Prove di trasmissione in 5G. Bi-Rex, il competence center dell’Emilia-Romagna specializzato nel Big Data, inizierà a utilizzare la rete privata di Tim per sviluppare soluzioni smart manufacturing. Velocità di trasmissione, risposte in tempo reale (latenza), utilizzo in mobilità ed elevato numero di dispositivi connessi (densità) sono le caratteristiche differenzianti del “next generation network”. Qualsiasi dispositivo “in movimento” beneficerà delle prestazioni della nuova rete mentre la densità di oggetti connessi potrà arrivare fino a un milione di dispositivi per km quadrato, ovvero un numero 10 volte superiore rispetto alla tecnologia 4G.
«Il 5G innesca un vero e proprio cambio di paradigma nello sviluppo applicativo poiché va inteso non più come semplice network ma come piattaforma di servizi digitali», afferma Stefano Cattorini, direttore generale di Bi-Rex. La collaborazione tra Tim e Bi-Rex evidenzia come l’affermazione ed evoluzione della nuova rete wireless sia largamente dipendente da un nuovo modo di sviluppare le applicazioni, basato sulla stretta collaborazione tra operatori di rete ed ecosistemi d’innovazione. «Il manifatturiero è il terreno di coltura elettivo per la creazione e diffusione di piattaforme applicative Industrial IoT, afferma Ivana Borrelli, responsabile marketing 5G e Vertical IoT di Tim. In prospettiva la connettività 5G assolverà alla funzione di collante della fabbrica digitale, integrando un numero teoricamente infinito di device con elevate prestazioni in termini di velocità, latenza, affidabilità e, soprattutto, sicurezza», dichiara il manager.
Che l’evoluzione del 5G sia strettamente associata a quella dell’Industrial IoT lo conferma la GSM Association la quale stima che nel 2025 l’IIoT possa rappresentare un valore economico pari allo 0,34% del Pil mondiale, circa 371 miliardi di dollari. Alta velocità, affidabilità, capacità di risposta real time, possibilità di connettere su una stessa cella un numero di dispositivi sempre maggiore. Per una comunicazione machine-to machine e human-to-machine efficiente servono bassissime latenze, nell’ordine dei millisecondi. Sono questi i motivi per cui il 5G si candida ad essere la rete ideale per lo smart manufacturing. Gestire l’operatività di robot, cobot e veicoli autonomi. Abilitare un monitoraggio remoto dei processi industriali.
La progressiva diffusione della robotica collaborativa, la massiva disponibilità di amr e agv, l’utilizzo estensivo e intensivo di dispositivi mobili e wearable, l’esponenziale aumento di sensori. Questi cambiamenti, come testimoniato nel corso dell’evento congiunto promosso da Bi-Rex e Tim sulle prospettive del 5G come motore della trasformazione digitale delle imprese, stanno determinando l’esigenza di avere una connettività sicura con tempi di risposta istantanei, in grado di essere implementata con minime risorse infrastrutturali presso stabilimenti e aree industriali indoor e outdoor. E se oggi il 5G viene implementato come rete privata, in prospettiva potrà essere esteso a reti pubbliche, creando opportunità di sviluppo di soluzioni end-to-end per un ampio numero di applicazioni, si pensi alle supply chain, che richiedono tracciabilità e identificazione di oggetti in movimento.
Nel corso degli ultimi due anni il 5G ha messo il turbo. Secondo Gartner, nel 2021 i ricavi dei fornitori tlc aumenteranno del 39% su scala globale raggiungendo un valore record di 19,1 miliardi di dollari, superando per la prima volta il fatturato generato da infrastrutture 4G stimato in 14,5 miliardi. Una dinamica che si accentuerà ancora di più nel 2022, con un fatturato 5G previsto a 24 miliardi di dollari contro i 12 del 4G. Una crescita che, come testimoniato dalla collaborazione tra Bi-Rex e Tim, inizia a influenzare il manifatturiero. Il Centro Studi di Tim stima che nel 2025 i benefici direttamente apportati nel settore dalle nuove infrastrutture ammonteranno a un totale di 2,5 miliardi di euro all’anno.
Test before invest
I primi casi d’uso, di realtà aumentata e intralogistica industriale, implementati da Bi-Rex sulla propria linea pilota vengono proposti secondo una logica “test before invest”: avere la possibilità di sperimentare lo sviluppo tecnologico prima di procedere ad investimenti; provare le applicazioni prima che vengano ingegnerizzate e distribuite su larga scala nei vari plant industriali. «L’obiettivo – come spiega Cattorini – è portare le soluzioni all’attenzione delle filiere che sono rappresentate nell’ecosistema, con particolare riferimento a meccatronica, automotive, aerospazio, agrifood e logistica». Il valore aggiunto è portare l’innovazione nei verticals, capitalizzando i punti di forza che costituiscono il valore differenziante del competence center ovvero l’High Performance Computing e il Big Data Processing, competenze che hanno permesso a Bi-Rex di essere candidato a European Digital Innovation Hub. La collaborazione fra Tim e Bi-Rex riguarda anche l’area formativa, mirata all’aggiornamento delle competenze di persone e aziende: le attività di formazione online sulle tecnologie per l’Industria 4.0 della Corporate academy di Tim, andranno infatti a integrare l’offerta didattica già erogata da Bi-Rex. Dai Big data all’Intelligenza artificiale, dall’IoT alla connettività 5G, i corsi specialistici su misura e in e-learning metteranno a disposizione un supporto per il miglioramento di processi, prodotti e servizi, avvalendosi di competenze provenienti dall’ecosistema universitario e imprenditoriale di Bi-Rex.
