa un centinaio di falle nel kernel
Android viene scoperto e pubblicato
nel database nazionale statunitense
di vulnerabilità Cert. Sicuramente
centinaia di falle sconosciute esistono
tuttora e molte di più si aggiungeranno
alla lista, a causa dell’immensa
produzione seriale di codice: migliaia
di modifiche vengono eseguite ogni
giorno da parte di migliaia di autori in
tutto il mondo.
Dato che il programma aPac di Opto
22 comunica senza fili con i controllori
industriali installati, viene spontaneo
chiedersi come vengano protette
queste comunicazioni rispetto alle
vulnerabilità e al loro sfruttamento?
Anche se viene impiegato un
protocollo di sicurezza come Ssl per
autenticare il dispositivo mobile e per
criptare i dati sensibili trasmessi dal
controllore al dispositivo, cosa succede
una volta che i dati sono salvati nel
palmare? E quale assicurazione può
avere il proprietario dell’impianto
che uno smartphone Android, che
insieme alle app rischia di scaricare
facilmente del software malevolo,
non infetterà il sistema di controllo?
Infatti, sebbene il virus Stuxnet fu
diffuso da memorie Usb infette, una
connessione senza fili rappresenta un
bersaglio ancora più attrattivo per gli
hacker. La tecnologia delle personalità
multiple deve assicurare che il mondo
esterno non metta a rischio l’ambiente
industriale. Infatti, un tecnico Opto
22 ha bisogno di una personalità
dedicata esclusivamente alla gestione
dell’apparato e alla connessione alla
rete industriale. La tecnologia degli
ambienti deve attuare una politica
nella quale un firewall protegga
l’ambiente industriale da qualsiasi
altra connessione che non sia un
tunnel sicuro di protezione della rete
industriale.
Analizziamo i principali tipi di
architetture a personalità multiple dal
punto di vista dell’obiettivo di fornire
un isolamento migliore tra il dominio
privato del dipendente e il dominio
industriale.
Contenitori
Linux possiede il concetto di
contenitori (container), chiamati Lxc.
I contenitori non sono una forma di
virtualizzazione della piattaforma,
piuttosto realizzano quella che viene
chiamata ‘virtualizzazione del sistema
operativo’, fornendo ambienti di
esecuzione con accesso limitato a
un sottoinsieme del file system e, a
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
067
Tecnicamente Mobile device
di tipo 2 non è grado di garantire un
isolamento completo. Guasti o falle
nella sicurezza del generico sistema
operativo primario impattano sulle
funzioni critiche eseguite nella
macchina virtuale. Inoltre, si è
verificato che anche le applicazioni
basate su ipervisori di tipo 2 sviluppate
in ambito aziendale contengono falle
che travalicano i confini dell’ambiente.
volte, a risorse separate di scheduling
della cpu. I contenitori possono dare
l’illusione di personalità multiple,
eseguendo, ad esempio, due istanze di
Android o di altri ambienti software.
Chiaramente questo approccio può
essere usato per mettere in pratica
il concetto di duplice personalità.
Tuttavia, entrambe le personalità
dipendono dalla sicurezza di un
singolo sistema operativo mobile
sottostante.
Ipervisori di tipo 2
Gli ipervisori (hypervisor) di tipo
2 sono simili ai contenitori, nel
senso che il secondo ambiente viene
eseguito come un’applicazione
al di sopra del sistema operativo
primario. Comunque, invece che
ospitare solo un file system privato e
le relative applicazioni, la personalità
secondaria è un sistema operativo
ospite completo ed eseguito
all’interno di una macchina virtuale
creata dall’applicazione ipervisore.
L’ipervisore utilizza il sistema
operativo per gestire l’I/O e altre
funzioni di gestione delle risorse.
I prodotti mobili basati su ipervisori
di tipo 2, come Horizon di VMware,
sono utilizzati per fornire una
personalità industriale al di sopra di
un ambiente primario privato del
dipendente. Tuttavia, anche il modello
Protezione
dei dati
utilizzando un
ipervisore di
tipo 1
068
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Ipervisori di tipo 1
Gli ipervisori di tipo 1 offrono
completezza di funzioni ed esecuzione
contemporanea di una personalità
secondaria. Dato che l’ipervisore
è eseguito a bassissimo livello,
l’isolamento tra personalità non
può essere violato attraverso i punti
deboli del sistema operativo mobile.
Di conseguenza, l’ipervisore di tipo 1
rappresenta un approccio promettente
sia dal punto di vista della funzionalità
sia della sicurezza. Tuttavia permane
la minaccia della vulnerabilità anche
per questo ipervisore e non tutti gli
ipervisori di tipo 1 sono progettati per
garantire elevati livelli di sicurezza.
Una variante particolare dell’ipervisore
di tipo 1 è basata su microkernel ed è
progettata precisamente per soddisfare
i requisiti di elevata sicurezza. Infatti,
i microkernel offrono un’architettura
migliore in termini di sicurezza
rispetto a sistemi operativi multiuso
come Linux e Android.
In un ipervisore di tipo 1 con
microkernel, la virtualizzazione del
sistema è implementata come un
servizio sul microkernel. Così, in
aggiunta alle macchine virtuali isolate,
il microkernel offre un’interfaccia
su standard open per applicazioni
critiche leggere, che non posso essere
accessibili a un generico processo
ospite. Ad esempio, l’autenticazione
dell’utente e la cifratura dei dati
possono essere forniti da applicazioni
microkernel, impenetrabili attraverso
falle in qualsiasi personalità.
Le buone proprietà di isolamento
di alcuni microkernel di sicurezza
possono anche offrire protezione
contro sofisticati attacchi segreti e
veicolati inconsapevolmente dai
programmi. Inoltre, il microkernel
può anche gestire dei sistemi di
sicurezza hardware, come le smart
card con microcontrollori integrati
in memorie microSD o Sim card, che
offrono protezione contro l’attacco
fisico ai dati sensibili come le chiavi
crittografiche. Un esempio di questi
microkernel è il multivisore Integrity
di Green Hills Sofware. Il microkernel
del multivisore è molto diffuso
nell’elettronica aziendale ed embedded
e nei dispositivi crittografici certificati
da Nsa ed è l’unica tecnologia software
con certificazione Common Criteria
Eal6+/High Robustness (il livello di
sicurezza richiesto per proteggere dati
da attacchi molto sofisticati).
L’approccio Byod con duplice
personalità basato su una tecnologia di
virtualizzazione sicura rappresenta una
strategia per assicurare ai dispositivi
mobili una migliore protezione dei dati
e un maggiore isolamento tra il mondo
esterno e le reti industriali. Vi è infatti
troppa vulnerabilità per evitare che vi
sia contaminazione tra gli ambienti di
un generico sistema operativo. Una
moderna soluzione Byod coniuga la
potenza multimediale degli attuali
dispositivi mobili e le infrastrutture
di fruizione delle applicazioni con
la capacità di gestire e controllare da
remoto i sistemi critici installati sul
campo, con la certezza che l’ambiente
industriale rimarrà protetto.
*Cto, Green Hills Software
Per informazioni
Green Hills Sofware
www.ghs.com
Per applicazioni di sicurezza in zone a rischio
di esplosione per polveri e gas
Manometri Digitali
Manometri digitali a sicurezza intrinseca
Trasmettitori di Pressione
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Tecnicamente Processo
L’automazione
per l’efficienza del processo
L’applicazione delle nuove tecnologie può incidere in modo
signiﬁcativo sulla riduzione dei consumi energetici
di Nunzio Bonavita*
“L’
efficienza
energetica nei
processi industriali
nasce da un’attenta e metodica
attenzione ai dati di processo,
alla loro misurazione e al loro
trattamento”: questa potrebbe essere
la trasposizione attualizzata di un
famoso principio (“Solo quando
puoi misurare ed esprimere in
numeri quello di cui stai parlando,
puoi ritenere di avere una qualche
conoscenza sull’argomento…”) che
William Thompson, più conosciuto
come Lord of Kelvin, enunciava nel
1883.
