In che modo un'azienda manifatturiera può interconnettere e digitalizzare le sue macchine utensili o rendere i suoi prodotti intelligenti e interattivi con l'ecosistema che li circonda? Ovviamente serve una piattaforma IIoT (Industrial IoT), la tecnologia che permette agli oggetti di ricevere e trasmettere dati. La piattaforma IIoT di Zerynth - azienda pisana con un fatturato di circa un milione e 35 dipendenti nata nel 2015 - ha risolto uno dei grandi problemi che affliggono le aziende che intraprendono il percorso di digitalizzazione dell'officina o dei prodotti: la programmazione.

I dispositivi embedded che monitorano la funzionalità di macchine utensili o prodotti sono infatti dei microcontrollori embedded, che richiedono una definizione precisa della sequenza di istruzioni - grazie alla quale viene eseguita una determinata operazione o vengono elaborati determinati dati e non altri. Tranne che la programmazione di questi dispositivi normalmente richiede competenze e conoscenze specifiche di linguaggi informatici complicati.

Qui, la piattaforma Industrial IoT di Zerynth ha semplificato questo passaggio, consentendo la programmazione in Python, uno dei linguaggi più convenienti e diffusi, strutturalmente orientato alle applicazioni IoT e AI - e, come vedremo, alla creazione di gemelli digitali. . Si impara in pochi giorni. Zerynth ha dato vita in pochi anni ad oltre 3mila implementazioni di successo in aziende dei settori industriali: meccanico, automotive, logistica, refrigerazione industriale, navale e agricolo. Tra le aziende che utilizzano le soluzioni di Zerynth, Vitesco Technologies, Continental, Sony, Autostrade per l'Italia, Vodafone Automotive, Armal e Pierucci Agriculture. Ne abbiamo parlato con Gabriele Montelisciani, co-fondatore e amministratore delegato di Zerynth.

La piattaforma IoT di Zerynth è un set completo di strumenti hardware-software progettati per consentire una rapida trasformazione digitale delle imprese. L'azienda cliente può utilizzare la piattaforma sia per interconnettere le proprie macchine utensili e integrarle con software e tecnologie esistenti, sia per creare nuovi prodotti “intelligenti” o connettere e rendere interattiva la gamma esistente.

L'Internet of Things è un sistema di dispositivi fisici che ricevono e trasferiscono dati su reti wireless. La funzione è quella di scambio di informazioni, al fine di interpretare i dati provenienti dagli oggetti. Da un punto di vista industriale, prima dell'emergere di questa tecnologia, le macchine utensili lavoravano "in isolamento", senza conoscere il loro stato di salute. La manutenzione è stata effettuata secondo tabelle periodiche predisposte dal costruttore; ma era difficile, se non impossibile, immaginare quando la strumentazione si sarebbe guastata. Oggi, invece, la comunicazione tra i sensori che rilevano diverse grandezze critiche e i sistemi di elaborazione dati, spesso assistiti dall'intelligenza artificiale, consente una manutenzione preventiva o predittiva, utile per evitare costosi fermi macchina delle linee. I prodotti sono stati venduti anche come articoli separati; ora, invece, grazie a dispositivi IoT integrati, possono ricevere e trasmettere informazioni. Significa che le risorse possono eseguire attività, modificare le proprie impostazioni, relazionarsi con l'ecosistema.

L'azienda manifatturiera può collegare al prodotto fisico un insieme di servizi prima impensabili; gli utenti finali, invece, sono sempre meno interessati alla proprietà esclusiva del bene, preferendo soluzioni di servizio che permettano loro di avere una customer experience soddisfacente. Da qui, però, la nascita di nuovi modelli di business come il pay-per-use e l'abbonamento: entrambi sono figli della servitizzazione, ed entrambi contemplano l'abbandono del paradigma “proprietà”: generalmente il primo non prevede un canone mensile fisso o canone annuale; paghi per quello che usi; mentre l'abbonamento ha fissato i livelli di prezzo. Per l'azienda produttrice, questi modelli presentano alcuni vantaggi. Ad esempio, si crea una struttura dei ricavi e dei flussi molto più costante e prevedibile. In secondo luogo si crea una fidelizzazione passiva che può incidere sulle scelte future del consumatore, che rimane in contatto con l'azienda grazie all'interconnessione dei prodotti. In terzo luogo, si acquista una quota di mercato maggiore, rispetto a chi non può permettersi l'acquisto del bene. Inoltre, nuovi modelli possono essere innestati su altri, come il riciclaggio o il riutilizzo, allungando la vita utile (e redditizia) del prodotto.

