1,9 miliardi di dollari di fatturato, un valore di capitalizzazione che è più che raddoppiato negli ultimi cinque anni e che ha ormai superato i 10 miliardi di dollari. La multinazionale taiwanese Advantech è leader mondiale nei sistemi IoT integrati per l'automazione industriale ed è diventata un punto di riferimento per tutte le aziende che hanno intrapreso un percorso di trasformazione digitale. È il numero uno dei PC industriali, con una quota di mercato mondiale del 34% e oltre 8mila codici prodotto a catalogo, è una delle aziende più innovative nel settore IPC/Panel PC.

I vettori di crescita del nuovo decennio, come affermato dal CEO KC Liu, sono IoT industriale, intelligenza artificiale e 5G, un mercato che secondo Gartner potrebbe valere 450 miliardi di dollari nel 2025. Dopo una rapida crescita in Asia e negli Stati Uniti è ora punta all'Europa dove vanta già oltre 300 milioni di fatturato. In questi dieci anni il colosso asiatico ha sviluppato l'infrastruttura hardware e le piattaforme abilitanti Industry 4.0. Dai PC industriali all'edge, che rappresenta il crocevia di informazioni tra l'officina e il cloud. Un'architettura su cui Advantech, attraverso una strategia di co-creazione, ha coinvolto una serie di partner che sono ora in grado di portare alle aziende pacchetti Solution Ready mirati a specifiche aree applicative, di visualizzazione, controllo e comunicazione It-Ot integrate.

Secondo i più attenti osservatori di mercato, è la logica della produzione personalizzata che è destinata a caratterizzare l'evoluzione dell'Industria 4.0. «I target della nostra divisione Industrial IoT - afferma Fabio Perna, product sales manager della divisione IIoT - sono principalmente System Integrator e costruttori di macchine. Tecnologie industriali all'avanguardia e competenze di settore ci consentono di portare soluzioni avanzate ad aziende di molteplici settori, come automotive, food&beverage, packaging, power&energy e farmaceutico». L'obiettivo è portare innovazione nelle aziende semplificando il percorso di trasformazione industriale, condividendo tecnologie integrate IPC-centric per il controllo dei processi e la visualizzazione operativa con pannelli HMI di ultima generazione. Ecco cosa ci ha raccontato il manager di Advantech e alcuni dei casi d'uso più significativi in ​​ambito automobilistico, F&B e farmaceutico che dimostrano come le tecnologie edge possano oggi consentire soluzioni di monitoraggio e manutenzione predittive, controllo qualità e automazione dei processi rendendo disponibili le informazioni su HMI avanzate display su tutte le postazioni di lavoro delle varie linee di produzione e montaggio.

L'edge è il cuore dell'IoT industriale. È l'insieme delle tecnologie alla base dell'efficienza della produzione intelligente lungo l'intera catena del valore. Acquisizione dati dal campo, elaborazione e visualizzazione dei kpi di fabbrica e complementarietà con il cloud. L'edge è l'insieme dei componenti che abilita l'integrazione Ot-It, l'elemento che permette di creare flussi informativi coerenti con i diversi profili di responsabilità che esistono in uno stabilimento: dall'operatore di macchina al responsabile di produzione. Per Advantech, il primo e più importante obiettivo è garantire un miglioramento dell'Efficacia Globale dell'Apparecchiatura, l'indice di efficienza che misura la disponibilità, le prestazioni e la qualità di una macchina, di un sistema o di un intero impianto produttivo. “Per le aziende significa avere l'opportunità di ridurre i costi complessivi, aumentare la qualità, l'efficienza, la produttività e il time to market - spiega Perna - Un concetto che può essere esteso a tutte quelle situazioni in cui si ricerca l'ottimizzazione dell'intero processo. macchina è coinvolta”.

Se le aziende vogliono aumentare Oee, devono poter implementare tecnologie digital ready in grado di acquisire dati dal front end dell'automazione che, opportunamente trattate in edge e cloud, possano consentire a tutte le risorse produttive di esprimere il meglio in termini di disponibilità , prestazioni e qualità. Per raggiungere questi obiettivi è però necessario rivedere il tradizionale sistema di automazione industriale e controllo di processo. "Secondo i dati di mercato, il 60-65% del controllo macchina è ancora appannaggio dei sistemi PLC, ma l'utilizzo del PC industriale come controllore rappresenta sicuramente un trend in crescita", afferma Perna. In sostanza significa fare i conti con un brown field, retaggio del passato, che deve ancora essere traghettato verso l'automazione Industria 4.0. Ci sono enormi opportunità per la trasformazione del sistema esistente installato, che verrà progressivamente adattato passando da un controllo di processo incentrato su PLC ad uno basato su PC industriale e/o logica Panel PC integrata».

