Per le società di componentistica elettronica il passaggio dai semplici dispositivi hardware (morsetti componibili, connettori) a sistemi più complessi e interconnessi non è più bastevole. Le aziende acquirenti richiedono soluzioni personalizzate, altamente flessibili e autocontrollanti. Puntano al monitoraggio del flusso di dati che attraversano i componenti elettronici, e ciò a vari fini: ad esempio, la manutenzione predittiva. Di qui la recente metamorfosi di alcune delle prime, le più rilevanti, in imprese che sono anche software-house capaci di rispondere alla nuova domanda in settori specifici. E di qui l’interesse di Industria Italiana, che grazie all’esposizione di esperienze di singole aziende intende fornire una panoramica delle tecnologie che a breve si imporranno nei vari comparti.
Un’azienda che rappresenta questa metamorfosi è senz’altro Weidmüller, multinazionale tedesca con sede a Deltmond e 5.300 dipendenti nei sei stabilimenti produttivi, 31 società di vendita e 60 uffici di rappresentanza. Il core business è quello dei morsetti componibili e dei connettori elettrici, che rappresentano il 50% del fatturato. A proposito, per l’anno in corso Weidmüller ha obiettivi importanti: avanzare sul fronte delle revenue, che erano pari a 960 milioni nel 2021 e che qualche mese hanno superato il miliardo di euro. Con i suoi prodotti, Weidmüller è attiva principalmente nell’ingegneria meccanica, nell’industria di processo, nella generazione di energia e nelle rinnovabili.
Ecco, ad esempio ora Weidmüller, realizza soluzioni per l’automazione: sistemi di comando, I/O e di visualizzazione. Dispone di un portafoglio IIoT, e ha dato vita ad una piattaforma software di ingegneria (u-create) per programmare i sistemi di controllo. Ancora, ha attivato un software configuratore che consente alle aziende acquirenti di selezionare i componenti Weidmüller necessari a realizzare un macchinario: automaticamente vengono scaricati i dati relativi in modo da validare la soluzione. Di tutto ciò e di altro abbiamo parlato con il regional marketing communications manager e con lo specialista di prodotto di Weidmüller Italia, rispettivamente Luca Trifone e Andrea Epifani.
Weidmüller at a glance
1) Dal tessile alla componentistica elettronica
Weidmüller ha una storia molto antica: fondata da Carl August Weidmüller nasce nel 1850 come impresa tessile a Reichenbrand di Chemnitz. Un passaggio fondamentale nella storia dell’azienda è l’entrata, nel 1931 in quanto azionista di maggioranza, di Gottfried Gläsel: e nel 1937 diventa proprietario al 100% dell’impresa, e nel 1943, insieme all’ingegnere di Aeg Wilhelm Staffel, do vita allo sviluppo di quadri elettrici a bordo macchina. Con Staffel viene prodotta la prima serie di morsetti per la Aeg di Berlino. Questa collaborazione con Staffel continua dopo la seconda guerra mondiale: nel 1948 la C. A. Weidmüller viene rifondata a Berlebeck di Detmold. Nel 1952 l’impresa partecipa per la prima volta alla Hannover Messe. Nel 1959 viene fondata la sede in Inghilterra. Nel 1967 in Austria, Francia e Italia. Il 1975 vede l’espansione delle attività in Brasile, Canada e Stati Uniti. Nel 1980 in Giappone e poi a Singapore; nel 1991 in Svizzera, nel 1994 in Messico e in Cina; poi a Hong Kong e in Malesia.
2) Morsetti componibili e connettori elettrici ancora i dispositivi core, ma sono sempre più interconnessi
Al centro del business di Weidmüller di sono il connettore e il morsetto. «Disponiamo di soluzioni dove gli alimentatori sono connessi, i fusibili sono programmabili. Si può avere un monitoraggio spinto di tutta l’alimentazione. Abbiamo poi morsetti con funzionalità specifiche. Per esempio, semplificando la facilità di connessione, velocizzando così i tempi di installazione e manutenzione» – afferma Epifani. Si tratta di prodotti destinati a vari settori, da quelli specifici per l’alimentazione ai connettori per i macchinari in ambito l’industria 4.0. Vengono venduti tramite distributori, fra cui Sonepar, ma anche a clienti coi quali Weidmüller ha un rapporto diretto, come per esempio Sacmi e Comau.