Per Montelisciani "la piattaforma è una sintesi di tecnologie brevettate da Zerynth, azienda nata per semplificare la realizzazione di soluzioni IoT per le imprese". La piattaforma è sostanzialmente un sistema operativo per microcontrollori, cioè per quei dispositivi elettronici integrati utilizzati nei sistemi embedded per applicazioni specifiche. Questi microcontrollori sono elementi fondamentali nei sistemi IoT, perché monitorano la funzionalità di macchinari o prodotti. Richiedono però una programmazione molto precisa, perché questo è l'unico modo per impostare le istruzioni da eseguire in sequenza per eseguire una determinata operazione o una serie di elaborazioni dati. In effetti, la programmazione è la chiave per l'elaborazione dei dati. La programmazione richiede generalmente competenze sofisticate e linguaggi complicati (C, C++). L'idea di Zerynth era di semplificare la programmazione, che può essere eseguita in Python.

Per Montelisciani, "Python è molto simile al linguaggio naturale". Nel senso che la sintassi è asciutta ed efficace, e si impara facilmente in pochi giorni. È strutturato per la programmazione orientata agli oggetti (“Oop”: è un paradigma che permette di definire oggetti software in grado di interagire tra loro attraverso lo scambio di informazioni). Inoltre, gira sui principali sistemi operativi: Gnu/Linux, MacOS, Windows e Unix. Viene utilizzato per molti tipi di applicazioni, dal networking, al web, ai calcoli scientifici fino all'intelligenza artificiale e al machine learning; e ha una grande quantità di librerie e framework, che semplificano il lavoro del programmatore. Per questi motivi è al primo posto al mondo come lingua da imparare tra chi non ne conosce altre. Per Montelisciani «la piattaforma orienta l'utente nella programmazione, già espressa in Python. Il linguaggio può essere costantemente affinato e arricchito».

«Se in azienda c'è un tornio degli anni Settanta, posso collegarlo e digitalizzarlo. Come? Utilizzo un dispositivo IoT da campo dotato di software dedicato, lo collego alla macchina, e poi creo un gemello digitale della strumentazione grazie alla piattaforma»- ha affermato Montelisciani. Il gemello digitale consiste in una replica digitale di entità fisiche, alter ego di dispositivi, infrastrutture, sistemi, prodotti e processi industriali. Grazie alla raccolta e all'elaborazione dei dati, la copia virtuale risultante è una rappresentazione tridimensionale dell'oggetto in tutte le sue caratteristiche funzionali, dall'elettronica alla meccanica, dalla fluidica alla geometria. «Grazie a Python, e alla sua predisposizione per l'IA, posso rendere il tornio intelligente, intelligente, in grado di interagire con persone e altri oggetti».

I dati sono oggetto di trattamento preliminare da parte dei microcontrollori. Una selezione può essere inviata al Cloud per ulteriori esami. Sul “cloud”, invece, esistono protocolli di sicurezza a livello industriale.

Secondo Montelisciani, la piattaforma IoT "garantisce un'integrazione tra la parte IT e quella OT". Si parla di convergenza tra la rete industriale (OT), grazie alla quale un'azienda può gestire l'attività di una pluralità di macchine, e quella informatica, che serve per archiviare, recuperare, trasmettere e manipolare i dati. Si tratta di una questione industriale di primaria importanza, perché è la convergenza che consente un controllo efficace e tempestivo dell'officina.

I dati sono già crittografati localmente; a questo si aggiunge quanto detto sul Cloud.

La scheda Spresense - realizzata dalla multinazionale giapponese di elettronica di consumo Sony - e progettata per IoT e applicazioni multimediali, è dotata di un microcontrollore multicore facilmente programmabile in Python con il sistema Zerynth.

Armal è un'azienda di Certaldo (Firenze) che produce wc chimici portatili e li esporta in 110 paesi. L'azienda dispone di un parco macchine composto da presse ad iniezione; strumentazione che ha una vita media di 15-20 anni. Armal aveva quindi la necessità di modernizzare l'intero flusso di lavoro, al fine di monitorare da remoto le macchine e ottimizzarne la produzione. Si voleva anche ridurre il consumo di energia, che era molto alto proprio a causa della datazione delle presse. Zerynth ha quindi sviluppato un sistema IIoT per Armal utilizzando il dispositivo industriale 4ZeroBox collegato direttamente al Cloud tramite Zerynth Device Manager.