Il concetto di efficienza energetica è
ormai familiare anche ai non addetti
ai lavori. Esso può essere espresso, in
modo estremamente sintetico, come il
rapporto tra beni o servizi prodotti ed
energia consumata. Il miglioramento
di un simile parametro si traduce o
in un aumento della produzione a
parità di energia impiegata o in una
riduzione delle risorse necessarie per
conseguire lo stesso livello produttivo.
Concetti semplici, per identificare
un'esigenza sempre più sentita
nell'industria di processo e, in
070
I responsabili
di impianto
sono chiamati
a ottimizzare la
competitività e
massimizzare
l’utile della
propria
installazione
Automazione Industriale - Ottobre 2013
particolare, nei settori energivori,
dove una differenza di efficienza di
pochi punti percentuali si traduce in
risparmi economici pari a migliaia
di euro.
Un ulteriore parametro, impiegato
in alcune valutazioni, è dato
dall'Intensità Energetica calcolata
come Unità di Energia per unità
di Pil. Un valore che fornisce
un'indicazione del prezzo (e del
costo) necessario per convertire
l’energia in Pil. Questo comporta, in
pratica, che al crescere dell’Intensità
Energetica, cresce il costo necessario
per far aumentare il Pil.
Chi può risparmiare
In particolare, come intuibile,
l’industria di processo presenta alti
valori sia in termini di consumo che
di Intensità Energetica. Il settore,
quindi, è particolarmente attento a
qualsiasi politica di massimizzazione
dell’efficienza energetica. In
Italia, dove l'energia ha un costo
decisamente più elevato della media,
l’aggregato dei settori petrolchimici,
cartario, siderurgico e dei metalli
non ferrosi assorbe consumi per un
totale di 17,5 MTep, 8,6 dei quali
sono riconducibili a consumi di
idrocarburi, ovvero gas e petrolio.
Alla luce di questa situazione
un possibile approccio ideale
potrebbe essere rappresentato
da una “politica di sostituzione”
in cui nuovi impianti, progettati
sulla base di avanzati concetti di
efficienza energetica vadano a
sostituire le unità esistenti realizzate
con tecnologie obsolete e non
‘energy sensitive’. I numerosi vincoli
(economici, strutturali, logistici)
che caratterizzano la realtà italiana
e dei Paesi più industrializzati,
però, non consentono il ricorso
a nuovi insediamenti, lasciando
come uniche strade realmente
percorribili l’adeguamento
impiantistico dell’esistente mediante
una serie di attenti ‘plant retrofitting’
(introduzione di componenti
ad alta efficienza, modifiche del
flusso produttivo incrementando
Processo Tecnicamente
l’integrazione termica delle varie
aree...), o l’ottimizzazione della
gestione delle unità operative per
sfruttare le ‘best practice’ attraverso
l’utilizzo di adeguate tecnologie per
il controllo e il monitoraggio del
processo (ottimizzazione, controllo
avanzato - Apc).
L'automazione di processo
In questa graduale ricerca
dell'efficienza energetica, l'attenzione
si è spesso soffermata solo sui
componenti e i sistemi elettrici,
suscettibili di notevoli miglioramenti
grazie agli impressionanti progressi
tecnologici soprattutto in motori
e azionamenti. Negli ultimi tempi,
però, si sta progressivamente
affermando un approccio sistemico
all’efficientamento energetico che
include e focalizza le unità e i
componenti termici.
In questo nuovo scenario, proprio
l’automazione assume un ruolo
da protagonista, perché permette
di implementare la sequenza
ottimale delle azioni volte a guidare
la produzione verso alti livelli di
efficienza energetica. Si tratta di
un ambito ancora parzialmente
inesplorato e caratterizzato da
enormi potenzialità. Basti pensare,
come rivela la ricerca ‘Intermediate
Energy Infobook 2011’, che nei
processi di raffinazione, il 43%
dei costi è imputabile proprio ai
consumi energetici. A fronte di
una simile situazione, il 52% dei
responsabili di impianto ammettono
di monitorare solo periodicamente
i propri costi, mentre il 15% non
effettua alcun monitoraggio e il 6%
non è nemmeno in grado di fornire
indicazioni precise sull'attività svolta
in questo ambito. Le eccellenze,
Il 52% dei
responsabili
di impianto
ammette di
monitorare solo
periodicamente
i propri costi
energetici
da questo punto di vista, sono
rappresentate solo dal 27% delle
realtà, che hanno implementato
sistemi e tecnologie per disporre
di un monitoraggio in tempo
reale, che consente di intervenire
tempestivamente a fronte di
scostamenti o trend negativi.
Ancor più insoddisfacente, per molti
versi, quanto emerge dall'Energy
Management Survey 2010 di Arc
Advisory Group, che ha rivelato
come il 47% delle aziende di
settore non possieda nemmeno
strumenti per confrontare i dati
rilevati con valori di benchmark, che
potrebbero “accendere” l'attenzione
su scostamenti particolarmente
significativi.
I responsabili di impianto, sempre
più chiamati ad ottimizzare la
competitività e a massimizzare
l'utile della propria installazione,
stanno quindi confrontandosi con
una sfida spesso caratterizzata da
una conoscenza non adeguata dei
meccanismi e delle operazioni che
dovrebbero ottimizzare.
Facciamo ordine
Tale situazione appare peraltro
paradossale, quando si considerino i
cospicui investimenti in Information
Technology effettuati dall’industria
di processo negli ultimi 20 anni,
con dispositivi e sistemi dedicati
a raccogliere, processare e
immagazzinare un enorme numero
di dati e parametri, tipicamente
provenienti da svariate e complesse
configurazioni di strumenti e
macchinari.
Si è di fronte, quindi, a una
straordinaria abbondanza di dati,
che troppo raramente vengono
convertiti in poche, chiare e
tempestive indicazioni necessarie
agli operatori per quantificare in
tempo reale le reali prestazioni
energetiche dell’impianto e operare
gli aggiustamenti necessari.
Le moderne tecnologie di
automazione di processo possono
dare il massimo contributo proprio
nel colmare questo gap paradossale
articolandosi su quattro pilastri
fondamentali: accuratezza delle
misure, ottimizzazione del processo,
pianificazione e programmazione
delle attività e massimizzazione della
disponibilità di impianto.
Un simile risultato, però, non può
essere ottenuto in modo immediato,
soprattutto in considerazione della
complessità dell'ambiente operativo
dell'industria di processo. Nel tempo,
infatti, si sono spesso sovrapposte
tecnologie profondamente
diverse, che hanno portato alla
proliferazione, negli impianti, di
una molteplicità di standard e
protocolli di comunicazione che
spesso ricordano la Babele di biblica
memoria. Da qui la necessità di una
tecnologia di base, che permetta
agli operatori di disporre in tempo
reale di tutti i necessari parametri
operativi, indipendentemente dal
singolo strumento, standard, sistema
operativo o quant’altro,
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
071
Tecnicamente Processo
Disporre di un'infrastruttura
adeguata è tuttavia condizione
necessaria ma non sufficiente per
raggiungere l'obiettivo di un'elevata
efficienza energetica. Al contrario,
deve essere accoppiata a un’adeguata
competenza ingegneristica e
implementativa. Solo il ricorso a
professional esperti e preparati può
permettere di progettare l’intervento
incidendo sulle aree realmente di
spreco e, massimizzando così i
risultati ottenibili, con vantaggi in
termini economici (soprattutto per
quanto riguarda il Roi) e ambientali.
