tec News Contatta il Futuro Connettività per Industry 4.0 HARTING's Technology Newsletter 27

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1 tec News Novembre 2014 HARTING's Technology Newsletter 27 CONTRIBUTO ESTERNO: PROF. DR. ALBRECHT M. OEHLER Cablaggio IT: Quo vadis? INTERVISTA CON LE DIVISIONI EC, EL E ICPN Il futuro dei connettori: più piccoli, più intelligenti, più versatili TESTIMONIANZA: A. HUHMANN Connected Industry Contatta il Futuro Connettività per Industry 4.0

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3 La nuova realtà virtuale Per mezzo dei sistemi cyber-fisici, l'industria unisce tra loro il mondo reale e il mondo virtuale: i processi di produzione reali vengono simulati e controllati attraverso rappresentazioni generate al computer. Industria 4.0 fa ora un altro passo in avanti, verso un'autentica integrazione tra i due mondi.» Philip Harting, Senior Vice President Connectivity & Networks Gentili clienti e partner commerciali, a prima vista, connettori e cyber-mondo sembrano appartenere a mondi opposti, se non addirittura incompatibili. Di certo, siamo abituati ai connettori anche nei computer. Tuttavia, rispetto alla perfetta simulazione del mondo virtuale, la loro percezione svanisce fin troppo velocemente. Oggi è soprattutto questa virtualità a definire il mondo dei computer e non il relativo hardware. Eppure, nella vita privata come nell'industria, la realtà fisica e la realtà virtuale sono strettamente interconnessi: viviamo in due mondi sempre più fusi tra loro. Realtà fisica e realtà virtuale si congiungono anche nell'industria. I dispositivi che fungono da interfaccia di tale interconnessione vengono da noi chiamati "sistemi cyber-fisici" e i cambiamenti da essi scaturiti conducono alla quarta rivoluzione industriale: Industria 4.0. Integrazione e collegamento della realtà fisica nel cyber-mondo, questo è l'argomento trattato, all'interno del Gruppo Tecnologico HARTING e in questo numero di tec.news Vi portiamo con noi in un viaggio nel mondo dei collegamenti tecnici. Sulla base di strategie, soluzioni e applicazioni, vi mostreremo quale significato assumono le soluzioni di connessione in questo contesto e quale ruolo ricoprano le caratteristiche sia cibernetiche che fisiche. In questo numero di tec.news vi invitiamo a dare un'occhiata al futuro dei connettori! Vostro 3

4 Cablaggio IT: Quo vadis? HARTING prelink Tecnologia di Installazione con la sicurezza nel processo Contenuto Strategia 03 EDITORIALE La nuova realtà virtuale 06 INTERVISTA Andre Beneke, Dimitrios Charisiadis, Hartmuth Schmidt, Kilian Schmale Il futuro dei connettori: più piccoli, più intelligenti, più versatili 10 CONTRIBUTO ESTERNO Prof. Dr. Albrecht M. Oehler CABLAGGIO IT: Quo vadis? Soluzioni 13 CONNECTED INDUSTRY Attraverso il Cyber Physical System (CBS), Industry 4.0 cambia radicalmente le caratteristiche della produzione industriale. 16 QUALITÀ E TECNOLOGIA PER L'INNOVAZIONE E' stato recentemente inaugurato il nuovo Centro HARTING per la Qualità e la Tecnologia. 28 Han M Plus: PROTEZIONE EFFICACE IN CONDIZIONI ESTREME HARTING ha elaborato un'efficace protezione per i connettori Han contro gli agenti ambientali meccanici e chimici estremi. 18 INTELLIGENZA NEL CONNETTORE I connettori intelligenti rappresentano un componente essenziale dell'infrastruttura ad alte prestazioni richiesta da Industry TRANSPONDER RFID CON SENSORI ESTERNI I transponder RFID HARTING trasmettono i dati dei sensori in stato passivo e costruiscono un ponte per processi autoconfigurabili. 19 REGOLAZIONE DEGLI AZIONAMENTI NELLA TECNOLOGIA DEL TRASPORTO FERROVIARIO I nuovi requisiti della tecnologia di trasporto ferroviario portani verso sistemi di trasmissione sicuri e potenti. 20 HARTING prelink TECNOLOGIA DI INSTALLAZIONE CON LA SICUREZZA NEL PROCESSO Semplice, veloce, sempre uguale e sicuro. 24 UNA GAMMA COMPLETA PER LA COMUNICAZIONE DATI AD ALTA VELOCITÀ HARTING ha composto una gamma completa per i connettori M12 codificati X. 4