4ZeroBox è un'unità hardware modulare, facile da configurare e programmare: serve per acquisire dati da sistemi esistenti ed è compatibile con i sensori standard. In pratica, con 4ZeroBox un'azienda può digitalizzare asset industriali senza installare un Plc. Zerynth Device Manager serve invece ad aggregare e gestire i dati dei dispositivi, per accelerare lo sviluppo di soluzioni IoT scalabili e affidabili. Per Montelisciani, «finalmente, con l'interconnessione delle macchine, si capiva dove si verificavano le perdite di energia e dove rallentava il flusso produttivo». In particolare, le spese per il consumo energetico dei macchinari sono diminuite del 60%. In appena un anno e mezzo Armal ha recuperato il costo delle modifiche apportate alla strumentazione e in soli quattro mesi si è ammortizzato l'investimento fatto in tecnologia IoT.

Vitesco Technologies Italy è un'azienda con sede a Pisa attiva da anni nella produzione di componenti per motori a scoppio. In particolare, l'azienda dispone di linee di montaggio automatiche per la produzione di iniettori carburante. Questi includono un modulo di test che verifica le precedenti fasi di assemblaggio: se ha esito positivo, il modulo procede lungo la linea, altrimenti viene scartato. Tuttavia può capitare che uno degli elementi del modulo non funzioni correttamente per usura e quindi, prima di rilevare un malfunzionamento della linea, produca molti falsi scarti. L'azienda intendeva ridurre tempi, costi e sprechi di produzione. Perciò si rivolse a Zerynth.

Secondo Zerynth, la soluzione applicata è caratterizzata da un'unità di controllo che raccoglie i dati disponibili dai sensori della macchina e li invia a una piattaforma cloud. I segnali vengono quindi visualizzati sul cruscotto e sviluppati per il rilevamento precoce dei guasti delle valvole. Tutti i dettagli vengono visualizzati su una dashboard personalizzabile. Il sistema è in grado di gestire tutti i dispositivi collegati, eseguire l'archiviazione temporale dei dati raccolti, visualizzare informazioni e messaggi inviati dai singoli dispositivi e organizzare questi ultimi per area di lavoro. Consente inoltre lo scambio di dati con il cliente finale e l'invio di notifiche push in tempo reale. Per Montelisciani «si è fatto largo uso dell'intelligenza artificiale, grazie a speciali algoritmi 'scritti' in Python». Quanto ai risultati, è stato ottenuto il monitoraggio completo da remoto, il 50% in meno di operazioni manuali e la previsione dei malfunzionamenti in 24 ore, riducendo al minimo i tempi di fermo.

Pierucci Agricoltura è un'azienda toscana specializzata nella fornitura di fertilizzanti e altri mezzi tecnici per l'agricoltura e il vivaismo. Zerynth ha realizzato per Pierucci la soluzione IoT Nurset, che ha permesso all'azienda di rilevare anche a distanza informazioni sulla salute delle piante (umidità, salinità, temperatura del substrato e tempi di irrigazione), sulle prestazioni dell'impianto di irrigazione (consumo e pressione idrica, potenza assorbita, fertilizzante livello) e delle condizioni ambientali (temperatura, velocità e direzione del vento).

Con Nurset i dati raccolti vengono inviati a una piattaforma Cloud, dove vengono esaminati. Nurset consente inoltre l'attivazione remota e automatica dei dispositivi elettromeccanici di irrigazione e fertirrigazione. La soluzione - che sostanzialmente consente di migliorare la crescita delle colture, risparmiare il 20% di acqua e il 30% di tempo di monitoraggio - è stata poi messa sul mercato con successo da Pierucci, che ha così "digitalizzato" la propria offerta per il settore primario.

Salva il mio nome, email e sito web in questo browser per la prossima volta che commento.

Il tuo indirizzo e-mail viene utilizzato esclusivamente per inviarti la nostra newsletter e informazioni, anche commerciali, sulle attività di Industria Italiana, così come definite nella Privacy Policy. Puoi sempre utilizzare il link di cancellazione incluso nella newsletter. Il tuo indirizzo email è utilizzato esclusivamente per le attività di Industria Italiana e non sarà per nessun motivo divulgato o ceduto a terzi.

Questo sito o gli strumenti terzi da questo utilizzati si avvalgono di cookie necessari al suo funzionamento ed utili alle finalità illustrate nella cookie policy. Se vuoi saperne di più o negare il consenso a tutti o ad alcuni cookie, consulta la cookie policy. Chiudendo questo banner, scorrendo questa pagina, cliccando su un link o proseguendo la navigazione in altra maniera, acconsenti all'uso dei cookie.