“Sebbene gli HMI 100% touch screen rappresentino attualmente una chiara ed evidente tendenza di mercato, per alcune tipologie di applicazioni l'utilità del pulsante fisico rimane fondamentale, in quanto consente azioni molto rapide, precise e soprattutto sicure con feedback tattile istantaneo”, ha commenta Perna. Sulla base di questo, Advantech ha recentemente lanciato sul mercato i Panel PC della serie Spc-800, che fanno del binomio touch screen/pulsanti fisici la loro arma vincente: due tipologie di interfacce integrate per ottimizzare la sicurezza operativa e nel contempo garantire un'efficiente elaborazione . “Con la serie Spc-800 miriamo a fornire un valore unico basato su flessibilità e versatilità. Il nuovo dispositivo supera i limiti dei tradizionali panel PC mettendo a disposizione un'unità di espansione modulare che consente di configurare i pulsanti fisici in base alle esigenze di utilizzo. Per sfruttare la scalabilità dell'unità di espansione, anche la base del sistema con fori è stata modificata per semplificare il cablaggio. Insieme, tutti questi cambiamenti e innovazioni mirano ad aumentarne il comfort e la facilità d'uso».

L'evoluzione della tecnologia HMI ha portato anche alla realizzazione di sistemi stand alone e non più ad incasso. Questo offre tutta una serie di vantaggi. Prima di tutto, più facile manutenzione e flessibilità di aggiornamento. «È un percorso che facciamo già da anni - afferma Perna - quello dei Panel PC Stand Alone è un trend inarrestabile, che porta con sé evidenti vantaggi legati all'installazione, alla manutenzione, all'ergonomia, alla pulizia, all'evoluzione della soluzione nel tempo . I sistemi devono essere in grado di resistere a una varietà di condizioni ambientali critiche. È evidente che un'installazione Stand-Alone in ambienti tipicamente gravosi dal punto di vista di temperatura, vibrazioni, polvere, umidità, ecc. richiede un'adeguata protezione del Panel PC. Intervallo di temperatura di esercizio esteso supportato, materiali di costruzione come alluminio, acciaio inossidabile, connettori M12 sono solo alcune delle caratteristiche che garantiscono una protezione IP che va da un minimo di 65 a un massimo di 69K All-Around sulle nostre diverse famiglie Hmi realizzate per i mercati verticali . Inoltre, l'assenza di silicio sulla SPC-800 elimina il rischio di contaminazione in vari processi come saldatura, incollaggio, verniciatura e wire bonding, garantendo il massimo livello di sicurezza soprattutto nel settore Automotive».

La storia è ambientata nel reparto produttivo di un'azienda italiana, in particolare il più grande system integrator che lavora con una delle principali case automobilistiche mondiali. L'azienda aveva un'esigenza specifica: tutti i suoi operatori sulla linea di produzione devono poter collegare tutti i loro strumenti di lavoro, dall'avvitatore elettrico al lettore di codici a barre, così come i segnali in ingresso da altre macchine, in modo che i tecnici possano raccogliere i dati velocemente e facilmente. Un'altra condizione essenziale era che la soluzione proposta offrisse una visione grafica completa di tutti i processi produttivi in ​​ogni fase del processo di assemblaggio. Lo stabilimento disponeva di un parco macchine misto di vecchie e nuove macchine con protocolli già implementati da tempo. I manager dell'azienda cercavano la soluzione più efficace basata su hardware conforme ai requisiti di Industria 4.0, secondo i dettami del piano nazionale varato dal Ministero dello Sviluppo Economico per promuovere gli investimenti in innovazione, tecnologie e sviluppo delle competenze. I sistemi 4.0 possono essere collegati tra loro con protocolli standard o proprietari, consentendo all'operatore di raccogliere un'ampia varietà di dati dalle macchine. L'operatore osserva i dati raccolti e analizza le prestazioni della linea di produzione per identificare possibili interventi per migliorare l'efficienza dell'intero processo. Inoltre, quando si implementano soluzioni Industria 4.0 in ambienti industriali, bisogna tenere conto delle severe condizioni presenti sulle linee di produzione, in termini di temperature, sporco e altri fattori.