Processo sotto controllo
Partendo dalla raccolta dei dati,
l'impiego di software e sistemi di
controllo avanzato rappresenta
soluzioni caratterizzate da un
costo relativamente contenuto,
ma con vantaggi immediati
in termini di efficienza per gli
impianti che utilizzano l'energia
in modo continuo e intensivo. Le
proposte del mercato vanno dal
controllo di regolazione avanzato
al monitoraggio e tuning del loop
di controllo, passando attraverso
specifiche analisi dei disturbi e del
monitoraggio di processo.
I risparmi in termini di efficienza,
resi possibili da migliori controllori
e performance di impianto a livello
globale, sono indicativamente
compresi tra il 4 e il 10%.
Passando a un livello di controllo
più sofisticato, le tecnologie di
automazione permettono di
ridurre la quantità di incertezze sia
nell’esecuzione che nella performance
di un processo. In questo ambito
l'innovazione comporta l'impiego
di cosiddetti soft sensor, routine
software in grado di inferire - grazie
072
L’industria
di processo
presenta alti
valori sia in
termini di
consumo sia
di Intensità
Energetica
Automazione Industriale - Ottobre 2013
a sofisticati modelli matematici parametri difficilmente misurabili
in linea dai valori di variabili
di processo a essi correlati. La
costruzione e la validazione di tali
modelli rappresentano un ottimo
esempio di utilizzo dei valori storici
di impianto raccolti per stimare i
parametri e le variabili di processo.
A questo si aggiunge la possibilità di
un controllo statistico, che utilizza
modelli di stima e valutazione
sviluppati per diminuire le perdite.
Ma i valori più significativi, con
risparmi che in alcun casi sono
arrivati sino al 15%, possono essere
raggiunti sfruttando tecniche di
controllo di processo avanzato, dove
le informazioni e i dati di processo
vengono sfruttati non solo per
monitorare ma anche e soprattutto
per ottimizzare la catena di azioni
regolatorie e di controllo sulla base
di ambiziose e sofisticate strategie
implementative.
L’ultimo livello della piramide è
costituito infine dall’impiego delle
conoscenze dettagliate sull’operatività
di impianto per la pianificazione delle
strategie operative. Infatti i sistemi
per la gestione dell’informazione
consentono l’acquisizione, la
visualizzazione e lo storage in
real-time di parametri quali costi
e consumi energetici, ma anche
qualità di materiale e prodotto
finale ottenibile, sprechi e ritardi.
Un patrimonio di dati trasformato
in informazioni dai sistemi di
elaborazione intelligente, che
permettono di compiere scelte
sempre più consapevoli e obiettive,
arrivando persino a simulare l'effetto
di specifiche azioni correttive.
Azioni che, tra l'altro, risultano
particolarmente efficaci, dal punto
di vista energetico, con l'impiego
dei Power Management Systems, in
grado di controllare e monitorare i
sistemi elettrici volti ad assicurare
potenza ai carichi critici, arrivando
ad interrompere l’alimentazione ai
carichi non prioritari per evitare il
superamento di specifici valori limite.
Al tempo stesso simili strumenti
sono in grado di ottimizzare una rete
elettrica in termini di generazione,
distribuzione e fornitura di energia
elettrica tenendo in considerazione il
suo costo variabile.
L'efficienza energetica, quindi, non
può essere ottenuta semplicemente
dotandosi di buone soluzioni
tecnologiche, ma deve prevedere
un'attività di consulenza, valutazione
e servizi continui. Anche per tale
ragione, scegliendo un fornitore di
automazione, è necessario valutare
la completezza dell'offerta e dei
supporti tecnici messi a disposizione
dei clienti.
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Crescere
con equilibrio
Molte aziende manifatturiere che oggi vivono una fase
di sviluppo internazionale crescono per linee esterne,
acquisizioni e investimenti. Per tutte loro diviene strategico
adottare piattaforme applicative capaci di assicurare livelli
di omogeneità tra i diversi strumenti operativi
di Massimiliano Luce
C
ame Group è una società
italiana attiva nel nostro
Paese e nel mondo nella
costruzione di cancelli automatici,
sistemi di automazione per ingressi
residenziali, ingressi industriali,
parcheggi e controllo accessi, oltre
che per sistemi di home & building
automation. L’azienda è stata fondata
nel 1972 dall’attuale presidente Paolo
Menuzzo, ha sede in provincia di
Treviso, ha più di mille dipendenti e
il 70% del fatturato proveniente da
vendite all’estero (in tutto il mondo
ha 20 filiali e più di 400 distributori
esclusivi).
Il compito della nuova generazione
è di proseguire sul percorso di
sviluppo internazionale e di
diversificazione avviato negli anni
scorsi, verso la conquista di nuovi
mercati e l’ampliamento della
gamma di soluzioni offerte. Il
modello produttivo di Came Cancelli
Automatici (origine delle attività del
gruppo) si basa su un concetto di
074
fabbrica estesa, che trova uno dei suoi
elementi caratteristici nella figura
dei terzisti. Came affida a questi
collaboratori esterni il 95% della sua
produzione.
L’innovazione
come progetto
Il progetto di implementazione Sap
in Came Group è partito all’inizio
del 2009 sul perimetro di Came
Cancelli e ha riguardato tutti i
principali processi aziendali: area
amministrativa, area controllo
di gestione, gestione materiali,
acquisti e magazzini, pianificazione
e produzione, gestione vendite e
distribuzione, gestione della qualità.
Il progetto ha inoltre incluso
l’interfacciamento con alcuni sistemi
legacy: flussi Edi, magazzino fisico,
simulazione carico capacitivo
fornitori esterni, paghe, tesoreria.
Il piano di progetto ha previsto le
cinque fasi tipiche della metodologia
Accelerated Sap (Asap), su un
Automazione Industriale - Ottobre 2013
orizzonte temporale complessivo di
12 mesi.
Il sistema è stato successivamente
esteso alle filiali estere di minori
dimensioni, privilegiando quelle
con minori complessità o in fase
di start-up, in modo da facilitare
l’acquisizione del modello da parte
dei nuovi utenti locali, sedimentare
massa critica e diffondere il modello
operativo anche sui paesi più lontani
(ad esempio, Golfo o Americhe).
L’attuale fase di roll-out sta
completando l’estensione del sistema
sulle filiali di tipo commerciale.
Un beneﬁcio dietro l’altro
Il nuovo sistema informativo di
Came Group si basa su un unico
piano dei conti di gruppo, di natura
civilistico/fiscale e gestionale. Il
nuovo modello di controllo è attivo
Paolo
Menuzzo,
presidente e
fondatore di
Came
Erp Software
Pmi, come gestire la complessità?
su tutte le società che sono entrate nel
perimetro di implementazione e si
articola sia su dimensioni di gruppo,
sia su dimensioni mutuate dalle
prassi locali, coerenti alle strutture
di mercato dei diversi paesi in cui
Came opera. Sono inoltre stati creati
nuovi oggetti di controllo, come le
divisioni, per le quali alla delega al
management deve corrispondere
anche un modello di controllo
coerente, basato su conti economici
di divisione (ad esempio, Business
Unit motori Tubolari).
Un input per l’ulteriore
miglioramento del modello di
controllo di gruppo deriverà
dall’estensione del nuovo sistema
sulle società francesi. Il perimetro
societario francese ha dimensioni di
complessità proprie e avrà necessità
di un modello di P&L articolato
e multidimensionale, che potrà
costituire lo scheletro logico su cui
innestare ulteriori dimensioni di
controllo per tutto il gruppo.
