L’edge computing è l’acceleratore di crescita della multinazionale taiwanese Advantech, leader mondiale nell’hardware dell’automazione industriale. Secondo gli ambiziosi piani del presidente K.C. Liu, il fatturato attuale, pari a 1,8 miliardi di dollari, dovrebbe raggiungere i 5 miliardi nel 2025. Risultato che proietterebbe l’azienda high-tech nell’olimpo dei 10 fornitori globali di piattaforme Industrial Iot.
Un target allineato alle stime di Gartner. Secondo la società di analisi nel giro di soli 5 anni l’Iiot produrrà un giro d’affari prossimo ai 450 miliardi di dollari. Una previsione che prefigura una crescita tumultuosa. «Stiamo entrando nella dimensione dell’Industrial IoT massivo, afferma Marco Zampolli, solution architect e senior product sales manager di Advantech. Le imprese che hanno avviato un percorso di digitalizzazione devono poter fare affidamento su un hardware edge sempre più performante e soluzioni in grado di monitorare e gestire un numero illimitato di nodi IoT, distribuiti localmente o globalmente su più siti produttivi».
Industrial pc e industrial communication. L’hardware Advantech abilitante l’edge computing
Dopo un periodo caratterizzato da una logica “fai da te”, l’edge diventa una tecnologia mainstream a supporto di una digitalizzazione di massa. Esiste oggi un catalogo ampio e strutturato di prodotti e soluzioni sulle quali i partner di Advantech possono realizzare progetti innovativi all’interno dei differenti domini applicativi, manifatturieri e industriali. L’infrastruttura edge di Advantech è modulabile e scalabile: in verticale, dal field al cloud, e in orizzontale, sulle diverse tecnologie. Insomma, ogni dato che viene gestito dall’edge di Advantech genera informazioni che possono raggiungere tutti i livelli del modello RAMI 4.0. Core business della proposta hardware dell’high-tech company è il computer industriale (IPC e Panel Pc) ovvero l’elemento strategico abilitante l’edge computing. Una tecnologia su cui Advantech vanta un market share globale del 34% per un valore prossimo al miliardo di dollari. Accanto alla componente computing, tutta l’infrastruttura di Industrial Communication, con funzioni di router/gateway che coordinano tutti i flussi di comunicazione, garantiscono la conversione dei protocolli di campo, l’acquisizione e l’instradamento dei dati.
Software defined automation. Il passaggio da un’automazione plc centrica a ipc centrica
«Ai tempi della prima automazione industriale, l’Hmi era un terminale prevalentemente utilizzato per visualizzazione, monitoraggio e parametrizzazione delle macchine, con la parte di controllo completamente demandata al Plc. Con l’affermazione dell’IoT – spiega Fabio Perna, product sales manager Hmi di Advantech – il concetto di HMI evolve poliedricamente, andando ad acquisire un ruolo sempre più centrale ed arricchendosi di via via più funzionalità, inclusa quella di agire come controller front end di macchina secondo una logica It-based. L’enorme vantaggio che viene introdotto con l’edge è il disaccoppiamento hardware e software: mette le aziende nella condizione di poter utilizzare una molteplicità di applicazioni che vengono ora sviluppate in container ovvero micro-blocchi funzionali indipendenti dal layer hardware. «La software defined automation sovverte il paradigma dell’automazione che da plc-centrica diventa ipc-centrica, dice Zampolli. Permette all’edge di integrare funzionalità diversificate e abilitare un flusso di comunicazione verso le applicazioni d’impresa e il cloud analytics».
