Un moderno stabilimento industriale è caratterizzato dalla presenza di moderne macchine che, in apparenza, svolgono compiti esclusivamente meccanici, assemblando le parti di propria competenza. In realtà, però, i movimenti di queste macchine non sono lasciati al caso: dietro a tutte le apparecchiature, infatti, ci sono sistemi basati sulle tecnologie informatiche che controllano e monitorano lo stato dei processi industriali.  Quando queste tecnologie consentono il controllo a distanza di strumenti e macchine industriali geograficamente distanti si parla esplicitamente di telecontrollo industriale. 

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Telecontrollo ed Industria 4.0

In particolare, da quando l’automazione industriale è diventata una realtà, il telecontrollo industriale è stato eseguito attraverso i sistemi SCADA, che consentono l’acquisizione dei dati, il controllo remoto, l’analisi dei dati storici, fornendo così a un operatore da remoto informazioni sufficienti per determinare lo stato di una particolare apparecchiatura o processo e determinare se sia necessaria o meno un’azione in risposta a tali informazioni. Tale scenario consolidato, però, sta progressivamente cambiando, per effetto dell’avvento del paradigma di Industria 4.0, che sta allargando progressivamente i confini del controllo tradizionalmente conosciuto. 

Infatti la connessione alla rete Ethernet di tali apparecchiature e, soprattutto, la necessità di far dialogare costantemente tra di loro le diverse apparecchiature presenti in uno stabilimento industriale, comporta la necessità di una evoluzione del telecontrollo. In particolare, protocolli di comunicazione comuni e standard basati su architetture aperte stanno sostituendo i classici standard e linguaggi chiusi tipici dei sistemi SCADA.

Questi nuovi protocolli devono possedere una serie di caratteristiche: innanzitutto supportare un modello di comunicazione in real-time ed event-driven. Questa significa, di conseguenza, il possesso della capacità di recepire un evento non appena si verifica. Le informazioni devono poter essere inviate in modalità one-to-many, quindi verso l’esterno.

Non solo: dal momento che i dati vengono prodotti minuto dopo minuto, c’è un’estrema necessità di ridurre al massimo la dimensione dei pacchetti dati scambiati, nonché di gestire l’invio di messaggi anche in condizioni ambientali difficili. Particolarmente capace di rispondere a queste esigenze e per questo molto diffuso in ambito industriale è il protocollo aperto OPC UA, sigla che sta per Open Platform Communications Unified Architecture. 

Dal controllo in loco alla manutenzione predittiva

Così, mentre il tradizionale isolamento del sistema di controllo richiedeva comunque una manutenzione prevalentemente eseguita in loco, i moderni meccanismi di comunicazione possono abilitare una manutenzione di tipo preventivo e da remoto. Gli operatori, infatti, hanno la possibilità di intervenire da remoto per l’acquisizione dei dati e un monitoraggio continuo da una macchina così come al sistema di dati storici centrale.

Attraverso l’analisi di queste informazioni gli operatori industriali potranno le ragioni alla base dei malfunzionamenti e quindi trovare le possibili soluzioni. Tale nuovo approccio al telecontrollo industriale, oltre che dalla connettività e dai nuovi protocolli, è favorito anche da una serie di servizi e tecnologie innovative, a partire dal cloud. Infatti un approccio cloud permette (nella maggioranza dei casi) di gestire in maniera più semplice e lineare i dati acquisiti dai dispositivi industriali, nonché di poterli verificare attraverso una molteplicità di strumenti e dispositivi (anche via mobile, ovunque si risieda).

Esistono poi una serie di ulteriori benefici che il cloud può portare alle aziende industriali: tra questi la flessibilità, l’assenza di costi per hardware, collaborazione, sicurezza e protezione dei dati e sostenibilità. Ovviamente, la grande quantità di dati prodotta in tempo reale dalle apparecchiature va in qualche nodo governata e filtrata: attraverso software di Big data e algoritmi di intelligenza artificiale e machine learning diventa possibile ottimizzare le fasi del processo produttivo e individuare con tempestività gli eventuali malfunzionamenti.

Il risultato finale è quello di avere una piena visibilità e una puntuale verifica di tutte le attività e dei flussi di lavoro, che possono fornire preziose indicazioni anche per l’organizzazione dei processi futuri, in particolare attraverso la comparazione delle performance degli impianti presenti in differenti stabilimenti.

IoT e telecontrollo nell’era del Covid

In buona sostanza, grazie al moderno telecontrollo industriale basato sull’IoT e sulle altre nuove tecnologie, per tutte le aziende del settore manifatturiero diventa possibile contare su importanti benefici economici e gestionali – grazie alla forte riduzione dei tempi di inattività – e, soprattutto, su un miglioramento dell’efficienza, efficacia, produttività e qualità dei prodotti offerti.

Un aspetto, quello del telecontrollo industriale, che si è dimostrato particolarmente cruciale nel corso della crisi Covid-19: in effetti, dal momento che diventa possibile raccogliere dati e monitorare da remoto il funzionamento degli impianti, si può limitare al massimo la presenza di squadre esterne di manutentori negli stabilimenti, assicurando al contempo la piena produttività degli impianti stessi.