Il modello di controllo abilitato dal
nuovo sistema sta contribuendo
alla creazione di figure manageriali,
dirigenti dal profilo internazionale
che condividono una cultura
identitaria e un sistema di valori
omogeneo. Nella selezione dei profili
manageriali la proprietà ha scelto
di considerare come condizione
preferenziale la conoscenza di SAP,
anche per promuovere attività di
rotazione delle competenze fra
le varie aziende del gruppo. La
presenza di figure manageriali con
ampia conoscenza del gruppo, delle
sue dinamiche e dei suoi processi
è una condizione necessaria per
supportare la crescita internazionale
e l’integrazione di società acquisite.
Anche su questo ultimo aspetto
Oggi le pmi si muovono in un contesto di
complessità nuovo, legato sia alle esigenze
internazionali sia alle difﬁcolta del mercato
nazionale. Crescere, però, per le aziende
signiﬁca gestire nuove dimensioni di
complessità. Che fare, allora? Ebbene, gli
elementi chiave in grado di aiutare le pmi
a gestire questi processi sono il valore
dei sistemi operativi e della struttura
manageriale. È quanto rivela una ricerca dal
titolo ‘Dimensioni di complessità aziendale
e valore dei sistemi informativi’, realizzata
la proprietà di Came riconosce
un valore fondamentale al nuovo
sistema informativo, in grado di
agevolare l’inserimento di nuove
società nel perimetro di controllo,
per esempio sfruttando la capienza
delle anagrafiche di prodotto,
come nel caso dell’acquisizione di
Bpt, azienda con prodotti e codici
molto diversi da quelli trattati da
Came Cancelli. La versatilità del
nuovo sistema consente anche di
avviare con facilità partnership che
prevedano la vendita dei prodotti
Came associata alla vendita di
prodotti terzi, come accaduto in
Spagna, dove l’azienda veneta ha
stretto un accordo con un produttore
di tessuti per la commercializzazione
di soluzioni integrate. La letterale
‘esplosione’ delle anagrafiche è un
aspetto su cui un’azienda con la
strategia di crescita di Came deve fare
i conti quotidianamente.
L’evoluzione della ﬁliera
Sul nuovo sistema sono stati
portati anche i modelli di logistica
e produzione di Came, inclusa la
gestione dei terzisti e del magazzino
automatico. Su questi aspetti è stata
da Sda Bocconi in collaborazione con
Sap Italia su un campione di aziende fra
i 50 e i 500 milioni di euro di fatturato.
Andare all’estero per produrre e vendere sui
mercati locali è possibile se si dispone della
strumentazione necessaria a controllare
l’operato delle nuove realtà. Per questo
è fondamentale per le aziende adottare
piattaforme applicative e strumenti che
abilitino trasformazioni anche radicali nei
modelli di produzione, distribuzione e
commerciali.
eliminata gran parte delle transazioni
di tipo manuale, con un beneficio
associato alla maggior disponibilità
di informazioni lungo tutta la filiera
produttiva.
L’integrazione dei processi di gestione
fisica dei magazzini - basati su
tecnologia in radiofrequenza - con
i processi gestionali basati su Sap
consente di avere maggiore visibilità
sui flussi di materiali, anche presso i
terzisti, ai quali è stato dato accesso in
modalità mobile (terminali portatili)
ad alcune funzionalità del sistema
Came.
Il nuovo sistema sta supportando
Came anche nell’evoluzione del
proprio modello commerciale, che
sta andando verso un rapporto
sempre più diretto con i grossisti
di materiale elettrico per i materiali
ad alta rotazione, mentre è in atto
l’utilizzo del modulo di Crm per la
gestione delle opportunità derivanti
da grandi progetti.
Per informazioni
Came Group
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Sap
www.sap.com
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
075
Software Security
Quando lo switch
è messo a fuoco
In ambito manifatturiero, oggi è vitale autenticare con
precisione le risorse condivise in rete e avere il pieno
controllo di tutte le risorse, interne ed esterne, connesse
di Andrea Colombo
V
isottica Industrie, nata
nel 1947 per soddisfare
le esigenze del settore
dell’ottica specializzandosi nella
meccanica di precisione, dispone
di tecnologie in grado di produrre
microcomponenti per molteplici
settori. Con il parco macchine a
disposizione, Visottica è in grado di
realizzare microcomponenti speciali
con dimensioni minime di ingombro
di 0,6 mm, con filettature metriche o
speciali, con tolleranze centesimali, il
tutto soddisfacendo una caratteristica
che accomuna indistintamente ogni
settore, dall’automotive al medicale,
dallo sport all’elettronica: uno dei
punti di forza dell’azienda è quello di
garantire un’elevata personalizzazione
dei prodotti in un mercato sempre
più just-in-time.
Attualmente, Visottica impiega
circa 150 persone in Italia, con due
stabilimenti a Susegana, in provincia
di Treviso, e ha avviato a fine 2010
una joint-venture con il gruppo
Mazzucchelli che ha consentito un
processo di integrazione commerciale
e industriale in Asia.
076
Sicurezza che ci vede chiaro
Con un centro stella in Italia e gli
impianti produttivi in Cina collegati
via Mpls, Visottica dispone di una
ventina di server virtualizzati, un
centinaio di postazioni computer,
differenti stazioni grafiche, timbratori,
stampanti e altre componenti
hardware di età e natura eterogenea,
tutte sotto il comune denominatore
della sicurezza Check Point.
“La nostra infrastruttura di sicurezza
ha probabilmente molto in comune
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Mauro
Dall’Antonia,
responsabile IT
di Visottica
con quelle di numerose aziende
manifatturiere come la nostra”, racconta
Mauro Dall’Antonia, responsabile IT
di Visottica. Per la propria sicurezza,
l’azienda ha optato per appliance
hardware di tipo open, su cui sono state
implementate le Software Blade Check
Point, allo scopo di garantire la sicurezza
perimetrale e una gestione costante ed
efficace del traffico in entrata e in uscita.
“L’obiettivo principale era mettere in
sicurezza l’infrastruttura aziendale da
possibili pericoli provenienti dall’esterno,
cosa che le soluzioni Check Point
ci consentono di fare rispondendo
perfettamente alle nostre esigenze”.
La collaborazione con Check Point si
è sviluppata nel tempo, di pari passo
con le esigenze in continua evoluzione
dell’azienda. In questo senso, si è rivelata
di particolare utilità la grande modularità
offerta dalla Software Blade Architecture,
che permette di implementare di volta
in volta nuovi moduli di sicurezza in
base alle necessità puntuali dell’azienda.
L’implementazione è stata effettuata da
Archimedia, realtà specializzata della
system integration e partner tecnologico
di Visottica.
“Tra i principali vantaggi ottenuti grazie
alle soluzioni Check Point, sicuramente
vi sono sicurezza completa e controllo”,
conferma Dall’Antonia. Le soluzioni
Check Point offrono piena visibilità
sugli switch, sul lavoro della rete e sullo
stato del traffico aziendale. Grazie a una
gestione centralizzata, il responsabile
IT di Visottica può assegnare task e
MACHINERY
Garantiamo qualità e
maggiore produttività -
Organizzata su tre siti produttivi, Visottica
conta più di mille macchine, 40 brevetti
attivi, 15mila codici gestiti, più di un miliardo
di pezzi prodotti annualmente
autorizzazioni in base a determinati standard
e policy di sicurezza, e risalire in maniera
tempestiva e puntuale alle cause del problema.