La piattaforma di condition monitoring di Copa-Data
La software defined automation è l’architettura edge che permette ad Advantech di integrare sul proprio hardware soluzioni software di terze parti. E’ il caso della piattaforma Zenon di Copa-Data. La software house austriaca (fatturato di 54 milioni di euro) ha sviluppato una framework IoT dedicato all’automazione, gestione e monitoraggio di macchine e impianti di produzione. Con 300 protocolli di comunicazione supportati permette di integrare brown e green field. Rende possibile l’acquisizione e la gestione di dati di processo tra più stabilimenti produttivi, consentendo di migliorare l’efficienza di ambienti di produzione multi-site. Per quanto riguarda servizi di analisi e report, Zenon è in grado di valutare e analizzare i dati raccolti e di distribuire automaticamente i report nei diversi dispositivi. Minimizza i fermi di produzione: quando emergono problemi è in grado di identificarli e risolverli rapidamente. Messaggi di allarme consentono agli operatori di identificare il fault e intervenire nel modo più opportuno. «Zenon fa in modo che gli impianti funzionino in modo affidabile, flessibile ed efficiente, afferma Gian Luca Fulgoni, area manager di Copa-Data. Con questa piattaforma software completa, decision maker, ingegneri e operatori di aziende manifatturiere possono connettere tutte le aree rilevanti, dalla creazione di progetti alla manutenzione, con il risultato di aumentare l’efficienza dell’intero impianto».
La sostenibile ascesa dell’edge computing
L’edge è il cuore dell’Industrial IoT. È l’insieme di tecnologie alla base dell’efficientamento dello smart manufactuirng lungo tutta la catena del valore. Acquisizione dati dal campo, elaborazione e visualizzazione dei kpi di fabbrica e complementarietà con il cloud. E’ l’insieme di componenti che abilita l’integrazione Ot-It, l’elemento che consente di creare flussi di informazione coerenti con i differenti profili di responsabilità che esistono in un plant: dall’operatore di macchina al responsabile di produzione. Per Advantech il primo e più importante obiettivo è assicurare ai propri clienti soluzoni mirate ad un miglioramento dell’Overall Equipment Effectiveness, l’indice di efficienza che misura disponibilità, prestazioni e qualità di una macchina, di un sistema o dell’intero impianto di produzione. «Per le aziende significa avere l’opportunità di ridurre i costi complessivi, incrementare qualità, efficienza, produttività e time to market – spiega Perna – Un concetto che può essere esteso a tutte quelle situazioni in cui si ricerca un’ottimizzazione dell’intero processo in cui è coinvolta la macchina. Ammodernando i sistemi esistenti e implementando un monitoraggio in tempo reale con i dati raccolti nell’edge, le aziende possono aumentare l’efficienza con nuove opportunità di miglioramento continuo nella produzione, monitoraggio e manutenzione».
Advantech è edge computing a 360 gradi
Centrale, in tutti i contesti applicativi, la componente Hmi che permette la visualizzazione dati: a bordo macchina o bordo linea con sistemi andon. E per l’acquisizione dal campo: contatori, valori analogici digitali di input output, sensori di vibrazione, sensori di temperatura. Per tutto ciò che è acquisizione dei dati vi sono moduli e soluzioni specifiche. A completamento di tutto, il layer di Intelligent Connectivity, ovvero switching, protocolli layer 2 e layer 3, soluzioni managed e unmanaged, che possono creare connettività con la rete di stabilimento. Insomma, una tecnologia industriale allo stato dell’arte e competenze di settore che consentono ai partner di Advantech di portare nelle aziende soluzioni avanzate in molteplici settori, come l’automotive, il food & beverage, il packaging, il power & energy e il farmaceutico. «Obiettivo è portare innovazione nelle aziende semplificando il percorso di trasformazione industriale, mettendo a fattor comune tecnologie integrate Ipc-centric per il controllo di processo e la visualizzazione operativa con pannelli Hmi di ultima generazione», afferma Perna.
