In sintesi:
- Gli OEM devono considerare non solo la potenza di un PC industriale, ma anche l’ambiente in cui opererà.
- Scalabilità e flessibilità sono importanti quando è necessario un nuovo software o vengono aggiunti nuovi sistemi.
- I PC industriali possono svolgere il lavoro di elaborazione al di fuori della rete, il che aiuta a fornire informazioni migliori all’utente finale.
Trovare il giusto equilibrio tra troppe scelte e troppe può essere un problema spinoso anche nelle situazioni più semplici. Per sforzi più complicati come le implementazioni dell’Industrial Internet of Things (IIoT), gli utenti finali apprezzano una certa latitudine decisionale, ma la maggior parte vuole combinazioni collaudate di soluzioni hardware e software.
Le aziende manifatturiere e i produttori di apparecchiature originali (OEM) in tutto il mondo hanno bisogno che le loro macchine e i loro sistemi esistenti e nuovi offrano vantaggi IIoT, ma ci sono così tante fonti di dati e tecnologie coinvolte che possono perdere rapidamente la strada nel loro viaggio di trasformazione digitale.
Le implementazioni richiedono di attingere ed elaborare tutti i tipi di dati industriali, non solo dalle macchine automatizzate, ma anche da strumenti intelligenti e sistemi di monitoraggio. Una piattaforma flessibile e capace di fare ciò è costruita su PC industriali (IPC) che eseguono il software giusto, ma gli utenti finali devono scegliere la giusta combinazione.
Correggere il caos
Gli utenti finali industriali sono già convinti della necessità dei dati IIoT per sostenere i loro sforzi nell’ottimizzare le operazioni, ottenere informazioni sul sistema ed eseguire una manutenzione proattiva. Tuttavia, gli asset operativi sono di tutte le dimensioni, tipi e annate. Qualsiasi soluzione IIoT deve quindi essere abbastanza flessibile e adattabile per accedere a tutti i tipi di fonti di dati.
La maggior parte delle fonti di dati si trova ai margini industriali relativamente inospitali, dove calore estremo, freddo, urti e vibrazioni possono combinarsi per distruggere qualsiasi tipo di dispositivo digitale. Le tipiche risorse informatiche (IT) di livello consumer o commerciale, come i PC, non funzionano a lungo in questi ambienti, e questi siti di solito hanno un supporto limitato di personale IT. La durata tipica dei dispositivi IT è di circa tre anni, il che non è un buon abbinamento per i sistemi di tecnologia operativa (OT) che devono funzionare molto più a lungo, a volte decenni.
Gli IPC di classe mondiale, come quelli del portafoglio RXi2 di Emerson, sono progettati e rigorosamente testati per fornire prestazioni effettive al 100% in tutti gli intervalli operativi specificati, senza fare affidamento su strozzature o altre concessioni.Emerson
I PC industrializzati sono ampiamente disponibili, ma la realtà è che alcuni utenti stanno scoprendo in pratica che molti IPC semplicemente non forniscono le prestazioni, l’affidabilità o la longevità promesse. Parte della colpa qui è da attribuire a regimi di test che possono essere eccessivamente ottimistici, o almeno non sufficientemente aggressivi. Un altro aspetto è che molti utenti industriali hanno bisogno di opzioni di scalabilità dell’hardware che semplicemente non sono disponibili sui tipici PC, o anche sugli IPC.
Le installazioni IIoT richiedono anche molti tipi di software OT-centrici. Mentre questo software è disponibile come acquisto separato, ci sono degli svantaggi nel selezionare così tanti prodotti, abbinarli alle giuste configurazioni hardware e gestire più fornitori. La capacità di combinare gli acquisti di hardware e software IPC da un unico fornitore semplifica il processo di ordinazione, riduce lo sforzo di installazione e sviluppo delle applicazioni e la manutenzione richiesta, e fornisce un unico punto di responsabilità.
Costruito per OT
Gli IPC di classe mondiale sono creati con un’attenzione dettagliata alla progettazione, ai test e alle esigenze del settore OT. Una preoccupazione principale è la progettazione degli IPC per essere senza ventola, con un’attenta disposizione dei dissipatori di calore per evitare punti caldi e promuovere percorsi termici conduttivi ottimali verso l’ambiente esterno. Questo include non solo i componenti primari come le CPU, ma anche componenti secondari spesso trascurati come gli SSD.
Oltre sottili considerazioni di design e test entrano in gioco. Un IPC di qualità dovrebbe anche essere progettato usando un principio di zero-throttle, il che significa che il rating termico è designato al 100% delle prestazioni. Alcuni IPC dichiarano una gamma operativa di temperatura estesa ma possono strozzare la CPU per farlo. Gli IPC dovrebbero essere testati in condizioni di flusso d’aria nullo per imitare le installazioni reali dell’armadio, ma alcuni IPC possono essere testati secondo standard meno rigorosi, spesso con flusso d’aria simulato.