Nel nuovo progetto sono stati collegati moduli, strumenti e apparecchiature come lettori di codici a barre, cacciaviti elettronici, stampanti, contatori industriali, moduli I/O pick-to-light remoti e ANDON per la visualizzazione del processo di assemblaggio. Erano inoltre necessari doppi display per offrire ai tecnici una visione migliore dei dati raccolti da diverse sezioni della linea di produzione. A tal fine sono stati installati Panel PC Advantech con touchscreen, utilizzabili sia con connessione cablata che con WIFI. I computer di Advantech erano collegati al sistema MES della fabbrica. I dati raccolti possono essere sottoposti ad analisi approfondite, quali analisi dei guasti, manutenzione predittiva ed efficienza degli impianti. Il dispositivo fornito da Advatench ha protezione IP66 sul fronte ed è specificamente progettato per operare in ambienti industriali gravosi.

Il Panel PC industriale TPC-2000 di Advantech è composto da due moduli: il "cervello" TPC-B200 con processore Intel Atom di ultima generazione e il display touch LCD FPM-D18W-BE da 18,5 pollici. Il Panel PC è un dispositivo industriale in grado di raccogliere dati grazie all'ampia gamma di connessioni. I Panel PC installati lungo la linea di produzione mostrano le stesse informazioni a diversi operatori. I dati vengono quindi trasferiti all'infrastruttura di rete nel backend. Il protocollo TCP/IP invia i dati al cloud, che è protetto da un firewall interno. Il manager di ogni squadra può visualizzare le informazioni su un grande schermo chiamato ANDON, solitamente montato sul soffitto della fabbrica.

Nel processo implementato, i dati vengono raccolti direttamente da varie "sorgenti" in fabbrica, come lettori di codici a barre, stampanti, bilance, I/O, cacciaviti e misuratori di potenza. Per fare ciò, vengono utilizzati vari protocolli e interfacce come porte COM e USB, nonché protocolli esistenti di vari fornitori. L'azienda cliente ha ricevuto e implementato una soluzione all-in-one grazie alla quale è riuscita a ridurre i costi di integrazione e ad accorciare i tempi di produzione di circa il 15%. Anche la qualità del prodotto è migliorata, grazie a dati raccolti in modo trasversale che hanno consentito all'azienda di analizzare più rapidamente le prestazioni e apportare le correzioni necessarie. Ad esempio, quando un operatore utilizza uno strumento, il sistema rileva se la coppia utilizzata rientra nell'intervallo specificato. La velocità e la semplicità della raccolta dei dati ha portato ad un aumento della produttività. Infine, l'azienda è ora in grado di effettuare analisi più dettagliate e approfondite sui dati che vengono raccolti dalla linea di produzione e dal MES di fabbrica.

União Química, uno dei principali produttori farmaceutici del Brasile, era alla ricerca di un sistema di acquisizione dati automatico per migliorare l'efficienza e la tracciabilità nella produzione. L'azienda ha deciso di installare sistemi di monitoraggio del processo di pesatura delle materie prime per aumentare la sicurezza nella produzione e, allo stesso tempo, ridurre al minimo il rischio di contaminazione incrociata. A tal fine è stata scelta la soluzione Advantech costituita da un sistema interno per il monitoraggio del processo di pesatura e da un sistema esterno per il monitoraggio ambientale della sala pesatura. Per il sistema interno è stato scelto il Multitouch Panel PC Ippc-5211WS di Advantech, che offre connettività Bluetooth, RS-232 ed Ethernet per le periferiche della stazione (ad esempio lettori di codici a barre, bilance e stampanti). Per il sistema di monitoraggio esterno Advantech, è stato installato il controller di automazione integrato Uno-2483G insieme al monitor industriale Fpm-8151H. Il controller è stato scelto per il design compatto fanless, la potenza di calcolo (processori Intel Core i7/i3/Celeron di quarta generazione fino a 1.9GHz), la memoria integrata (4/8 GB Ddr3L Ram) e il ricco set di interfacce per la connettività. Il display Fpm-8151H è un monitor LCD Xga da 15″ con retroilluminazione a LED. Il pannello frontale ha protezione IP65 con tenuta all'acqua e alla polvere e, come il modello Ippc-5211WS, ha una struttura in acciaio inox adatta per ambienti sterili. Una volta integrata nella rete aziendale, la soluzione ha consentito il monitoraggio in tempo reale del processo e dell'ambiente di pesatura, migliorando la gestione dei tempi ciclo in produzione e la tracciabilità della produzione stessa. La soluzione fornisce dati in tempo reale precisi e affidabili con cui i responsabili di fabbrica possono monitorare le condizioni della sala pesa senza accedere fisicamente alla sala, eliminando così il rischio di contaminazione incrociata.

(Ripubblicazione dell'articolo pubblicato il 23 marzo 2021)

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