Sensorik4.0®
Soluzioni di sensori per applicazioni Industry 4.0
I dati raccolti da sensori ed attuatori creano le basi di una rete estesa tra macchine e oggetti. Per un pieno sviluppo del potenziale di questo “Internet of Things”, sono necessarie soluzioni innovative che traggano vantaggio dalla capacità comunicativa dei sensori industriali moderni.
“Solutions Park” è la soluzione Pepperl+Fuchs per mostrare il proprio approccio ad Industry 4.0: i dati di processo e di stato raccolti da sensori e attuatori sono accessibili nei sistemi IT interni ed esterni. Utilizzando questi dati, i sistemi IT attuano funzioni di visualizzazione, realizzano procedure di ottimizzazione in base al modello e pianificano processi di manutenzione preventiva a seconda della richiesta.
Scoprite di più sulle soluzioni sviluppate in stretta collaborazione con società IT, nonché i vantaggi e i miglioramenti che tali soluzioni possono apportare per il futuro.
Neoception GmbH è il nuovo partner nel percorso verso la digitalizzazione. Dal collegamento di prodotti o impianti con servizi dati centralizzati allo sviluppo di modelli aziendali completamenti nuovi, siamo qui per offrire guida e supporto.
Grazie a consulenza individuale, servizi di progettazione flessibili e competenza chiave in Sensorik4.0® di Pepperl+Fuchs, ci occupiamo dell'implementazione, del funzionamento e della manutenzione di tutti i servizi IT richiesti. Creare il maggior valore possibile per i nostri clienti è da sempre uno dei principali obiettivi.
Per dar vita a un'applicazione, ci avvaliamo della nostra vasta rete di partner aziendali, brevemente presentata in Solutions Park. La rete ci consente di individuare la piattaforma più idonea per l'utente e per la relativa applicazione, allo scopo di ottenere valore aggiunto immediato.
Neoception è il partner chiave per servizi digitali a valore aggiunto all'interno del gruppo Pepperl+Fuchs.
Per Industry 4.0, il collegamento in rete costante di un processo di produzione richiede l’applicazione completa di sensori con diversi principi funzionali. Si possono utilizzare sensori fotoelettrici, a ultrasuoni, sistemi RFID o di posizionamento. "I dati dei sensori al vostro servizio" significa rendere queste informazioni immediatamente disponibili in internet.
Le app di Neoception sono la base per la trasmissione dei dati di processo emessi dai sensori industriali. Azionate su gateway standard, rappresentano degli adattatori software che consentono la connessione dell’hardware del sensore alle diverse piattaforme cloud. Questo consente un facile accesso all’Internet of Things.
Pepperl+Fuchs riconosce Sensorik4.0® come pioniere nella quarta rivoluzione industriale nella trasmissione dei dati utili; un chiaro esempio è il sensore fotoelettrico R100, un sensore intelligente utilizzato nel sito produttivo Pepperl-Fuchs di Berlino. Grazie all’interfaccia IO-Link, l’R100 consente di comunicare fino al livello del sensore e di avere, quindi, un impianto interamente collegato.
Alcuni scenari di Industry 4.0 richiedono una differenziazione degli oggetti talmente precisa che i sensori convenzionali non sono in grado di fare. La divisione VMT Bildverarbeitungssysteme GmbH di Pepperl+Fuchs dimostra che tali applicazioni sono possibili grazie ad un rilevamento intelligente e alla segmentazione degli oggetti.
Ad esempio, nel video vediamo come “PickFinder” sia in grado di spostare piccole confezioni di cioccolato. Queste tavolette hanno forma e colori diversi, per cui le fasi di separazione ed estrazione dalla ciotola risultano attività difficili da effettuare con le soluzioni standard. Una combinazione di software e sensori di visione precisi con un robot universale dimostra l'impressionante collaborazione flessibile tra persone e robot, dando uno sguardo al futuro della produzione.
Per il rilevamento di liquidi o di materiale di scarto in serbatoi o silos: La misurazione del livello di riempimento è tra le attività più comuni della tecnologia di automazione. La rielaborazione intelligente di queste applicazioni per Industry 4.0 permette di sfruttare nuovi vantaggi.
Un sensore a ultrasuoni Pepperl+Fuchs, alimentato da una batteria di lunga durata, trasmette i dati del livello di riempimento di diversi contenitori via wireless, tramite dispositivi mobili, ad un cloud Neoception. I dati vengono salvati sul cloud, nell'applicazione SAP Connected Goods, per una interpretazione indipendente dalla posizione. Ne consegue che i punti di misurazione lontani possono essere monitorati e correlati tra di loro per un’ottimizzazione dei processi di produzione e di logistica.
Negli impianti di processo, i dispositivi in campo possono fornire molteplici informazioni, come ad esempio le loro condizioni di funzionamento e l’ambiente nel quale operano. Ma questi dati rimangono virtualmente non operativi finché non sono trasmessi al livello di controllo. Pepperl+Fuchs ha sviluppato una soluzione, insieme ad altre quattro aziende.
Utilizzando l'adattatore WirelessHART BULLET, i dati sono ora trasmessi via gateway direttamente al cloud, che li rende disponibili in modo centralizzato. Ciò permette un controllo continuo dei dispositivi in campo, e fa sì che la manutenzione venga richiesta e pianificata in tempo.