Visibilità e trafﬁco ottimizzati
Dalla sala Ced dell’azienda, tutto è facilmente
gestibile e configurabile per avere piena visibilità
di chi sta facendo cosa, in qualsiasi momento:
installato in modalità bridge tra i router e
l’infrastruttura interna, il firewall filtra tutti i
dati in ingresso e uscita, in modo da garantire
massima visibilità sul traffico. In questo modo,
è possibile intervenire lato front-end in maniera
puntuale, monitorare gli accessi e bloccare il
traffico non autorizzato.
In questo modo, la sicurezza viene garantita a
tutto tondo, dai singoli switch ai pc personali,
fino ai differenti dispositivi mobili: “Per
un’azienda come la nostra, dove spesso accade
che consulenti esterni necessitino di collegarsi
all’access point o di connettersi alla nostra rete
tramite dispositivi mobili, computer laptop
e palmari, è fondamentale per garantire la
sicurezza della rete avere coscienza di quanto
accade”.
In particolare, le Software Blade dedicate a Ips
e Identity Awareness consentono a Visottica
di avere visibilità completa su tutto ciò che
avviene in rete, in modo da poter intervenire
tempestivamente e in maniera mirata in caso
di accessi o azioni non autorizzate. “Grazie alle
soluzioni Check Point abbiamo controllo totale
e visibilità completa sullo stato della sicurezza e
su eventuali intrusioni non autorizzate”, continua
Dall’Antonia.
Si tratta di una sicurezza a tutto tondo, che va
a coprire le minacce provenienti dall’interno e
dall’esterno. Grazie alla software blade Smart
Event, il responsabile IT è informato in tempo
reale su cosa accade e sugli eventi da varie
sorgenti, visibili non solo a livello di ID ma di
singolo utente. Tutto questo consente di avere
un controllo puntuale e complessivo dell’intera
infrastruttura dal punto di vista della sicurezza.
Ulteriore punto di forza della soluzione
implementata è la sua grande semplicità di
gestione e aggiornamento. Una volta configurata
una Blade, l’impostazione viene replicata in
automatico su tutte le macchine interessate in
un sistema clusterizzato, consentendo allo staff
IT di liberarsi dall’operatività ricorrente per
dedicarsi a compiti a più alto valore aggiunto. “Si
tratta della soluzione ideale per aziende come la
nostra, dove lo staff IT è numericamente ridotto,
ma viene chiamato a supportare il business
nel modo più efficace possibile”, spiega ancora
Dall’Antonia.
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Una protezione che guarda al futuro
Visottica è ora in grado di modernizzare
e centralizzare la propria infrastruttura di
sicurezza sposando la 3D Security Check
Point con l’obiettivo di dismettere man mano
le applicazioni obsolete ed eterogenee sotto
una filosofia di sicurezza comune e flessibile.
Il traffico dell’azienda è ottimizzato e la grande
flessibilità e modularità delle Software Blade
consentono di ampliare o aggiungere moduli di
protezione specifici, personalizzando la sicurezza
per adattarsi alle proprie specifiche esigenze.
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Un plc
che parla IT
Con l’FP7
Panasonic lancia FP7, il plc compatto
in grado di rispondere alle moderne esigenze
di automazione
Panasonic fa
suo il concetto
di IT Web
Automation:
il plc è dotato
di Livio Giumelli
di una porta
Ethernet
standard a
P
er presentare un prodotto
innovativo, Panasonic ha
scelto una tecnologia a sua
volta innovativa. I primi clienti a
vedere il nuovo plc FP7, infatti, lo
hanno scoperto attraverso la ‘realtà
aumentata’, che permette di mostrare i
prodotti in formato tridimensionale.
Oltre l’apparenza, però, è soprattutto
la sostanza a caratterizzare una
soluzione che si contraddistingue
per quelle che i responsabili
dell’azienda definiscono le ‘sette
meraviglie’. Il primo aspetto sul
quale hanno investito i progettisti
della casa giapponese è puramente
esteriore e consiste in un design
particolarmente compatto, in
quanto integra tutte le funzionalità
e le performance di un plc compatto
in 90 mm di altezza, consentendo
così di ridurre sensibilmente
lo spazio occupato. Una simile
peculiarità, però, non trascura
l’importanza dell’integrazione totale
nell’IT Web Automation, che si
concretizza nella dotazione di una
porta Ethernet standard a bordo
cpu, per consentire la connettività
alla rete. Peculiarità indispensabile
078
per la programmazione e il
monitoraggio da remoto, così come
per il trasferimento dei file di log.
Il tutto completato da performance
di 196 kpassi e 256 kword e da un
processore in grado di operare
a 11 ns/passo.
L’apertura del sistema di
automazione industriale nei
confronti della rete, pur offrendo
indubbi vantaggi in termini di
efficienza, espone però ai rischi
tipici degli ambienti IT. Rischi
che l’FP7 previene integrando
funzionalità di ripristino a un
programma di backup in caso di
presenza di errori irreversibili, così
come è possibile scaricare sul plc
un programma residente in una
Sdhc Card. Qualsiasi operazione
Automazione Industriale - Ottobre 2013
bordo cpu
di modifica dei programmi, inoltre,
viene tracciata e archiviata. In tal
modo, anche a distanza di tempo,
è possibile risalire all’autore di uno
specifico intervento.
Una funzionalità, quest’ultima,
particolarmente apprezzata in
ambito industriale, dove è sempre
più necessario proteggere i propri
segreti e, in particolare, i software
di gestione e controllo. Anche
per questa ragione FP7 permette
il download di programmi
crittografati, salvaguardando la
proprietà intellettuale del software
e della macchina. Uno specifico
programma, infatti, può funzionare
correttamente solamente se
si dispone della sua chiave di
decriptazione, prevenendo così i
rischi di duplicazione di un progetto.
In una soluzione tanto innovativa
non poteva mancare un’attenzione
al motion control. L’FP7 è infatti in
grado di svolgere dalla misura di
posizione al controllo sincronizzato
di più assi, funzioni avanzate di
camma elettronica e gearing,
che si rivelano fondamentali per
applicazioni come il taglio al volo,
oltre a consentire movimenti rapidi
e precisi, con interpolazione lineare,
circolare e spirale.
Per informazioni
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News Prodotti
a cura di Massimiliano Luce
Una migliore visione del futuro
Sempre più ampia e in grado di
soddisfare più esigenze di visione
l’offerta Framos, che può oggi
contare sulla nuova gamma di
prodotti Datalogic per applicazioni
di visione industriale, composta da
sensori di visione, smartcamera
standalone e sistemi multicamera
basati su Impact Software.
I sensori Data VS1 e Data VS2
offrono afﬁdabili controlli di
presenza/assenza, veriﬁca colore
o la possibilità di eseguire più
controlli sullo stesso oggetto con un
unico sensore, sempliﬁcando così
l’architettura del sistema in processi
ad alte velocità produttive.
Le SmartCamera Serie A e serie T
sono invece telecamere compatte,
con intelligenza a bordo che
integrano algoritmi di visione
complessi per creare sistemi di
controllo personalizzati. Questi
prodotti consentono una semplice
integrazione a livello hardware
pur mantenendo la completezza
di analisi di un sistema di visione
basato su pc.
I sistemi multicamera Vision
Processors MX, inﬁne,
rappresentano un modulo
potente e versatile per affrontare
un’applicazione di visione. Capaci
di supportare più processi di analisi
contemporaneamente, permettendo
la gestione asincrona di molteplici
stazioni di controllo senza limiti
sulla complessità degli algoritmi da
eseguire, i sistemi Vision Processors
MX consentono, attraverso il
Software Impact, di acquisire
immagini da telecamere matriciali
con interfaccia GigE, con risoluzioni
da Vga sino a 5 Megapixel o anche
superiori, o gestire l’acquisizione di
telecamere lineari per applicazioni
di web-inspection o che richiedono
risoluzioni molto spinte.
