Trattori che condividono dati in cloud, mietitrebbie intelligenti, spazzaneve che comunicano per quanto tempo è rimasta pulita una strada: sono le macchine da lavoro del futuro. Un futuro che è già qui: le tecnologie per creare veicoli da lavoro connessi e più sicuri sono disponibili, e i vantaggi per servizi di gestione e manutenzione da remoto sono concreti. Il mercato dei veicoli Off-Highway, ovvero macchine da lavoro come trattori, trebbiatrici, escavatori, si sta da tempo evolvendo verso l’elettrificazione e l’uso di tecnologie IoT. La sfida è integrare queste tecnologie nei macchinari esistenti e in quelli di prossima generazione senza essere sopraffatti dalla complessità della digitalizzazione.
A queste sfide Bosch Rexroth risponde con la piattaforma Bodas, un ecosistema di soluzioni hardware, software e servizi IoT dedicate ai veicoli Off-Highway. Le soluzioni comprendono componentistica hardware, piattaforme software per la gestione dei componenti elettronici idraulici, funzioni di connettività per la comunicazione e lo scambio di dati tra i veicoli e il cloud. Predisposte per essere integrabili tra loro, le soluzioni sono progettate per supportare OEM e costruttori nello sviluppo di macchine connesse e pronte per il futuro.
Bodas Connect, in particolare, è l’insieme di soluzioni che permette di raccogliere dati attraverso hardware e software, elaborarli e sfruttarli attraverso specifiche applicazioni e servizi over-the-air. Con Ugo Paternuosto, sales product and application manager di Bosch Rexroth, entriamo nel dettaglio dell’offerta Bodas Connect, facendo il punto sui trend che hanno spinto la digitalizzazione nel settore, i vantaggi delle tecnologie IoT, come gestire l’aumento della complessità tecnologica.
L’evoluzione del Off-highway: l’IoT sta diventando di serie
La progressiva digitalizzazione delle macchine da lavoro è stata spinta da due driver principali. «Da un lato le normative sulla riduzione delle emissioni, sempre più stringenti sia a livello europeo che mondiale. Dall’altro le norme sulla sicurezza delle macchine da lavoro, tra le quali in particolare le direttive UNI EN 13849 sull’affidabilità dei sistemi di sicurezza delle macchine e la UNI EN 25119, che tratta nello specifico la sicurezza delle macchine agricole. «I requisiti di sostenibilità ambientale e di sicurezza hanno portato a equipaggiare sempre di più le macchine Off-Highway con componentistica elettronica, spostando l’intelligenza dall’hardware al software. Elettronica e digitalizzazione sono il trampolino di lancio della connessione, perché le macchine raccolgono dati che sono pronti per essere sfruttati, creare conoscenza e rispondere alle più diverse esigenze di mercato. L’IoT è un trend in rapida crescita e sta diventando di serie».
I dati raccolti dai veicoli possono essere sfruttati in vari modi. «Innanzitutto permettono il monitoraggio dei veicoli da remoto, rilevando parametri specifici sul funzionamento e sul modo in cui viene utilizzato. Informazioni che possono essere utilizzate per la gestione di flotte di veicoli o per individuare anomalie e intervenire immediatamente con la modifica dei parametri. Ma anche per i costruttori di macchine: un veicolo può essere utilizzato in modo diverso da come previsto, dando così informazioni utili per la futura progettazione di nuovi macchinari». Motivato inizialmente dalla necessità di rispondere a esigenze ambientali e di sicurezza, il percorso verso la digitalizzazione e l’IoT sta mostrando vantaggi concreti per OEM, costruttori di macchine e anche per gli utenti finali. «Abbiamo stimato che l’IoT permette un risparmio fino al 15% delle operazioni di service connettendo il veicolo da remoto e almeno 20 giorni di lavoro/uomo supponendo l’aggiornamento software di una flotta composta da 20 macchine. Inoltre, ottimizzando i costi di trasmissione dei dati si possono risparmiare con un rapporto fino a 1 a 10 per veicolo al mese ».
Come funziona Bodas Connect, dalla raccolta dei dati ai servizi over-the-air
Bosch Rexroth rende disponibili le funzioni IoT attraverso i servizi e le applicazioni di Bodas Connect. Le soluzioni fanno parte della più ampia offerta Bodas (Bosch Rexroth Digital Application Solutions), un ecosistema di hardware elettronico, software e soluzioni IoT progettati per le applicazioni mobili. Bodas Connect comprende i due pacchetti principali Device Management e Data Management, per la gestione rispettivamente dei dispositivi e dei dati. Alla base c’è la Bosch IoT Suite, l’infrastruttura che permette di raccogliere, visualizzare ed elaborare i dati, gestire hardware, software e funzionalità attraverso i servizi over-the-air. La gestione dei dispositivi. In un recente webinar dedicato a Bodas Connect, Salvatore Alaimo, Product electonics & systems manager di Bosch Rexroth, ha delineato i componenti chiave del sistema di gestione dei dispositivi. «Il Device Management è composto di due parti principali. La prima è il Device Portal, che permette all’operatore o al cliente di accedere ad una interfaccia grafica molto intuitiva ed eseguire le operazioni di gestione dei dispositivi, quali la Rexroth Connectivity Unit (RCU) e le schede elettroniche (RC). La seconda parte del Device Management è l’RCU stessa, basata su sistema operativo Linux. Il sistema operativo della RCU è organizzato su layer, ogni layer ha una funzione specifica che rende disponibile al layer del livello superiore. Nel layer al livello più alto è possibile installare le applicazioni che rendiamo disponibili tramite il Device Portal e il cui catalogo è in continua espansione o, se necessario, il cliente può sviluppare la propria applicazione e installarla mantenendo l’accesso ai tutti servizi dei layer sottostanti. Per quanto riguarda il trasferimento di dati tra l’RCU e il Device Portal, utilizziamo protocolli di comunicazioni cifrati e un sistema di riconoscimento basato su certificati. La sicurezza dei dati trasmessi è per noi fondamentale, per questo motivo usiamo le tecnologie che oggi sono lo stato dell’arte nel garantire elevati livelli di sicurezza sulla rete».