3) Governance e investimenti in ricerca
Attualmente l’azienda è guidata da un consiglio di amministrazione formato dal Portavoce del CdA e direttore dell’ufficio tecnico Volker Bibelhausen, dal Chief Sales Officer Timo Berger e dal Chief Financial Officer André Sombecki. Weidmüller investe più del 6% del fatturato in ricerca e sviluppo, e ciò ha portato, come vedremo, alla realizzazione della piattaforma di IIoT e alla soluzione AutoML, oltre a innovazioni sui morsetti stessi. Ma ci sono altri fronti aperti e l’azienda tedesca sta investendo molto sul settore del green, con soluzioni destinate alla produzione e allo stoccaggio di energia generata da fotovoltaico, solare e anche idrogeno.
4) L’obiettivo è quello di entrare nell’ingegnerizzazione della macchina delle imprese acquirenti
«Siamo passati da un business fatto dal componente a quello delle soluzioni. Il nostro obiettivo strategico è quello di entrare nella parte di ingegnerizzazione della macchina», afferma Trifone. Come? «Offrendo ai clienti, in quanto partner strategici, pacchetti di soluzioni. Intendiamo sederci al tavolo di ingegnerizzazione per illustrare il nostro punto di vista e dare suggerimenti per cercare di indirizzare il cliente verso una produzione di maggiore flessibilità e rendimento. Ad esempio, si tratta di supportare le imprese nel layout di fabbrica, ma consigliamo anche dispositivi e strumenti che potrebbero ottimizzare la sua produzione; e di fornire un servizio di consulenza per migliorarne le performance» – continua Trifone.
I servizi: il configuratore di Weidmüller
Fra le applicazioni messe a disposizione da Weidmüller AppGuide, che permette di effettuare ricerche sul catalogo prodotti così da individuare velocemente quelli più adatti alla specifica applicazione, verificandone le specifiche, e ordinarli direttamente. Ancora più potente il Weidmüller Configurator (Wmc), una soluzione progettata per semplificare la selezione e l’integrazione dei componenti nei Cad elettrici. Si tratta di un software gratuito che permette di velocizzare la fase di progettazione dei macchinari, per esempio una macchina Cnc. Il cliente selezionerà tutti i componenti Weidmüller necessari al suo macchinario e automaticamente verranno scaricati tutti i rispettivi dati, così da poter subito validare la soluzione, determinando la dimensione ideale del contenitore dei morsetti. Una volta completato il progetto, con un clic potrà ordinare le parti che verranno consegnate in quattro giorni lavorativi, già assemblate, con tanto di documentazione. A questo punto al cliente non resterà che installare il prodotto nel macchinario. «Weidmüller Configurator risulta anche molto utile per ricevere sistemi di cablaggio già marcati con le etichette personalizzate, fatto che consente di risparmiare molto tempo nelle fasi di installazione del macchinario» – afferma Epifani.
Il portafoglio IIoT
Weidmüller offre anche un portafoglio di soluzioni complete per l’IoT industriale, a partire dai moduli per l’acquisizione di dati da interfacce digitali o direttamente da sensori analogici, sfruttando dei convertitori di segnale. Troviamo qui sistemi di I/O, di condizionamento del segnale analogico, alimentatori, soluzioni per il monitoraggio del carico, moduli a relè e a stato solido, distributori bus di campo.
Tutto il necessario per acquisire informazioni vitali dai macchinari, insomma. Questi dati vengono poi essere passati ai sistemi edge u-control per il trattamento iniziale. Nel caso servisse più potenza, Weidmüller offre anche Pc industriali che possono montare i più recenti processori Intel Atom e Core i7. Per la trasmissione delle informazioni i clienti possono affidarsi sempre alle soluzioni Weidmüller, che offre switch gestiti e non gestiti, gateway IoT, access point e antenne per i segnali wi-fi. Hardware che possono essere gestiti anche da remoto, così da semplificare la manutenzione di queste infrastrutture.
Le soluzioni per l’automazione
1) Le soluzioni u-mation per l’automazione
Le soluzioni per l’automazione di Weidmüller fanno leva sulla stessa filosofia dei morsetti: l’obiettivo è quello di garantire prestazioni elevate nella maniera più semplice possibile. Il portafoglio di prodotti per l’industrial automation include i sistemi di comando u-control. Questi che rappresentano il cuore del sistema. Si tratta di controller IoT che svolgono anche le funzioni di dispositivi edge e offrono in pochi centimetri una discreta potenza di calcolo, essendo disponibili in versioni da 2 o 4 core. A questi si affiancano i sistemi di I/O u-remote (a catalogo sono presenti più di 80 moduli) che consentono la diagnosi dei dispositivi via web e la sostituzione a caldo, così da ridurre i tempi di fermo macchina in caso di problemi. Sono dotati di moduli led per localizzare istantaneamente gli errori, a vantaggio della sicurezza e della rapida manutenzione dei sistemi. La gamma di dispositivi per l’automazione industriale è poi completata dai pannelli Hmi u-view, schermi touch robusti, pensati per resistere anche a condizioni estreme come spesso capita all’interno delle fabbriche, per la visualizzazione.