5 Una gamma completa per la comunicazione dati ad alta velocità Transponder RFID con sensori esterni Applicazioni 26 HARTING GARANTISCE LE RETI ETHERNET IN TRENO Switch Ethernet Ha-VIS: un componente solido e dall'utilizzo flessibile. 33 BACKPLANE 40 GB/S Una nuova infrastruttura per la televisione via cavo consente la convergenza di servizi basati su protocolli Internet su un'unica piattaforma. 34 UNA SOLUZIONE PULITA La nuova serie di connettori per il settore alimentare. 36 Han HMC PER LA PRODUZIONE MODULARE Il connettore Han HMC di HARTING è concepito per nuovi principi di produzione industriale. 39 SENSORI DI CORRENTE INTELLIGENTI PER INDUSTRY 4.0 ED E-MOBILITY Sensori di corrente compatibili con la rete che rendono possibile la realizzazione di sistemi industriali di "Energy Management" intelligenti. 22 PAGARE FACILMENTE SENZA CONTANTI L'azienda svizzera MICROTRONIC AG ha sviluppato una nuova generazione di lettori che utilizza connettori PCB SMD della serie har-flex e har-flexicon. 23 MINIATURIZZAZIONE FINO ALL'ULTIMO MILLIMETRO Festo si affida ai connettori della serie har-flex. 31 STUDI TELEVISIVI WDR: Han-Yellock SI METTE IN LUCE La WDR utilizza Han-Yellock come connettore standard per i sistemi di illuminazione dei propri studi. 32 COLLEGAMENTI INTELLIGENTI ED AFFIDABILI PER LINEE DI ALIMENTAZIONE INDUSTRIALI Okura Yusoki Co., Ltd. utilizza i connettori Han-Yellock di HARTING. 38 ASSISTENZA IMMEDIATA GRAZIE A PushPull I nuovi pannelli Help Point di Boyce Technologies Inc. utilizzano i connettori PushPull di HARTING. In Breve 42 TECNOLOGIA CHE ISPIRA I GIOVANI Il Gruppo Tecnologico HARTING è sponsor del RoboCup German Open. 42 LEGGI E VINCI! 43 CALENDARIO FIERISTICO HARTING 43 DETTAGLI DELLA PUBBLICAZIONE 5

6 t e c. N e w s 27: S t r at e g i a Il futuro dei connettori: più piccoli, più intelligenti, più versatili Maggiori prestazioni per l'industria 4.0 Intervista» Intervista a: Andre Beneke, Dimitrios Charisiadis, Hartmuth Schmidt, Kilian Schmale Hartmuth Schmidt, Kilian Schmale 6