Pepperl+Fuchs ed altre aziende si sono unite per sviluppare il nuovo "Advanced Physical Layer" (APL), per implementare la comunicazione Ethernet nell’automazione di processo. Tramite cavi bipolare, i dispositivi in campo sono connessi direttamente alla rete Ethernet e i gateway non sono più necessari.
Con 10 Mbit/s, questa connessione Ethernet diretta è quasi 10.000 volte più veloce di HART. In questo modo, i dati possono essere trasferiti e resi disponibili molto più velocemente. La ricchezza delle informazioni fornite dai moderni dispositivi di campo e dai sensori può essere pienamente sfruttata, consentendo di utilizzare le applicazioni Industry 4.0 nell'automazione dei processi.
Questa applicazione, sviluppata da Cluetec, azienda specializzata nell'automazione dei sistemi, in collaborazione con Pepperl+Fuchs, mostra una piattaforma streaming per i dati dei sensori. Il vantaggio di tali piattaforme risiede nell'elaborazione e nella valutazione dirette dei flussi di dati dal sensore. In presenza di una deviazione rispetto al valore atteso, le piattaforme generano un messaggio di avvertimento e possono, pertanto, richiedere supporto in modo indipendente per verificare il sistema tecnico.
Ciò viene mostrato nell'esposizione tramite monitoraggio di un asse lineare meccanico. Se si verifica una situazione anomala, questa viene riconosciuta dalla piattaforma dati del sensore e viene generato, di riflesso, un evento corrispondente, ad esempio l'invio di un messaggio a un tecnico.
Oltre ai puri dati di processo, i componenti di automazione, che comunicano in formato digitale, forniscono numerose informazioni aggiuntive che vengono di rado valutate completamente tramite il controllo macchine tradizionale. Utilizzando un gateway per accedere ai componenti di automazione al livello più basso e una piattaforma dati per gestire dati di istanza e tipo, queste informazioni aggiuntive già offrono ulteriori vantaggi preziosi per il funzionamento sicuro di macchine e impianti.
In collaborazione con i suoi partner Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH e SAP SE, Pepperl+Fuchs mette in mostra un modello dimostrativo che evidenzia i vantaggi della gestione centralizzata dei dati dei componenti su una piattaforma dati. A tale scopo, viene mostrata una semplice funzione di automazione tramite Asset Intelligent Network (AIN).
I sistemi di sensori su base cloud sono intrinsecamente utili quando vengono raccolti ed elaborati i dati da sistemi di produzione lontani dal punto di vista spaziale. Il progetto congiunto “Verifica del tipo su base cloud” di SAP e Pepperl+Fuchs dimostra che questa è una tipica applicazione just-in-time, dove i componenti semi-finiti vengono precedentemente testati dal relativo fornitore, in modo che l’elaborazione finale sia più efficiente.
Durante l’assemblaggio della lampada sul meccanismo di trasporto, un sensore industriale a ultrasuono verifica il tipo di lampada. Successivamente, utilizzando la tecnologia SmartBridge di Pepperl+Fuchs, si attiva un processo di tracciabilità nel Cloud SAP, che viene indirizzato direttamente al più alto livello del SAP Asset Intelligence Network.
La gestione del controllo del livello è un’applicazione comune in molti settori. Tuttavia, le macchine più piccole, intese come unità singole di produzione, sono spesso oggetto di procedure di monitoraggio e di riempimento inefficienti. Associando i sensori Pepperl+Fuchs con il cloud di connectavo, viene offerta una soluzione che definisce una pianificazione economica e una gestione della catena di approvvigionamento pienamente ottimizzate.
Utilizzando SmartBridge®, i dati del sensore vengono trasmessi al cloud in tempo reale, dove vengono visualizzati e sono disponibili per altri dispositivi e servizi. A dimostrazione di questo, un servizio a richiesta utilizza i dati del sensore per inviare un messaggio di testo alla persona responsabile non appena viene raggiunto un livello di riempimento critico.
La raccolta dei dati provenienti da diversi sensori consente di effettuare un'analisi tridimensionale delle parti di una macchina di grandi dimensioni, in maniera rapida e con eccezionale precisione. Le misurazioni effettive vengono comparate immediatamente con i dati di progettazione virtuali. Ciò soddisfa i requisiti di Industry 4.0, ossia fornire dati digitalizzati riguardanti tutte le fasi del ciclo di vita del prodotto.
In collaborazione con l’affiliata VMT, Pepperl+Fuchs ha sviluppato un’applicazione per il processo di assemblaggio motore nel settore automotive. Diversi sensori SpinScan valutano il blocco motore in ghisa in svariati punti critici e correlano le dimensioni ottenute con le rispettive coordinate CAD. Questa valutazione avviene in modo tale che eventuali "scostamenti" vengano rilevati prima dell’avvio del costoso processo di fusione vero e proprio.
In cooperazione con Software AG e TE Connectivity, Pepperl+Fuchs ha sviluppato un esempio applicativo che mostra come sia possibile incrementare sensibilmente la disponibilità delle linee di produzione e dei processi produttivi grazie ai sistemi IT. In un simile scenario, due pre-processi di produzione trasferiscono i propri intermedi al processo finale in tempo utile.
Ciò richiede solo un numero minimo di componenti industriali connessi in rete (es. SmartBridge) che possono essere facilmente integrati in applicazioni già esistenti. In questo modo, generano dati di processo aggiuntivi che consentono al sistema IT di ottenere ulteriori vantaggi. Tali vantaggi possono variare da una semplice ottimizzazione dei processi al monitoraggio delle condizioni e alla programmazione degli interventi di pulizia.
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