La gestione dei dati. «I servizi di Data Management permettono di analizzare, elaborare e visualizzare attraverso un’intuitiva interfaccia utente i dati raccolti dalle macchine. Attraverso i dati è possibile monitorare in tempo reale i veicoli sul campo, definire l’area di lavoro delle macchine, leggere e tracciare messaggi rilevanti dal CAN e monitorare l’idraulica presente a bordo macchina», ha spiegato Antimo di Donato, sales product manager di Bosch Rexroth. Un aspetto distintivo della soluzione Bosch Rexroth è la modalità di invio dei dati tramite il cloud. Grazie a una pre-elaborazione intelligente dei dati prelevati dal Can, i dati vengono compressi, generando un volume fino a dieci volte inferiore rispetto alle soluzioni standard. Dal punto di vista pratico significa avere costi più bassi per il traffico dei dati dal veicolo al cloud, che Bosch stima in un risparmio di canone radio mobile fino a 4 euro per macchina al mese. Facciamo un esempio numerico: con un parco di 1000 macchine connesse, con un fattore di compressione dei dati 1 a 10, in un anno di lavoro si possono risparmiare circa 50mila euro. Ma il risparmio si attua anche attraverso il controllo dei costi, per esempio sospendendo la connessione della Sim delle macchine nei periodi in cui non sono operative.
Le funzioni disponibili
Attraverso la piattaforma Bodas Connect vengono offerte le app che coprono diverse aree, quali la gestione delle flotte, l’aggiornamento software da remoto e la diagnostica da remoto. Per Bosch Rexroth, le app rappresentano il vero valore aggiunto per l’utente finale. Le funzioni di Fleet Management permettono di geolocalizzare i veicoli, visualizzare il numero di veicoli connessi e attivi, rilevare parametri specifici sul modo in cui operano, creare report automatizzati. «I casi d’uso sono molteplici – dice Paternuosto – dati e report possono essere utilizzati per la fatturazione, per esempio nel caso di macchinari a noleggio, o per eseguire diagnostica remota e intervenire direttamente per la modifica di specifici parametri».
Il rilevamento dei dati da remoto permette di monitorare diversi componenti, seguire analisi e diagnostica Can, visualizzare eventuali malfunzionamenti e intervenire sulla modifica dei parametri, eseguire aggiornamenti software over-the-air. «E’ possibile visualizzare i cicli di lavoro dei veicolo scegliendo i parametri che interessano, per esempio la temperatura della trasmissione e i valori della pressione. I dati possono essere processati ed elaborati in tempo reale, nella massima sicurezza e indipendente da quale parte del mondo è distribuita la flotta di macchine». I dati dei veicoli possono essere preparati e inviati attraverso app di workflow a sistemi gestionali, quali Microsoft, SAP o Salesforce, per una successiva fase di elaborazione.
Macchine da lavoro pronte per il futuro
L’ecosistema Bodas si basa su soluzioni modulari e scalabili, che permettono di gestire in modo integrato hardware, software e applicazioni IoT. Il vantaggio di questo approccio è la semplificazione della crescente complessità tecnologica: un sistema di gestione dei dispositivi deve tenere conto dell’aumento di hardware e software a bordo macchina, dovuto alla digitalizzazione in atto. L’uso di tecnologie quali l’IoT permette di sviluppare macchinari più sicuri, intelligenti e performanti. Tuttavia, devono rimanere semplici da usare per l’operatore finale. Bosch Rexroth si fa carico di questa complessità offrendo agli Oem e agli end user soluzioni quasi “chiavi in mano”, pronte da integrare, personalizzabili e scalabili in base alle loro esigenze.
«Grazie alla nostra conoscenza delle macchine operatrici e delle esigenze dei costruttori di macchine, abbiamo sviluppato soluzioni tecnologiche che sfruttano il potenziale dei nuovi sistemi elettronici e delle tecnologie oggi disponibili, che possono essere utilizzate in modo semplice e flessibile. Attraverso i pacchetti software-piattaforma offriamo soluzioni che coprono la maggior parte dei layout di trasmissione e la parte ‘implement’. Le piattaforme offrono funzionalità attivabili on demand e attraverso i servizi over-the-air, grazie all’infrastruttura IoT, con elevati standard di sicurezza lungo tutta la catena, dall’hardware alla trasmissione dei dati in cloud. Il tutto secondo un concetto di ‘smart semplicity’: attraverso software e tecnologia portiamo intelligenza e sicurezza a bordo della macchina, che rimane semplice e intuitiva da usare per l’operatore finale».