Con Impact Software, grazie ai suoi
120 tool di ispezione e 50 controlli
graﬁci, gli utenti possono sviluppare
applicazioni di visione artiﬁciale e
creare interfacce graﬁche in modo
rapido e intuitivo. Altrettanto veloce
è perciò lo sviluppo dell’intera
architettura del controllo di visione,
a differenza di quanto avviene con i
più complessi ambienti Sdk.
Per informazioni
Framos
www.framos.it
Il tocco
che mancava
Contradata presenta Ppc-5152 di Iei
Technology, un touchscreen panel pc
fanless basato su processore Dual Core
Intel Atom D525. Ppc-5152 è un pannello da
15” con risoluzione 1.024x768 e luminosità
a 400 candele. Grazie al processore Intel
Atom D525 Dual Core, le prestazioni
crescono rispetto alla serie Atom N270
ed è anche possibile utilizzare memorie di
tipo Ddr3. Ppc-5152 integra a bordo una
doppia connessione Gigabit Ethernet di tipo
Combo Sfp. Le porte Ethernet possono,
quindi, essere utilizzate alternativamente
per connessioni sia in rame sia in ﬁbra
ottica. Realizzato con chassis in alluminio
con cornice piatta, questo panel pc
garantisce un elevato livello di espandibilità
grazie a due slot d’espansione di tipo Pci
o Pci Express e a due slot interni Mini Pci
Express. Ppc-5152 è dotato di due porte
Usb 2.0 e due porte Usb 3.0. Sono previste
soluzioni personalizzate in base alle varie
esigenze.
Per informazioni
Contradata
www.contradata.it
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
079
Automazione applicata Aerospace
Progetti alla velocità
della luce
Gli ingegneri dello Space
Dynamics Laboratory
dell’Università dello Utah, una
realtà di fama internazionale
nel settore aerospaziale,
adottano Solid Edge di
Siemens Plm Software e
grazie alla Synchronous
L’
Università dello Utah
(Utah State University
– Usu), negli Stati
Uniti, è riconosciuta a livello
nazionale e internazionale per
l’eccellenza dei suoi corsi e la
sua attività di ricerca. A essa fa
capo il Laboratorio di Dinamica
dello Spazio (Space Dynamics
Laboratory - Sdl), ente di ricerca
no-profit che applica ricerca di
base a problematiche tecnologiche
in ambito scientifico, militare,
industriale e accademico. Il
Laboratorio, presso il quale
lavorano oltre 450 persone,
tra scienziati, ingegneri e altri
professionisti, è specializzato in
sistemi di sensori elettro-ottici,
calibrazione, gestione del calore,
sistemi di riconoscimento e piccole
tecnologie satellitari. Tra i suoi
clienti figurano il Dipartimento di
Difesa americano e la Nasa.
Technology anche i progetti
più complessi vanno in orbita
senza problemi
fonte: Space Dynamics Laboratory
di Carolina Mirò
080
Automazione Industriale - Ottobre 2013
Aerospace Automazione applicata
Per dare un’idea della mole di
lavoro che impegna l’ente, con
sede centrale a Logan (Utah),
basti pensare che negli ultimi
cinquant’anni esso ha progettato,
realizzato e calibrato più di mille
sensori per oltre 400 missioni. Da
anni il Laboratorio e l’Università
stessa adottano il software Solid
Edge di Siemens Plm Software: in
Università lo strumento è usato per
formare gli studenti in ingegneria,
mentre il Laboratorio lo utilizza per
realizzare progetti.
Concentrarsi su ciò
che conta
John Devitry, Cad Administrator
presso il Laboratorio e professore
aggiunto in ingegneria meccanica
e aerospaziale presso l’Usu,
sostiene che Solid Edge aiuti i suoi
studenti ad apprendere molto più
velocemente. “Abbiamo adottato
Solid Edge con la Synchronous
Technology (ST) per la fase di
design concettuale”, dice. “La sua
semplicità d’uso è sorprendente,
se si pensa che una buona parte
dei miei studenti non ha mai usato
strumenti Cad; gli allievi non
hanno basi e, quindi, pregiudizi,
sui processi di progettazione
complessa e con la Synchronous
Technology il modo in cui essi
pensano naturalmente al progetto
è identico al modo di operare
del software”. Prima di adottare
Solid Edge, molto del tempo del
professore era impiegato per
insegnare a usare l’interfaccia Cad.
“Ora possiamo soffermarci di più
su temi chiave dell’ingegneria,
come il motion e l’analisi”,
prosegue Devitry. “Ci
focalizziamo quindi su
concetti di engineering e
non più sul processo di
progettazione in sé”.
Un supporto
insostituibile per progetti
complessi
La Synchronous Technology
è l’elemento chiave che fa di
Solid Edge uno strumento cad
insostituibile per gli utenti del
Laboratorio. Continua Devitry:
“Con la ST è molto facile
manipolare e modificare i modelli
solidi usando il timone; questa
funzionalità consente di ruotare
una superficie senza necessità di
inserire riferimenti geometrici o di
eliminare delle parti”. Per diversi
allievi di Devitry, inoltre, la ST
consente di lavorare sul progetto
anche senza avere conoscenze
di come opera il sistema cad: ciò
implica un importante risparmio
di tempo, perché non occorre
imparare una grande quantità
di comandi. Non solo: con la ST
è inferiore, rispetto ad altri cad,
il numero di passaggi e schizzi
necessari per realizzare parti
complesse.
Per informazioni
Siemens Plm Software
www.siemens.it/plm
Space Dynamics Laboratory
www.sdl.usu.edu
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
081
Automazione applicata Aerospace
Il programma
decolla
se la soluzione è mirata
Dassault Systèmes ha lanciato la
scorsa estate Co-Design to Target,
la soluzione dedicata al settore
Aerospace & Defense. L’obiettivo
è offrire agli utenti una nuova
esperienza che faciliti la gestione
e l’esecuzione dello sviluppo
di programmi aerospaziali
di Giorgia Andrei
L
e complessità del settore
aerospaziale sono note.
Un’ennesima constatazione in
questo senso l’ha fatta recentemente
anche Dassault Systèmes, che ha lanciato
una nuova soluzione di progettazione
o, meglio, come dovremmo dire in
stile Dassault Systèmes, una ‘nuova
esperienza’, dedicata proprio all’industria
aerospaziale e della difesa.
La soluzione si chiama Co-Design
to Target e promette di risolvere le
problematiche che affliggono i produttori
del settore Aerospace & Defense, ossia
le difficoltà nel rispettare il budget, le
tempistiche e le specifiche concordate
con il cliente a causa della crescente
Con la soluzione
Co-Design to Target
e la piattaforma
3DExperience
gli attori coinvolti
nel progetto
possono individuare
le criticità prima
che si trasformino
in problemi
082
Automazione Industriale - Ottobre 2013
complessità dei sistemi, dell’eccessiva
aggressività dei piani di sviluppo e
dell’integrazione di nuove tecnologie
non ancora pienamente mature. A ciò, si
aggiungano poi i rallentamenti dovuti a
flussi di lavoro sconnessi, con soluzioni
isolate e differenti all’interno dello stesso
ecosistema, e il susseguirsi di modifiche
impreviste. Co-Design to Target rientra
nella piattaforma 3DExperience di
Dassault Systèmes.