7 t e c. N e w s 27: S t r at e g i a I sistemi di rete definiti anche sistemi cyber-fisici sono in costante e rapida evoluzione. Di conseguenza, cambia anche l'ambito dei requisiti fondamentali dei sistemi di interconnesisone. Infatti, i connettori dedicati non devono trasportare in modo affidabile solamente la corrente, ma anche dati e informazioni in tempo reale. Nella ricerca di una produzione flessibile capace nel contempo di autoconfigurarsi e ottimizzarsi per l'evoluzione dell'industria 4.0, in futuro cambieranno anche i principali requisiti e i formati dei connettori industriali. Sono sfide che HARTING si pone fin dall'inizio. tec.news ne parla con Andre Beneke Director Product & Industry Segment Management presso HARTING Electric, Dimitrios Charisiadis, Director Industrial Communication and Power Networks, nonché con Hartmuth Schmidt, Director Global Product Management e Kilian Schmale, Industry Segment Manager, entrambi di HARTING Electronics. Al base del principio del concetto evolutivo dell'industria 4.0 vi sono la decentralizzazione e la modularizzazione dei sistemi di produzione. Come risponde HARTING a questa sfida fondamentale? Andre Beneke: A mio parere, la decentralizzazione comporterà un aumento della domanda di una tecnologia di connessione idonea all'utilizzo industriale. Da un lato, occorre che i componenti siano sufficientemente solidi per i rispettivi ambienti di produzione e presentino la classe di protezione necessaria. Dall'altro, la situazione di comunicazione modificata all'interno di un impianto incide immediatamente, ad esempio, sui cicli di accoppiamento necessari. I connettori perdono il loro carattere puramente di installazione e diventano sempre più componenti di consumo, che devono ogni giorno essere ripetutamente inseriti, disinseriti e bloccati. La gamma di connettori HARTING risponde a questa esigenza e offre già da oggi diversi inserti e alloggiamenti Ci siamo posti l'obiettivo di riuscire a offrire una soluzione di cablaggio perfettamente preassemblata per ogni applicazione. Hartmuth Schmidt che consentono fino a cicli di accoppiamento. Dimitrios Charisiadis: Già da parecchio tempo, le sottofunzioni vengono trasferite dal quadro centralizzato disposto nell'armadio elettrico al livello del campo. Ciò comporta la presenza di sistemi di regolazione decentralizzati in grado di funzionare anche in assenza di una postazione centrale. A tale scopo, finora, relativamente allo scambio dati venivano utilizzati connettori oppure switch intelligenti per la costruzione della topologia corrispondente. Tuttavia, in futuro entreranno in gioco tutte le linee vitali, ovvero dati, segnali ed energia. Nelle nostre soluzioni per Power Network intelligenti, dimostriamo come siamo riusciti ad andare oltre la pura comunicazione e abbiamo integrato la gestione energetica nello switch. Se si ripensa coerentemente a concetto di Industria 4.0, si tratta di rendere intelligenti i componenti passivi, ovvero quelle che finora erano unità dal funzionamento prettamente meccanico ed elettrico. Quali ripercussioni ci sono per i connettori? Andre Beneke: In futuro, componenti come i connettori Han verranno dotati di tecnologia RFID oppure memorizzeranno direttamente i dati, come ad esempio nei nostri moduli ID, oppure disporranno di sensori adeguati. In questo modo, I sistemi cyberfisici presenteranno interfacce di comunicazione ovunque. Kilian Schmale diventeranno direttamente degli Smart Object. Dimitrios Charisiadis: Abbiamo quindi integrato dei sistemi di misurazione nei singoli moduli, per l'esecuzione della diagnosi dei tratti di trasmissione e il monitoraggio dei singoli moduli. Attraverso sensori adeguati, è possibile ad esempio monitorare anche il livello di umidità all'interno del connettore o le temperature e le correnti, con un sensibile aumento della sicurezza. Kilian Schmale: I dispositivi diventeranno più piccoli, più intelligenti e più modulari. Nel contempo, la modularizzazione consente di avere diversi livelli di configurazione per una rete su un singola piattaforma. In ciò consiste nuovamente la particolare sfida per la tecnologia di collegamento. I sistemi cyber-fisici presenteranno ovunque delle interfacce di comunicazione. In conseguenza della richiesta di miniaturizzazione da parte dei clienti, stiamo attualmente lavorando a un'interfaccia a cui abbiamo applicato allo standard RJ45, elettronica 7

8 t e c. N e w s 27: S t r at e g i a Se ci si sofferma coerentemente a pensare a Industria 4.0, occorre che anche i componenti passivi diventino intelligenti. Andre Beneke integrata. In tal modo, il progettista del dispositivo può operare quindi con PCB di dimensioni ridotte. Ethernet viene considerato come il sistema di comunicazione del futuro e continuerà diventare sempre più significativo grazie a maggiori velocità di trasferimento dati. Quali sfide si pone HARTING nella prospettiva della comunicazione reciproca tra i componenti? Andre Beneke: Disponiamo di un'ampia gamma di interfacce Ethernet adeguate, Andre Beneke 8 basate su soluzioni RJ45 e M12. Le nostre soluzioni sono solide, idonee per l'utilizzo industriale e dotate di cavi industriali. Risulta inoltre significativa la necessità di semplificare sempre di più l'impegno dell'installazione, a causa dei diversi livelli di formazione dei montatori. Di conseguenza, il traguardo da raggiungere sono unità completamente assemblate nonché assemblaggi in loco di semplice concezione ed esecuzione. Ciò non vale solamente per le interfacce dati, ma anche per i componenti di trasmissione segnali e dati. In questo scenario, HARTING, in qualità di prima azienda produttrice di connettori rettangolari, offre i cavi di sistema e i componenti corrispondenti con omologazione UL 2237, come richiesto nel settore dell'ingegneria meccanica per la trasmissione dell'energia in conformità con il regolamento UL. Un esempio di assemblaggio semplice è rappresentato da Han-Eco, in cui gli inserti dei contatti non sono più avvitati, ma semplicemente incollati. Ciò consente di risparmiare tempo e offre una sicurezza aggiuntiva. Hartmuth Schmidt: Al fine di garantire una trasmissione in tempo reale ottimale e priva di errori, oltre al connettore occorre un cavo preassemblato dalle massime prestazioni. Accanto a cavi in rame selezionati con caratteristiche di schermatura collaudate, utilizziamo sempre più spesso la tecnologia di trasmissione ottica. Questa è insensibile alle interferenze e meglio indicata per tratti di trasmissione più lunghi e velocità di trasmissione dati elevate Dimitrios Charisiadis: La grande flessibilità della fibra ottica si accompagna alle esigenze dell'industria 4.0. Inoltre, predisponiamo una