5G come piattaforma di servizi digitali per la smart factory
Le soluzioni 5G – basate su macchine ad alta automazione, robot collaborativi, industrial IoT, dispositivi indossabili e realtà aumentata, infrastruttura edge e cloud – abilitano lo scambio e l’acquisizione dei dati rilevati tramite sensori, consentendo la manutenzione predittiva e il miglioramento dei processi di fabbrica grazie all’introduzione di funzionalità di intelligenza artificiale. L’utilizzo del 5G permetterà di interconnettere e gestire a distanza gli impianti industriali, garantendo maggiore efficienza, affidabilità e sicurezza rispetto alle reti tradizionali. Le aziende potranno inoltre configurare le soluzioni più velocemente, acquisendo il completo monitoraggio e la supervisione di una linea produttiva industriale con importanti benefici in termini di riduzione dei costi e dei tempi di produzione. «Le reti private, come quella installata in Bi-Rex, costituiscono un esempio di copertura dedicata e indipendente che permette di utilizzare sim IoT sulle singole macchine, fornendo applicazioni mission critical in singoli plant», spiega Danilo Mascolo, responsabile business development di Bi-Rex.
Realtà aumentata 5G
Lo “use case” associato alla realtà aumentata consente di guidare e certificare da remoto le operazioni di manutenzione e di controllo della produzione, fornendo in tempo reale le informazioni per lo svolgimento dei compiti assegnati ai singoli operatori. Connettività stabile, alte prestazioni e latenza bassa. Un operatore dotato di tablet, smartphone o glasses può inquadrare un qualsiasi oggetto all’interno del plant industriale e ricevere in sovraimpressione dati relativi alle statistiche, alle performance e al funzionamento dell’oggetto stesso. La nuova rete di quinta generazione di Tim, integrata con le soluzioni di realtà aumentata e virtuale, già presenti sulla linea pilota, può abilitare attività di manutenzione tempestiva e con assistenza tecnica da remoto, grazie al monitoraggio costante degli indicatori di funzionamento e allarme degli impianti connessi, in modo da minimizzare eventuali tempi e costi di arresto. Il condition monitoring degli apparati industriali consente la velocizzazione di tutte queste attività, con tempi rapidi di ripristino ed è l’alleato ideale della manutenzione preventiva e predittiva. La realtà aumentata può anche essere pensata per applicazioni di training nell’utilizzo di nuovi macchinari
Intralogistica, comunicazione “anywhere, anytime on any device”
Servizi di geolocalizzazione 5G sono abilitanti applicazioni di intralogistica o di sicurezza e salute del lavoratore, individuando situazioni critiche e pericolose all’interno della fabbrica. Sapere dove si trovano gli operatori e comunicare con loro in tutti i modi possibili, con una chat o una video chiamata, in modo che possano essere raggiunti nel punto esatto dove effettuano attività specifiche sulle singole macchine o in determinate aree dell’impianto e del plant. La piattaforma di comunicazione professionale push-to-talk consente di geolocalizzare e seguire il lavoratore, garantendogli un’adeguata protezione anche quando è isolato, grazie all’attivazione della funzionalità “uomo a terra” (mandown) che, rilevando eventuali irregolarità nella, abilita una supervisione in loco.
Mobot AL 19, robotica collaborativa mobile in 5G
La soluzione robotica Mobot AL 10 sviluppata da Alascom in partnership Tim con è rappresentata da un amr su cui è montato un braccio antropomorfo collaborativo. Una macchina la cui peculiarità è costituita dalla grande flessibilità di utilizzo. Gli spostamenti nello spazio sono gestiti da un laser scanner e, quindi, non c’è bisogno di dotare il sistema di specifiche guide ottiche. Mobot è di fatto un robot collaborativo, un cobot per eseguire attività di asservimento macchina, assemblaggio e logistica indoor. Nello specifico use case, implementato nella linea pilota, viene utilizzato per il controllo qualità. In questo caso il Mobot monta una telecamera e, grazie ad algoritmi di intelligenza artificiale, consente di automatizzare processi produttivi. Per esempio, come può accadere in ambito packaging, verificare che una boccetta sia stata riempita completamente e in caso contrario espellerla dalla linea produttiva con l’ausilio di un secondo robot mobile che funge da carrello per lo smaltimento. Quale il vantaggio di utilizzare il 5G rispetto ad altri accessi fixed o wireless? Connettività con prestazioni uguali o superiori che permettono a sistemi mobili, amr e cobot di lavorare rapidamente e senza interruzioni.
