di Marco de’ Francesco ♦︎ La suite Abb Digital Powertrain (mostrata a Sps Parma) permette anche ai non esperti di programmazione di raccogliere i dati sul campo, inviarli al cloud per analizzarli ed elaborarli grazie ad algoritmi specifici che sono il vero valore aggiunto della soluzione. Ne parliamo con Paolo Pizturra
Come ottimizzare le prestazioni, l’efficienza e l’affidabilità di sistemi motorizzati? Con i servizi di condition monitoring che, grazie a sensori, raccolgono dalla catena cinematica (powertrain) i dati di misurazione da inoltrare al Cloud; lì, si estraggono informazioni utili per valutarne il corretto funzionamento. Pertanto la filiale italiana del colosso svizzero-svedese dell’automazione e dell’energia Abb ha portato a fine maggio a Sps Italia – la fiera dell’automazione che si è tenuta a Parma – una nuova suite di tecnologie digitali: Abb Ability Digital Powertrain.
È un layer in Cloud che integra tutte le informazioni provenienti dal campo: nel caso specifico, da un motore elettrico, un convertitore di frequenza, un supporto e un’applicazione meccanica. Ciò consente, ad esempio, correlazioni tra dati relativi alla prima e alla seconda componente, per analisi molto accurate. I risultati compaiono su un semplice cruscotto a disposizione degli operatori, che descrive la situazione con l’uso di colori diversi. Altre novità sono state portate a Parma da B&R, società fornitrice di automazione per macchine e fabbrica con sede in Austria e presente in Italia da trent’anni: ora è parte di Abb. Ad esempio, sistemi di trasporto intelligente per la produzione adattiva, e altri che integrano automazione e visione artificiale. Di tutto ciò abbiamo parlato con Paolo Pitzurra, channel & marketing manager di Abb e Nicoletta Ghironi, marketing & communication manager di B&R in Italia.
Il layer che integra tutte le informazioni di campo
Abb Ability Digital Powertrain è stata sviluppata con due finalità: migliorare l’affidabilità e le performance di un sistema motorizzato. Ma di quale sistema? Di Powertrain, un motore elettrico, un convertitore di frequenza, un supporto e un’applicazione meccanica. Grazie ad un insieme di sensori, i dati vengono raccolti dal campo e poi inviati al Cloud, dove sono analizzati ed elaborati tramite speciali algoritmi – che per Pitzurra rappresentano il vero valore aggiunto della soluzione. Sempre per Pitzurra, la novità è rappresentata dal fatto che Abb ha sviluppato un layer in grado di integrare tutte le informazioni provenienti dal campo: sono possibili, cioè, correlazioni tra dati relativi al convertitore di frequenza e al motore elettrico. L’analisi si fa più accurata, più sofisticata; viene restituita all’azienda-cliente che detiene la macchina.
Tipicamente, l’esame dei dati può essere utilizzato per la manutenzione predittiva e preventiva. La seconda si prefigge l’obiettivo di eseguire un intervento manutentivo di “revisione”, “sostituzione” o “riparazione”, prima che nel componente si manifesti ilun guasto. La prima viene effettuata a seguito dell’individuazione di uno o più parametri anomali che vengono elaborati utilizzando appropriati modelli matematici permettendo così di determinare il tempo residuo prima che insorgano problemi. Il sistema è sicuro, per Pitzurra: «Il flusso dei dati è unidirezionale, dal campo al Cloud: non è possibile effettuare l’operazione contraria». I malintenzionati, cioè, non possono modificare parametri di campo partendo da un illecito ingresso in rete.
Nel video seguente Paolo Pitzurra spiega cos’è e come funziona Abb Digital Powertrain
Abb Ability Digital Powertrain è quasi plug&play
«Basta collegarsi al portale Abb Ability, e si ricevono tutte le informazioni . Con semplicità, poi, si possono fissare parametri per ricevere gli alert» afferma Pitzurra. Pertanto, «la soluzione è particolarmente adatta anche alle piccole aziende, dove non sempre sono presenti importanti competenze in informatica». Ma cosa vedono, esattamente, gli operatori? Sönke Kock, digital leader in Abb Drives, ne parla nel sito di Abb. «In un semplice cruscotto – si legge – compaiono tutti i Powertrain di cui dispone un’azienda: le risorse che funzionano correttamente sono indicate in verde; il giallo indica che c’è qualcosa che deve essere controllato, mentre il rosso significa che c’è qualcosa che non va. È possibile entrare nel dettaglio, ed esaminare i singoli strumenti e le loro componenti». Kock fa degli esempi per sottolineare gli aspetti pratici ma innovativi della soluzione: «Se uno delle centinaia di cuscinetti operativi su un nastro trasportatore di una miniera si rompe, il guasto potrebbe non essere notato fino a quando non causerà un problema serio. Ma il cruscotto mostrerà il Powertrain come giallo, in modo che l’operatore possa concentrarsi su di esso e zoomare sui suoi diversi componenti fino a quando il problema con il singolo cuscinetto non sarà identificato».