Soluzioni Hmi per mercati verticali
Le soluzioni Hmi basate su panel pc nascono dall’integrazione tra un pc industriale e uno schermo display lcd. Stiamo dunque parlando di un computer vero e proprio che permette di avere un pc con uno schermo integrato in unico dispositivo, semplificando l’installazione e la manutenzione dell’intero sistema «L’Hmi è diventato la componente di front end evoluta dell’edge computing manifatturiero, afferma Perna. Gli operatori devono poter interagire costantemente con macchine e/o dispositivi, visualizzare i dati di processo in real-time ed essere in grado di impartire ordini alla produzione in tempi rapidi». Sono progettati per essere estremamente resistenti, utilizzati in ambienti industriali gravosi con polvere, temperature elevate o molto basse, vibrazioni e presenza di liquidi.
Il panel pc per il food & beverage
Particolare attenzione viene data alle soluzioni per mercati verticali. E’ il caso del food & beverage. Panel Pc della serie Spc-500 sono per esempio dotati di una protezione IP69K All-around che impedisce l’ingresso di acqua e polvere all’interno del dispositivo. Inoltre, il corpo in acciaio inox è resistente a ossidazione, corrosione e batteri e consente la sanificazione con detergenti aggressivi. Le viti appositamente progettate evitano l’accumulo di depositi per ridurre il rischio di contaminazione microbica nel rispetto delle norme per la lavorazione di alimenti. Infine, una pellicola di sicurezza protegge dall’eventuale dispersione di pezzi di vetro in caso di rottura dello schermo. Sempre per il food & beverage è da menzionare la soluzione per ispezioni visive Aiis Vision System. In particolare, il modello AIIS-5410P dispone di un processore Intel Core di sesta generazione, di una interfaccia telecamera a quattro canali. La temperatura operativa di esercizio è tra i -20 e + 60 gradi. Sempre per la visualizzazione in ambienti industriali gravosi, Advantech propone il panel Pc Spc-800. E’ dotato di adattatore integrato per il montaggio del braccio di supporto e unità di estensione personalizzabile per diverse applicazioni di visualizzazione e controllo. La protezione IP66 all-around e la certificazione IEC 61131-2/61010 garantiscono la robustezza del sistema e la sua idoneità all’utilizzo negli ambienti più difficili. L’unità di estensione supporta un’ampia gamma di periferiche e unità aggiuntive, quali lettori Rfid, interruttori a chiave, spie Led, pulsanti di esercizio e di emergenza. Il sistema può quindi essere configurato con la massima flessibilità e le sue funzionalità ampliate per esigenze specifiche.
L’intelligenza artificiale arriva all’edge
Per quanto riguarda l’hardware pensato per l’IA, nel portfolio dell’azienda taiwanese troviamo una vasta offerta di sistemi inferenziali basati sulle piattaforme Jetson di Nvidia, di fatto lo standard di mercato, pensati principalmente per la vision analytics in applicazioni di manufacturing, ma anche per sorveglianza o trasporti. Con la serie MIC-71x Advantech ha introdotto dei sistemi edge di intelligenza artificiale ultracompatti basati sui moduli Nvidia Jetson. La serie MIC-71x è ideale per applicazioni di monitoraggio del traffico, rilevazione di difetti, gestione veicoli e robot autoguidati (Agv/Amr). Tre i moduli propostibasati su differenti tipi di SoM equipaggiati con: Nvidia Xavier Nx , Jetson Tx2 Nx e Jetson Nano. Le tre proposte – affermano i tecnici di Advantech – offrono un design ultracompatto con dimensioni di soli 139 x 110 x 44,5 mm, che ne facilitano l’integrazione in tutte le applicazioni. Air-020x supporta fino a 21 Tops (Tera operations per second) e 1058 fotogrammi al secondo (Fps, frame per second) per processi di acquisizione ed elaborazione di immagini ad alta risoluzione. Air-020t e Air-020n supportano 1,33/0,5 Tflops e fino a 109/48 Fps. La serie MIC-71x supporta alimentazione da 12 a 24V, temperature da -10 a +55 °C, con resistenza elevata a vibrazioni e umidità.