Le aziende con una profonda esperienza OT sanno come progettare prodotti e soluzioni che soddisfano le esigenze OT uniche molto meglio delle aziende IT. Gli IPC OT-centrici sono costruiti e supportati per un ciclo di vita esteso e continueranno ad essere supportati per cinque anni, anche dopo la maturità del prodotto. Gli aggiornamenti e le revisioni degli IPC sono progettati per la compatibilità con i modelli più vecchi nella misura più ampia possibile, soprattutto per quanto riguarda i fattori di forma e le interfacce. La maggior parte degli utenti OT sono meglio serviti scegliendo tra poche alternative di configurazioni note-buone per semplificare l’ordinazione e lo stoccaggio, e questo concetto si estende all’approvvigionamento del software.
Caricato per il grande gioco
Gli IPC sono adatti a un’ampia varietà di applicazioni, ma ci sono molti ruoli tipici e suite di software associati per applicazioni IIoT che potrebbero essere ospitati o raggruppati sugli IPC per aumentare il valore per gli utenti finali, come:
IIoT. Un gruppo curato di strumenti software open-source per fornire un ambiente sicuro e controllato che non richiede competenze IT per l’implementazione. Questi strumenti permettono agli utenti OT di raccogliere dati utilizzando vari protocolli e di sviluppare algoritmi in modo da poter identificare la salute delle macchine e generare intuizioni per migliorare le loro operazioni.
Visualizzazione. I recenti sviluppi in quest’area coinvolgono l’uso di modelli, procedure guidate e altre caratteristiche in modo che gli utenti possano sviluppare visualizzazioni intuitive e interattive che possono essere visualizzate localmente, o come viste web utilizzando qualsiasi dispositivo in grado di ospitare un browser web.
Gateway. Dotato del giusto software per server di dati e di protocolli come OPC UA, MQTT e altri protocolli necessari per la connessione a fonti di dati, un IPC può funzionare come un motore di connettività per l’acquisizione di dati, server e logger. Questo ruolo è essenziale per supportare applicazioni SCADA, MES ed ERP di livello superiore, o per stabilire la connettività cloud.
Analytics. Mentre un IPC può essenzialmente essere programmato per fare qualsiasi cosa, ci sono pacchetti software analitici specifici per l’OT con funzioni standard e procedure guidate per l’acquisizione di dati di produzione in tempo reale e la determinazione di indicatori di prestazione chiave (KPI), l’efficacia complessiva delle apparecchiature, il calcolo dei tempi di fermo macchina, il monitoraggio della produzione, la programmazione e altro ancora.
Monitoraggio remoto. Molti dei ruoli software precedenti includono un aspetto di monitoraggio remoto. Gli IPC possono eseguire la tecnologia web client per fornire un accesso remoto sicuro alle applicazioni utilizzando la tecnologia HTML5 basata su browser su qualsiasi dispositivo remoto, o applicazioni mobili native. Queste visualizzazioni remote possono includere visualizzazioni, rapporti web e dashboard analitici.
Ci sono molti tipi di utenti finali. Alcuni possono scegliere di acquistare IPC “bare metal” senza nemmeno un sistema operativo installato in modo da poter costruire le loro configurazioni con l’esatto mix richiesto di software commerciale e/o proprietario. Ma anche alcuni utenti finali sofisticati possono preferire un approccio più snello in cui l’IPC arriva precaricato con il sistema operativo e forse altre applicazioni, un’opzione offerta da alcuni esperti IPC focalizzati sull’OT.
OEM Edge
Costruiti per installazioni industriali ma con capacità PC, gli IPC possono raccogliere pochi dati da tutti i tipi di fonti disparate nelle posizioni periferiche più difficili. La potenza di calcolo degli IPC permette loro di creare grandi dati attraverso la pre-elaborazione. Questo serve anche a ridurre al minimo il carico utile di dati delle implementazioni IIoT, migliorando l’efficienza di memorizzazione/diffusione delle informazioni, che è necessaria per le connessioni a bassa larghezza di banda.
Gli utenti finali industriali e gli OEM possono trovare efficienze standardizzando su un fornitore di soluzioni IPC basato su OT. Un IPC che esegue le giuste suite di software è ugualmente a suo agio quando viene utilizzato per costruire capacità IIoT in nuovi sistemi di tutti i tipi, o per i retrofit. Tuttavia, l’IPC deve essere costruito in modo robusto con le prestazioni, la durata e la longevità richieste per il servizio OT.
Silvia Gonzalez è un leader nello sviluppo di soluzioni per l’azienda Machine Automation Solutions di Emerson. È responsabile della creazione, dello sviluppo e della guida di approcci orientati alle soluzioni per tradurre le sfide degli utenti finali in migliori prestazioni operative.
Nishita Palkar è senior product manager del portafoglio PC industriali per la divisione Machine Automation Solutions di Emerson. In questo ruolo, guida il portafoglio prodotti globale e la strategia di prodotto per i PC industriali di Emerson.