Un nuovo approccio
alla progettazione
Co-Design to Target introduce un
approccio diverso per garantire il
rispetto delle tempistiche, del budget
e degli obiettivi di un programma e lo
fa mettendo a disposizione dell’utente
diverse funzionalità: la visualizzazione in
tempo reale dello stato del programma e
delle prestazioni del progetto di un aereo
e i flussi integrati di valore ingegneristico.
La visualizzazione in tempo reale
dello stato del programma consente di
collegare tutti gli elementi dei processi
di esecuzione del programma stesso e
di tracciare i progressi rispetto a tutti i
criteri chiave, tra cui costi, tempistiche,
carico di lavoro, prestazioni, rischi e
opportunità.
Visualizzare in tempo reale il progetto
di un aereo dal punto di vista delle
prestazioni, invece, serve a cambiare
radicalmente il modo in cui è sviluppato
Aerospace Automazione applicata
Co-Design to Target
di Dassault Systèmes
promette di risolvere
le problematiche
che afﬂiggono i produttori
del settore Aerospace
in tempo reale per deliberare
velocemente definizioni dettagliate
di sistemi e componenti. I benefici
dell’approccio integrato si estendono
anche all’installazione dei sistemi e degli
equipaggiamenti che, grazie a modelli
3D dettagliati, è più rapida. La stessa fase
di produzione dei velivoli è perfezionata
dalle continue verifiche e validazioni
eseguite attraverso il progetto e con
il Functional Digital Mock-Up. Non
solo: si possono eseguire simulazioni
multidisciplinari per raggiungere
determinati target di prestazioni così
come controlli di qualità continui.
& Defense
un velivolo. I progettisti e gli architetti
hanno la possibilità di progettare
non solo con bozzetti digitali (Digital
Mock-Up, Dmu), ma anche attraverso
il nuovo Functional Mock-Up (Fmu),
che incorpora il ‘comportamento’
di un progetto. Si ottiene così una
definizione del programma più
completa e realistica per coordinare
requisiti, sistemi e strutture, in modo
che tutti gli ingegneri possano lavorare
in armonia. Diverso è il discorso sui
flussi di valore ingegneristico integrati,
dalla progettazione alla simulazione,
dalla pianificazione della fabbricazione
dei componenti alle attività di
programmazione delle risorse. In tal
caso l’obiettivo di Co-Design to Target è
progettare componenti e sottosistemi per
soddisfare le specifiche più rapidamente
ed evitare conseguenze problematiche
che potrebbero avere un impatto
notevole sui costi e sulle tempistiche
del programma. “Con la soluzione
Co-Design to Target e la piattaforma
3DExperience gli attori coinvolti nel
progetto sono aggiornati costantemente
sullo status del programma e possono
individuare le criticità prima che si
trasformino in problemi”, dicono in
Dassault Systèmes. Allo stesso modo, è
possibile avere una visione istantanea
dei Kpi (Key Performance Indicator)
e monitorare così l’andamento del
processo in corso, gestendo eventuali
cambiamenti.
L’integrazione prende
il volo
Il termine che meglio descrive la
soluzione di Dassault Systèmes
(presentata anche in occasione
dell’ultima edizione di Maks, il Salone
internazionale dell’aviazione e dello
spazio, tenutosi a Zhukovsky, in Russia,
dal 27 agosto al 1 settembre, ndr) è
integrazione: in Co-Design to Target
convergono, infatti, diversi processi, dalla
gestione dei contratti alla progettazione
dei sistemi, dal management dei dati
a quello della configurazione. L’idea di
base è ridurre la complessità di processi
di sviluppo prodotto ai quali, in alcune
fasi, concorrono anche migliaia di
persone. Con Co-Design to Target, i
team lavorano insieme e collaborano
Un impegno oltre
la progettazione
“Negli ultimi trent’anni abbiamo
svolto un ruolo cruciale con le nostre
tecnologie di progettazione 3D per
trasformare il modo in cui gli aerei sono
progettati; ora, con la nostra piattaforma
3DExperience, vogliamo cambiare il
modo in cui i nuovi programmi sono
realizzati”, commenta Monica Menghini,
Executive Vice President Industry
and Marketing di Dassault Systèmes.
L’obiettivo di ‘Co-Design to Target’ è,
infatti, fornire un’esperienza in grado
di garantire nuovi livelli di produttività
nell’ingegneria e il controllo necessario
nella fase di esecuzione per realizzare
programmi in linea con quanto
promesso. “Una delle sfide più grandi
del settore aerospaziale e difesa è la
necessità di realizzare i programmi così
come concordato con i clienti; le aziende
hanno tutto l’interesse ad assicurarsi che
le tempistiche, il budget e le specifiche
dei propri programmi siano rispettati”,
dice ancora Menghini.
Per informazioni
Dassault Systèmes
www.3ds.com
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
083
Automazione applicata Aerospace
Tecnologie avanzate
per spiccare il volo
La chiave per migliorare sempre più l’accuratezza
dei modelli e delle simulazioni applicabili all’industria
aerospaziale è nello sviluppo di soluzioni tecnologiche
accurate, robuste e scalabili. Parola di Ansys
a cura di Giorgia Andrei
D
iminuzione dei consumi
di carburante, riduzione
dell’impatto ambientale,
abbattimento dei costi di
produzione e accelerazione della
corsa allo spazio: le tendenze che
interessano l’industria aerospaziale
implicano sfide tecnologiche di
grande portata, dalle tecniche
avanzate di de-icing e anti-icing dei
motori, a processi di progettazione
sempre più efficienti. Ansys, con
il suo impegno nell’innovazione
tecnologica e la sua competenza sul
tema, testimoniata anche dalla sua
partecipazione all’Aerospace Science
Meeting 2013, dà il suo contributo
al settore proponendo strumenti di
simulazione sempre più accurata.
Diminuire i consumi
La riduzione dei consumi richiede
ben più di un’ottimizzazione
dell’aerodinamica e una riduzione
dei pesi. Tutti i sistemi di bordo
devono essere ottimizzati in
modo da ridurre la loro richiesta
084
Automazione Industriale - Ottobre 2013
di energia: questo significa
lavorare sul singolo componente
e sul sistema, gestire il consumo
dell’elettronica di bordo e lavorare
sul software di controllo. In
tale ottica è fondamentale, ad
esempio, l’ottimizzazione di
sistemi come l’anti-icing (sistema
volto a prevenire la formazione di
ghiaccio con un dispendio costante
di energia) e il de-icing (sistema
che controlla la formazione di
ghiaccio intervenendo in modo
intermittente). “Molti sistemi di
protezione dal ghiaccio si sono
evoluti utilizzando tecnologie
termiche, meccaniche o chimiche
che includono parti pneumatiche,
riscaldamento continuo o
intermittente, vibrazioni”, spiega
Federico Montanari, Lead Technical
Services Engineer di Ansys, autore
del paper ‘Reducing Fuel Burn
through More Efficient Designs of
De-icing and Anti-icing Systems’.
“Il focus ora è quello di sviluppare
tecniche che richiedono meno
energia e una delle aree di maggior
interesse per i costruttori di velivoli
è riuscire ad analizzare le non
banali relazioni tra l’energia spesa
dalle diverse tecniche, l’effetto
sull’aeromobile e il conseguente
consumo di carburante,
identificando modi per risparmiare
energia senza intaccare la sicurezza
assoluta del volo”.