2) u-OS, il sistema operativo per l’automazione di Weidmüller
Al cuore della piattaforma IoT di Weidmüller c’è il sistema operativo u-OS, installato sui server edge. Un sistema aperto basato su Linux e un’architettura a microservizi che fa leva su Docker. È concepito per essere un sistema aperto, in grado di integrarsi facilmente con applicazioni di terze parti, andando così a risolvere uno dei principali problemi di altre piattaforme di automazione: sono legate ai prodotti di specifici fornitori, fatto che rende difficile l’integrazione con hardware e software di terze parti. Integrazione che invece è uno dei punti di forza di u-Os, e che lo rende “a prova di futuro”. È supportato lo standard Opc Ua, che consente uno scambio di dati sicuro fra dispositivi di differenti produttori.
I software di ingegneria e la manutenzione predittiva
1) Il software di ingegneria u-create
u-create è la piattaforma di Weidmüller per programmare i sistemi di controllo e automazione. u-create è disponibile in due versioni: u-create web è basato su standard aperti e fa leva su un’infrastruttura a container. Tutto il software è preinstallato sul dispositivo, l’utilizzo avviene tramite un browser. Non è necessario alcun ambiente di sviluppo o configurazione ma, con l’opzione di installazione del proprio software, u-control può essere utilizzato insieme ad altre app come Node-Red, Opc Ua, u-link-Connector, Modbus Tcp o il nostro Plc web-based. u-create studio, invece, è un vero e proprio strumento di ingegneria, sviluppato con il sistema Codesys. Supporta linguaggi C e C++, ed è basato su un’infrastruttura Open Linux. Con la prossima release firmware il sistema supporterà il sistema di programmazione codesys standard.
2) Automated Machine Learning: l’apprendimento automatico reso semplice e la manutenzione predittiva
Uno dei vantaggi principali dell’automazione industriale e dell’IIoT in genere è la possibilità di abilitare scenari di manutenzione predittiva. Per farlo, però, sono necessari degli esperti che programmino i sistemi. La soluzione Automated Machine Learning (AutoML) di Weidmüller supera questo problema, permettendo agli utenti di generare in maniera indipendente modelli di intelligenza artificiale e machine learning senza il supporto di uno specialista dei dati. Il sistema consente di generare modelli di machine learning che permettono di identificare, durante il funzionamento, il comportamento dei macchinari sulla base dei dati registrati. È inoltre possibile aggiornare il modello con i nuovi dati registrati permettendo una personalizzazione a livello di macchina, ottimizzando e divenendo più precisi e affidabili con l’utilizzo.
Le soluzioni per la decarbonizzazione
Weidmüller è in grado di supportare i suoi clienti nello sviluppo di turbine eoliche fornendo non soli i connettori, alimentatori e relè, sistemi di I/O e switch industriali, ma anche sistemi di illuminazione a Led per la sicurezza e sistemi per il monitoraggio come BladeControl, che tiene sotto controllo il funzionamento di ogni singola pala dell’impianto, verificandone il corretto funzionamento e l’assenza di anomalie, o ottimizzando il funzionamento del sistema così da garantirne la massima efficienza. È in grado di rilevare anche minime variazioni nel funzionamento, evitando che i problemi possano diventare seri e permettendo di intervenire in maniera efficace, limitando i tempi di fermo impianto e massimizzando la produzione energetica e i profitti. Sono presenti anche sensori che verificano il corretto avvitamento delle pale, inviando degli alert quando i parametri di funzionamento di queste ultime iniziano a discostarsi da quelli ideali.
Per quanto riguarda il fotovoltaico, invece, il catalogo Weidmüller include sistemi di emergenza che interrompono l’erogazione di corrente in caso di incendio, combiner box, interfacce e sistemi di comunicazione. Un forte focus di Weidmüller è anche sulla produzione e distribuzione di energia ottenuta dall’idrogeno: anche sotto questo profilo l’azienda tedesca offre numerose soluzioni per chi realizza impianti di questo tipo. Connettori, terminali, quadri elettrici, sistemi di comunicazione dati, cavi per sensori. L’hardware rappresenta solo una parte dell’offerta di Weidmüller, che mette a disposizione anche soluzioni per gli analytics, fondamentali per ottimizzare la produzione da rinnovabili e sfruttare al meglio queste risorse, nella maniera più efficace.
(Ripubblicazione dell’articolo dell’8 febbraio 2023)