9 t e c. N e w s 27: S t r at e g i a Dimitrios Charisiadis diagnostica permanente del tratto, attraverso la quale è possibile rilevare possibili errori di installazione o una sollecitazione eccessiva dei materiali. anche per l'alimentazione energetica. HARTING procede verso la realizzazione di connettori intelligenti, in cui noi integriamo l'elettronica. Hartmuth Schmidt: Nel contempo, ci siamo posti l'obiettivo di riuscire a offrire una soluzione di cablaggio perfettamente preassemblata per ogni applicazione. Con il marchio "Press and Go" mettiamo a disposizione una tecnologia di collegamento che prevede al posto dell'avvitamento una calotta a pressione e che offre comunque tutti i vantaggi di una soluzione stampata. Possiamo quindi rispondere in modo estremamente rapido alle più svariate tipologie di cavi e garantire una trasmissione dati sicura con un assemblaggio nel contempo più flessibile ed economico. Quali passi compie ancora HARTING nelle tradizionali tipologie di interconnessione? Quali sfide vi ponete nella prospettiva della tecnologia di automazione con sistemi di cablaggio per specicfici profili? Dimitrios Charisiadis: Analogamente, entrano in gioco le Power Network Unit intelligenti menzionate in precedenza, con le quali rappresentiamo le funzionalità di comunicazione e diagnosi Hartmuth Schmidt: Offriamo ai nostri clienti tutte le possibilità per un assemblaggio semplice e sicuro. Da un lato, con l'assemblaggio sul campo senza attrezzi, basato sulla nostra tecnologia a perforazione di isolante radiale HARAX e, dall'altro, con il preassemblaggio razionale e snello mediante prelink, che offre una quantità di vantaggi e una sicurezza per una pianificazione futura. In futuro, i connettori diventeranno Smart Object. Dimitrios Charisiadis cavi dati a quattro o otto conduttori, i cui contatti possono essere installati in diversi elementi di collegamento, come ad esempio RJ45 o M12. Grazie al piccolo modulo prelink, occorrono formati preconfezionati di dimensioni molto ridotte, che consentano l'ingresso in canaline cavi anguste. Andre Beneke: I sistemi di cablaggio per profili specifici possono essere impiegati inoltre in un'interfaccia modulare adeguatamente combinata per l'industria 4.0. Ad esempio, il nostro connettore Han-Modular in combinazione con prelink consente, tra le altre cose, di trasmettere anche PROFINET. Kilian Schmale: prelink deve essere considerato come un elemento strutturale per il preassemblaggio di 9

10 t e c. N e w s 27: S t r at e g i a Cablaggio IT: Quo vadis? Quali sono le caratteristiche future del cablaggio, vista la forte concorrenza delle soluzioni wireless? Risposta: verso velocità di trasmissioni dati superiori e maggiori prestazioni per l'alimentazione remota. Il nostro contributo esterno: Prof. Dr. Albrecht M. Oehler Professore di Tecnologia Informatica e delle Comunicazioni presso l'università di Reutlingen D al 1995 esistono norme per cablaggi di sedi IT indipendenti dall'applicazione. I concetti di "Cat. 5" e "RJ45" sono diventati comuni. Le categorie designano le caratteristiche di trasmissione e la retrocompatibiità. Quanto più alta è la categoria, tanto maggiore è la larghezza di banda disponibile. La sigla comunemente usata "RJ45" rappresenta una sistema di accoppiamento affermatosi a livello mondiale dominante per i dati nelle postazioni di lavoro. La denominazione ufficiale è EN e nasconde 10 una famiglia di norme per i connettori di categoria da 5 a 7A. Entrambe le designazioni, le categorie e il sistema di accoppiamento unitaria, trovano origine nella norma internazionale ISO/IEC "Customer Premises Cabling", corrispondente alla norma tedesca DIN EN La concorrenza per il cablaggio informatico viene dall'aria: i collegamenti wireless e radio offrono infatti larghezze di banda sempre maggiori. Da ciò deriva la domanda "Cablaggio: Quo vadis?" Dove porta il viaggio? Ecco la risposta: il cablaggio è diretto verso velocità di trasmissioni dati superiori e maggiori prestazioni per l'alimentazione remota! Rispetto al wireless, gli insuperabili vantaggi della trasmissione cablata sono, da un lato, che la larghezza di banda è ad esclusiva disposizione di ciascun consumatore e, dall'altro, che in parallelo alla trasmissione delle informazioni è possibile trasportare anche potenza elettrica ai dispositivi finali. LARGHEZZA DI BANDA Come applicazione per la trasmissione attraverso conduttori doppi intrecciati (twisted pair), oltre alla telefonia si sono ampiamente diffuse le trasmissioni di dati con Ethernet a velocità che arrivano a 10 Gbit/s. Il comitato competente IEEE sta attualmente lavorando ai 40 Gbit/s. Ma con la trasmissione a 40 Gbit/s la storia non sarà ancora finita. Infatti, le aziende HARTING e LEONI si sono unite all'università di Reutlingen nella ricerca all'interno di un progetto finanziato dalla Repubblica Federale Tedesca sulla trasmissione a 100 Gbit/s attraverso conduttori doppi intrecciati. Velocità di trasmissione dati maggiori richiedono maggiori larghezze di banda di trasmissione e quindi frequenze massime