5G, un’infrastruttura a dimensione di plant, l’esperienza di Exor International
Exor International – produttore di piattaforme digitali per il settore industriale specializzata in soluzioni di Industrial IoT e partner tecnologico di Bi-Rex – è stata tra le prime aziende italiane ad avere creato una fabbrica connessa in 5G attraverso l’infrastruttura di rete privata di Tim. «Con il 5G è possibile interconnettere e scambiare grandi quantità di dati e monitorare a distanza gli impianti industriali, garantendo una maggiore efficienza e migliorando in modo significativo il ciclo produttivo, afferma il chief information officer di Exor Andrea Malagnini. Nostro obiettivo è formare un’expertize per lo sviluppo di applicazioni IIoT ad alta capacità e a bassa latenza che non può più essere demandato a soluzioni cablate. Solitamente, nelle aziende si parla di wi-fi, ma il suo utilizzo non risolve alcune criticità: quelle legate a possibili interferenze con altri dispositivi e quelle relative al limitato raggio d’azione. Per un’applicazione di logistica, con il wi-fi dovremmo installare un gran numero di antenne e gestirne la complessità infrastrutturale. Con il 5G parliamo invece di una copertura che può arrivare fino a 2 km quadrati. Altro vantaggio consiste nel poter realizzare configurazioni di rete e applicative con traffico dati differenziato in base a priorità e in funzione delle particolari esigenze elaborative, real time near real time o altro».
5G, una piattaforma applicativa “network-based” programmabile
«Per far decollare il 5G serve sviluppare un ecosistema di filiera e di open innovation, spiega Daniele Franceschini, Head of Technology innovation di Tim. Stiamo lavorando con tutte le università e con tutti i centri di trasferimento tecnologico, tra questi Bi-Rex. Elementi distintivi e innovativi del 5G? «Di solito si pensa al next generation network in termini di maggiore velocità ma la vera trasformazione nasce dal cambio di paradigma: con il 5G la rete di connettività diventa una piattaforma Industrial IoT. Cloud, edge e intelligenza artificiale fanno sì che la rete possa generare servizi comparabili a quelli offerti dagli hyperscaler, Google e Amazon in primis». Il vantaggio sarà dato dalla possibilità di disporre di modalità di comunicazione digitale – cloud ed edge – con servizi verticali ritagliati sulle singole esigenze dei clienti. Tutto questo grazie a Open Ran (Open Radio Access Network) che permette di disaggregare i vari layer infrastrutturali e applicativi. In questo modo si possono introdurre dei cicli di innovazione molto più veloci e dare vita a un ecosistema multivendor. «Il piano industriale 5G di Tim unisce e integra connettività, sensori, IoT e intelligenza artificiale per offrire soluzioni verticali end-to-end per la smart factory, aggiunge Ivana Borrelli. Abbiamo un approccio per filiera, che coinvolge tantissime industrie. Nel momento in cui avremo una copertura nazionale sarà il modello che potrà diffondere il 5G manifatturiero su tutto il territorio nazionale».
La linea pilota dimostrativa Bi-Rex per diffondere la digitalizzazione
Bi-Rex è un vero e proprio sistema per il trasferimento tecnologico alle imprese di competenze e know how in tema di big data. Il focus è sulla manifattura industriale ma si estende anche a progetti life science. Inaugurato nel 2019 a Bologna, nello spazio di oltre 1.500 mq messo a disposizione dalla Fondazione Golinelli, nell’ultimo anno ha dato modo a un altissimo numero di pmi di partecipare ai 3 bandi cofinanziati dal Mise per un valore di 4,5 milioni di euro.
Nell’ottobre del 2020 è stata inaugurata la linea pilota, la fabbrica digitale ispirata al concetto “test before invest” ovvero un luogo dove dare alle aziende la possibilità di comprendere, testare e valutare prima di procedere agli acquisti. E’ una vera e propria linea di produzione – supportata da un edge cloud che permette di compiere tutta una serie di simulazioni per migliorare i processi produttivi e concepire nuovi modelli di business – dove tutte le tecnologie 4.0, integrate e interconnesse ora anche in 5G, sono accessibili a pmi, grandi aziende e ricercatori. Un sistema produttivo, quello di Bi-Rex, basato anche sulle tecnologie, l’esperienza e il know-how di Siemens, il gigante dell’automazione industriale che è qui coinvolto in più ambiti: additive manufacturing, automazione e diagnostica predittiva, robotica collaborativa, connettività in cloud, big data, IoT, cybersecurity e blockchain.
