Scalabilità, flessibilità e semplicità nel concatenare tra loro tutti i processi automatici e di Information Technology dell’impianto riducendone le risorse di sviluppo software. Sono questi alcuni importanti criteri di scelta che gli operatori di automazione ricercano in piattaforme futuribili e all’avanguardia. Per rispondere a queste esigenze ed abilitare gli scenari di Industria 4.0, Beckhoff investe in soluzioni innovative orientate al PC-based.

 

La trasformazione digitale della fabbrica è parte del processo in continuo miglioramento della Smart Factory che richiede a tutti i suoi operatori di far fronte alle nuove sfide tecnologiche ai fini di ottimizzarne l’efficienza produttiva in ogni sua parte.

Il tessuto industriale, che vive nel pressante contesto competitivo, non si accontenta di misurare unicamente l’incremento della produttività e della disponibilità dell’impianto, ma richiede anche un importante incremento della qualità del proprio prodotto.

Produttività, disponibilità e qualità si fondono richiedendo l’adozione di sistemi flessibili in grado di adattarsi ai cambi formato ad alta velocità e che possano controllarne in linea al 100% le tolleranze qualitative del prodotto finito.

Obiettivo fabbrica digitale

La fabbrica digitale deve semplificare il lavoro degli operatori e snellire i processi, aggregando e trattando tutti i dati della fabbrica, produzione qualità e diagnostica, cosicché tutte le funzioni aziendali prendano decisioni con un nuovo approccio.

“Si pensi alla riduzione degli scarti produttivi – spiega Alessandro Bruneri, Area Sales Manager di Beckhoff – resa possibile dall’elaborazione delle immagini acquisite dai sistemi di visione in campo, alla flessibilità nei cambi formato offerta dalla robotica e dalle soluzioni meccatroniche, alla riduzione dei downtime grazie alla diagnostica predittiva, all’auto-apprendimento offerto dall’intelligenza artificiale, alla visualizzazione semplificata e in real-time dei dati produttivi accessibili ovunque grazie alle nuove piattaforme mobile e smart device che l’Information Technology offre.”

La fabbrica si spinge nel tempo in nuove tappe evolutive che la rendono un ambiente sempre più multidisciplinare e dove nuove tecnologie e nuovi standard si moltiplicano, convivono e dialogano tra loro.

A fronte di ciò sia i costruttori di macchine sia gli utilizzatori finali vogliono dei sistemi di automazione in grado di fare corrispondere a tali incrementi una costante diminuzione dei footprint dell’installato, una semplificazione dello sviluppo software e potere utilizzare una piattaforma di automazione che possa efficacemente unificare tute le funzionalità interdisciplinari richieste.

La tecnologia di controllo di Beckhoff

Beckhoff è in grado di far fronte a questa sfida grazie alla tecnologia di controllo basata su PC, integrando così in un’unica piattaforma HW e SW tutte le principali funzionalità di impianto. Il PC di Beckhoff integra il programma TwinCAT 3 che lo rende deterministico e real-time.

L’operatore attraverso l’unico ambiente di sviluppo chiamato TwinCAT 3 XAE potrà programmare le funzionalità dell’IPC e dei vari moduli TwinCAT 3 multidisciplinari necessari all’esecuzione delle funzioni di logica PLC, motion control, comunicazione, HMI, safety, CNC, robotica, tecnologia di misurazione, condition monitoring, power monitoring, visione, accumulo dati ed analytics.

L’offerta dell’azienda si è sempre orientata alla riduzione delle complessità di programmazione e con il modulo di Machine Vision consente oggi di non dovere implementare ulteriori driver e software specifici per condividere i risultati dell’elaborazione dell’immagini con le diverse funzioni di impianto quali motion control, logica PLC, HMI, …

“Questo è reso possibile dal fatto che il modulo TwinCAT 3 di Machine Vision – commenta Bruneri – ha come punto di forza quello di essere perfettamente integrato in modo deterministico e real-time in un unico PC di controllo e di offrire così agli operatori di settore il vantaggio di programmare ed eseguire i compiti di visione insieme a tutte le altre funzionalità di impianto utilizzando l’ambiente TwinCAT 3 XAE. In TwinCAT 3 i diversi moduli PLC, motion control, HMI, visione, ecc… comunicano e si scambiano tra loro i dati in modo nativo.”

L’acquisizione delle immagini dalle camere avviene in modo deterministico e real-time sfruttando lo standard di comunicazione GigE Vision che rende di fatto il nostro modulo di TwinCAT 3 Machine Vision un sistema aperto e idoneo all’interfacciamento delle camere fornite dei principali vendor di mercato.

La combinazione di questo standard con le peculiarità dell’ambiente TwinCAT 3 XAE offre importanti funzionalità come la capacità di importare nell’ambiente stesso il file XML descrittore dei parametri caratteristici delle camere in uso – come esposizione, gestione I/O bordo camera, filtri.

L’operatore ha inoltre il beneficio di utilizzare lo stesso ambiente di sviluppo delle logiche automatiche di impianto anche come piattaforma di setup delle camere di visione.

La gestione delle logiche e dei controlli di visione da applicarsi alle immagini si realizza nell’ambiente di sviluppo TwinCAT 3 XAE che rende disponibili ai programmatori i principali tools di visione – ispezione, identificazione, localizzazione e misura delle parti.

I tool di visione in forma di librerie PLC permetteno così ai programmatori di prendere familiarità con un unico ambiente e linguaggio di sviluppo secondo lo standard IEC61131-3.

“Beckhoff offre di fatto un sistema sempre più completo – conclude Bruneri – che, unitamente alle prestazioni di EtherCAT e all’offerta dei nostri terminali I/O, mette in grado l’operatore sia di sincronizzare la Visione con i sistemi meccatronici e robotici, sia di gestire direttamente gli I/O a bordo camera e quelli di strobe dell’illuminazione.”

Tutti i dati di impianto, compresi quelli dell’elaborazione delle immagini, convergono così realmente in una piattaforma olistica responsabile di raccoglierli e gestirli al suo interno consentendo anche di trasferirli nelle più importanti infrastrutture IT grazie ai connettori verso MES, ERP, Cloud, integrati anch’essi in TwinCAT 3.

 

 

 

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