Controllo macchina e macchine connesse per iniziative DX

Nov 21, 2023

Di Lisa Eitel | 6 gennaio 2023

La pandemia di COVID-19 ha cambiato in modo permanente il modo in cui operano decine di migliaia di aziende in tutto il mondo. Ha anche cambiato il numero di persone che visualizzano le iniziative di automazione e trasformazione digitale (DX). Questi ultimi si sono rivelati utili laddove le aziende mirano a rendere permanente il lavoro a distanza per il personale d’ufficio; alternare le operazioni da acceso a inattivo e viceversa in modo più agile; consentire il distanziamento sociale in fabbrica in modi più convenienti; e adattarsi continuamente ai problemi persistenti della catena di approvvigionamento. I programmi DX facilitano abilmente questi e altri cambiamenti nelle pratiche commerciali.

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Le funzionalità Core to DX sono macchine intelligenti che accettano comandi provenienti da posizioni remote; semplificare (con software e persino mappatura ambientale basata sull’intelligenza artificiale) la riconfigurazione secondo necessità; e autodiagnosticare problemi meccanici e di programmazione. In effetti, queste caratteristiche sono ciò che differenzia le macchine intelligenti da quelle semplicemente automatizzate. Ciò è applicabile sia che l'apparecchiatura sia una macchina tradizionale stazionaria, un modulo riconfigurabile o un robot industriale. Programmare robot industriali collaborativi (cobot) per soddisfare tali compiti delle macchine intelligenti è particolarmente semplice.

Le comunicazioni tra macchine intelligenti semplificano l’estrazione dei dati e la successiva analisi, il che è in netto contrasto con i sistemi SCADA legacy che richiedono una notevole attenzione da parte del responsabile dell’impianto.

L'hardware in cui sono localizzate principalmente le funzionalità principali delle macchine intelligenti per l'automazione discreta comprende controller industriali, HMI e azionamenti di motori. Le versioni intelligenti di questi componenti includono funzionalità di diagnostica integrata e di gestione del feedback per supportare i requisiti di dati dei sistemi connessi. Caso in questione: alcuni inverter incorporano sensori per rilevare condizioni corrosive o polverose nell'impostazione operativa; cablaggio di feedback della ventola di raffreddamento per monitorare lo stato della ventola; e porte di connettività con circuiti e firmware per facilitare una vasta gamma di comunicazioni IIoT e AI.

Una preoccupazione legittima degli ingegneri progettisti riguardo alle macchine intelligenti è la loro sicurezza informatica. Dopotutto, la connettività può fungere da via per l’hacking, la diffusione di virus, il sabotaggio e le violazioni dei dati. Fortunatamente, gli standard e le soluzioni abbondano per integrare la sicurezza nei componenti delle macchine intelligenti. Negli Stati Uniti, la Divisione Applied Cybersecurity del Laboratorio di tecnologia dell'informazione del National Institute of Standards and Technology (NIST), nonché il Centro nazionale di integrazione della sicurezza informatica e delle comunicazioni del Dipartimento per la sicurezza nazionale e il Team di risposta alle emergenze informatiche dei sistemi di controllo industriale (ICS-CERT) forniscono strutture per riducendo il rischio di accesso non autorizzato ai sistemi industriali. Quindi i fornitori forniscono agli utenti finali strumenti di monitoraggio (e spesso servizi in abbonamento) per rilevare download di dati imprevisti e comportamenti anomali delle macchine causati da attori malintenzionati.

Ironicamente, le apparecchiature non connesse e le macchine intelligenti con connettività marginale o incompleta potrebbero essere le più vulnerabili. Questo perché tali macchine non offrono alcuna visibilità su questioni emergenti o attive che richiedano un isolamento immediato. Le apparecchiature più colpite da problemi di sicurezza informatica sono quelle che funzionano senza monitoraggio o sono prive di connettività per ricevere aggiornamenti di sicurezza regolari.

Poiché sono diventati sempre più convenienti, i protocolli e i sensori di comunicazione wireless rappresentano ora una forma importante di connettività IIoT per le fabbriche intelligenti, in particolare per il monitoraggio delle macchine. Le tecnologie wireless sono maggiormente giustificate laddove è importante rilevare il prima possibile guasti in apparecchiature inaccessibili o remote. Un avvertimento è che le apparecchiature a bassa velocità potrebbero richiedere sensori wireless speciali per svolgere questa funzione. Le funzioni di monitoraggio delle condizioni basate su wireless sono giustificate anche laddove il funzionamento delle apparecchiature fino al guasto è inaccettabile, come quando una struttura non dispone di un secondo componente di apparecchiatura per eseguire un determinato compito. L’avvertenza qui è che altri elementi della fabbrica intelligente (come i sistemi di aggregazione e di analisi) devono essere predisposti per estrarre elementi utilizzabili.