Gli strumenti Ansys, grazie alla
facilità di collegare più fenomeni
fisici tra loro, offrono una chiara
visione di quello che accade e
ne permettono uno studio più
semplice. Dice ancora Montanari:
“Il modello euleriano di film
a parete, wall film model, in
Ansys Fluent, offre la possibilità
di modellare diversi fenomeni
fisici associati alla formazione
di ghiaccio come liquid droplet
collection, film transport, particle
splashing/particle stripping/particle
separation, film heat transfer e
il cambio di fase (evaporazione,
condensazione, fusione e
solidificazione); combinando
questo modello con tecniche di
mesh morphing (con il modulo
Rbf Morph, sviluppato da Marco
Biancolini dell’Università di Tor
Vergata), si ha la possibilità di
simulare differenti aspetti e diverse
condizioni di icing (rime ice, glaze
ice, run-back…) in aggiunta alla
tradizionale analisi delle diverse
efficienze”.
Aerospace Automazione applicata
Al risparmio energetico
concorre in modo importante
l’ottimizzazione delle prestazioni
del motore. In tale ambito
la simulazione numerica è
impiegata da tempo e, negli
anni più recenti, grazie ai
nuovi modelli matematici
implementati nei software Ansys,
si sono ottenuti buoni risultati.
Ne parla ancora Montanari:
“I motori dei velivoli hanno
diversi stadi, ognuno dei
quali contiene diverse palette
e ottenere una simulazione
instazionaria complessiva a
un costo ragionevole non è
semplice; una soluzione efficace
è il metodo Tbr (Transient Blade
Row), che consente all’utente di
ottenere una soluzione fullwheel transient utilizzando uno
(o pochissimi) passaggi per
fila di palette”. Con il metodo
proposto, Ansys sostiene che
il costo computazionale del
calcolo è inferiore di un ordine di
grandezza rispetto alla soluzione
standard.
Ridurre l’impatto
ambientale
Oltre alle soluzioni che puntano
a ridurre il rumore generato dal
motore, ci sono diverse ricerche
che indagano l’inquinamento
acustico dovuto ad altre parti del
velivolo. Konstantine Kourbatski,
Lead Technical Services Engineer
di Ansys, nel paper ‘Landing
Gear Noise - Scale-Resolving
Simulations’, spiega che “il carrello è
una delle maggiori fonti di rumore
del velivolo durante le operazioni
di decollo e atterraggio” e che
“l’accuratezza della previsione del
rumore è direttamente connessa
all’accuratezza dei modelli di
turbolenza utilizzati e allo spettro di
soluzione che offrono”. Kourbatski
riporta poi l’esempio della
simulazione del flusso attraverso
un carrello di atterraggio a quattro
ruote e del calcolo del rumore
generato, spiegando che sono stati
usati due approcci diversi ai modelli
di turbolenza: il Delayed detached
eddy simulation e lo Scale-adaptive
simulation. La radiazione del
I trend attuali
dell’industria
aerospaziale
implicano sﬁde
rumore in campo lontano è stata
calcolata usando il modello Ffowcs
Williams and Hawkings (FW-H)
ed è stato impiegato il solutore
incomprimibile segregato pressurebased disponibile in Ansys Fluent,
che utilizza meno memoria e meno
cpu di altri modelli density-based
o pressure-based comunemente
impiegati per queste analisi. “Le
superfici di risposta ottenute
in differenti condizioni di volo
hanno dimostrato un eccellente
accordo con i dati sperimentali nel
campo della bassa frequenza”, dice
Kourbatski, il cui team ha lavorato
poi per trasformare il tutto in
una best practice, migliorando il
meshing e aggiungendo un modello
per l’analisi di dettaglio nel campo
delle alte frequenze.
tecnologiche di
grande portata
Innovare la prossima
generazione di velivoli
Un aereo supersonico deve essere
in grado di operare in un ampio
spettro di altitudini e velocità, che
naturalmente includono il decollo e
l’atterraggio a velocità subsoniche,
la crociera subsonica, la salita
e la crociera supersonica. Una
delle tecnologie che garantiscono
questa flessibilità è il motore a ciclo
variabile, che prevede un ugello a
geometria variabile e un sistema di
combustione che gli consentono
di operare come un turbofan o un
turbogetto (o una combinazione
ibrida dei due) a seconda del tipo
di missione che deve compiere.
La prototipazione e il test di ugelli
supersonici che coprono un ampio
raggio di geometrie diverse, con
l’obiettivo di ottimizzare l’inviluppo
operativo del velivolo, sono costosi
e richiedono tempi lunghissimi.
Ottobre 2013 - Automazione Industriale
085
Automazione applicata Aerospace
Secondo Ansys, la simulazione
numerica rappresenta la soluzione
ideale per eseguire queste analisi.
Manish Kumar, Senior Technology
Specialist di Ansys, ha simulato
insieme al suo team le diverse
possibili configurazioni di un ugello
in regime supersonico con diversi
rapporti di pressione (da 2,5 a 7),
confrontando i risultati con i dati
sperimentali. “Abbiamo usato sia
i solutori pressure-based sia quelli
density-based di Ansys Fluent per
lo studio di validazione, e abbiamo
verificato com’è possibile aumentare
l’accuratezza raffinando la mesh
solo localmente”. I risultati della
simulazione sono stati molto fedeli
a quelli ottenuti sperimentalmente
e lo studio ha dimostrato come
un processo di simulazione
ottimizzato può essere usato per
Ansys dà il
suo contributo
al settore
aerospaziale
proponendo
strumenti di
simulazione
sempre più
accurata
studiare l’intero inviluppo del flusso
alla variazione delle geometrie
dell’ugello.
Una nuova era spaziale
Stiamo entrando in una nuova
era per i viaggi spaziali: vettori
privati si affiancano o sostituiscono
quelli nazionali, nuove nazioni
emergenti costruiscono lanciatori,
le telecomunicazioni planetarie
richiedono nuove tecnologie.
Angela Lestari, Technical Services
Engineer di Ansys, ha guidato
un team che ha portato al paper
“Massively Separated Flow over a
Model of the Apollo Command
Module.”
Un’accurata previsione dei flussi
supersonici esterni è il desiderio di
tutti gli ingegneri impegnati nella
progettazione di un sistema di
rientro in atmosfera e di una nave
da trasporto orbitale. Il problema
dello studio di questi flussi è che
sono resi complicati dalla presenza
di discontinuità dovuta alle onde
d’urto che possono influenzare
pesantemente i carichi termici
e strutturali sul velivolo e il sul
suo sistema di controllo, e dalla
presenza di ampie zone di flusso
separato nella scia della capsula
spaziale. Gli analisti devono
prevedere accuratamente la
posizione delle onde d’urto e i flussi
instazionari nella scia della capsula.
L’aerodinamica delle capsule Apollo
è stata studiata così in dettaglio
che oggi siamo in possesso di una
mole di dati completa in ogni tipo
di regime di volo, subsonico e
supersonico. Per questo è stata presa
come riferimento per verificare la
validità delle simulazioni effettuate
con Ansys Fluent. “Abbiamo voluto
dimostrare come lo strumento può
essere impiegato proficuamente
nell’analisi di un problema
tridimensionale, valutando il
flusso intorno alla capsula Apollo a
differenti angoli di attacco, in volo
subsonico, supersonico, regime
stazionario e transitorio”, dice
Lestari. “Durante lo studio sono
state valutate diverse mesh, in modo
da ottenere anche delle best practice
da suggerire ai clienti; i risultati
sono stati perfettamente in linea
con i dati provenienti dalle missioni
reali e dalle validazioni in galleria
del vento, dimostrando ancora una
volta la bontà e l’affidabilità della
simulazione numerica”.
Per informazioni
Ansys
www.ansys.com
086
Automazione Industriale - Ottobre 2013
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Lezione n. 8

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