Trasporto intelligente per la produzione adattiva
Soluzioni innovative per l’industria sono state illustrate a Sps da B&R: con uffici in tutto il mondo, ora è la business unit per la machine e factory automation del gruppo Abb. L’azienda, peraltro, si occupa di interfaccia uomo-macchina, controllo di movimento, e tecnologie di sicurezza integrate. Fra i suoi prodotti, ACOPOStrack. È una tecnologia di trasporto intelligente. A cosa serve? Uno dei problemi legati ad un fenomeno industriale di crescente rilevanza, la cosiddetta personalizzazione di massa, è il mantenimento di elevati standard di qualità, prestazioni e immediata disponibilità di prodotti personalizzati a costi da produzione di massa. Questo genere di customizzazione – dettato dai nuovi stili di acquisto del pubblico, – è tanto interessante per l’industria quanto il time-to-market e il ritorno sugli investimenti in macchinari evoluti siano brevi.
Una questione tecnica che la manifattura si trovano ad affrontare è senz’altro quella della catena di approvvigionamento: questa dev’essere inserita in un contesto di fabbrica digitalizzato e non deve costituirne il collo di bottiglia. Come fare? Il sistema di trasporto ACOPOStrack si porta l’intelligenza necessaria nella fase di trasporto in produzione. In questo modo gli impianti diventano adattativi, in grado di gestire in modo economicamente conveniente lotti di piccole dimensioni o addirittura il singolo pezzo, purché il sistema di trasporto sia integrato e sincronizzato con tutte le altre parti in movimento sulla linea, inclusi i sistemi di controllo numerico e i robot.
Secondo Ghironi, «i singoli carrelli magnetici si muovono con velocità e accelerazioni controllate, lungo il percorso più conveniente per trovarsi sempre nel momento giusto sotto la stazione di lavorazione richiesta». Peraltro «i carrelli sono indipendenti e rimovibili a caldo, rendendo possibile un cambio del piattello o una manutenzione, senza interrompere la produzione con gli altri carrelli che continuano a correre verso le loro destinazioni». Ancora per B&R, «i binari del sistema consentono di creare percorsi lunghi fino a 100m e articolati in diverse linee raccordate da scambi, puramente magnetici, pertanto non soggetti a usura. E i diverter deviano i singoli carrelli a tutta velocità sui diversi rami per una distribuzione ottimizzata dei flussi di prodotti».
E nei casi in cui non serva un comportamento intelligente durante l’intero tragitto, è possibile l’adozione di un trasporto ibrido – ACOPOStrak accoppiato ai sistemi tradizionali – il che rende ancora più conveniente la produzione di massa personalizzata. Questo perché, afferma B&R, «il trasporto può essere realizzato quasi interamente da nastri trasportatori standard, a basso costo o comunque già presenti in linea, tranne che per il tratto dove i prodotti vengono personalizzati». E qui entra in gioco l’intelligenza della soluzione. «Poiché entrambi i sistemi sono raccordati attraverso una semplice guida, le transizioni tra i due differenti binari avvengono senza soluzione di continuità».
L’immagine perfetta
B&R ha integrato anche la visione artificiale nel suo sistema di automazione. Il portfolio comprende telecamere intelligenti, ottiche di qualità, illuminazione flessibile e potenti algoritmi di elaborazione delle immagini; in questo modo la visione è perfettamente sincronizzata con altri sensori, con la posizione dei motori e con la macchina in generale. Le funzioni per gestire i dispositivi di visione e gli illuminatori sono incorporate in moduli software disponibili nell’ambiente di sviluppo per l’automazione, «qualsiasi progettista è ora in grado di sviluppare da solo numerose applicazioni di visione industriale – in poche ore – senza bisogno di rivolgersi a uno specialista».
Per avere la certezza di una immagine perfetta, garanzia di qualità del prodotto, B&R ha realizzato una soluzione in grado di operare a «un tempo di esposizione e di emissione della luce in sincrono, su tempi dell’ordine del µs, anche quando si lavora con più telecamere e sorgenti luminose. Questo garantisce di avere un’immagine perfetta anche per oggetti che si muovono ad altissima velocità». Il sistema è caratterizzato da elementi di illuminazione componibili, per avere la migliore esposizione di ogni oggetto, in qualunque situazione. «Le barre led luminose orientabili automaticamente e la retroilluminazione sono la chiave per ottenere l’immagine corretta anche in situazioni di difficili, dove serve adottare tecniche particolari». Secondo l’azienda, ogni illuminatore può emettere fino a quattro diversi colori, a scelta. La gamma cromatica include il bianco e spazia dagli infrarossi agli ultravioletti, passando per i colori nello spettro del visibile.