11 t e c. N e w s 27: S t r at e g i a Connettore M12 codificato X - idoneo per l'utilizzo industriale e nel contempo altamente performante superiori. Per la Cat. 7A questa è di 1 GHz e per la Cat. 8 sarà presumibilmente 1,6 GHz. Le nuove categorie sono incluse nella nuova edizione di ISO/IEC 11801, prevista per il 2016/2017. ALIMENTAZIONE REMOTA La "concorrenza" wireless esiste, ad esempio, nelle applicazioni WLAN. L'aspetto attraente, in questo caso, è dato dalla Velocità di trasmissione dati Milestone Ethernet delle velocità di trasmissione dati Anno Evoluzione della velocità di trasmissione di Ethernet Con la trasmissione a 40 Gbit/s la storia non sarà ancora finita. flessibilità e dalla mobilità del dispositivo finale. Per la WLAN occorrono dei punti di accesso wireless alla rete (Access Point). A loro volta, questi ultimi necessitano di interfacce dati e di alimentazione elettrica - entrambe le cose si possono ottenere attraverso il cablaggio informatico, purché Europa parallelamente alla trasmissione dati, venga fornita anche l'alimentazione remota. Attualmente, IEEE offre componenti che possono ricevere 300 ma di corrente per conduttore mediante alimentazione remota. Tale corrente viene trasmessa attraverso le coppie non necessarie Internazionale Campo di applicazione sino ad ora Edizione 3 EN ISO/IEC11801 ISO/IEC Requisiti generali EN ISO/IEC11801 ISO/IEC Uffici EN ISO/IEC ISO/IEC Area industriale EN ISO/IEC ISO/IEC Unità abitative EN ISO/IEC ISO/IEC EN ISO/IEC Data Center Automazione dei fabbricati Standardizzazione europea e internazionale dei sistemi di cablaggio 11

12 t e c. N e w s 27: S t r at e g i a Lo scopo è, in futuro, di riuscire ad alimentare un dispositivo finale con 49 W (!) attraverso la linea dati con 500 ma per conduttore. oppure attraverso il cosiddetto circuito fantasma. IEEE 802.3bt e il gruppo di lavoro ISO/IEC JTC 1 SC 25/WG 3 stanno attualmente lavorando all'incremento della potenza erogata in remoto. Lo scopo è, in futuro, di riuscire ad alimentare un dispositivo finale con 49 W (!) attraverso la linea dati con 500 ma per conduttore. ULTIMA DOMANDA: UNA, DUE O QUATTRO COPPIE? Il telefono analogico necessita di una coppia per la trasmissione del segnale di trasmissione e di ricezione. Tale trasmissione avviene nella cosiddetta modalità full-duplex, ovvero contemporaneamente in entrambe le direzioni. 12 inizialmente separata la direzione di trasmissione e di ricezione attraverso una rispettiva coppia. Questo è il caso, ad esempio, di ISDN e di Ethernet a 10 Mbit/s e 100 Mbit/s. In questi casi, per la trasmissione sono sufficienti due coppie. Ethernet con velocità di trasmissione nell'ordine dei Gbit/s, ovvero 1000 BASE-T e 10 GBASE-T, utilizza una trasmissione parallela attraverso quattro coppie. Quindi, il cablaggio necessita di quattro coppie per l'allacciamento di un dispositivo finale. Nella trasmissione digitale attraverso conduttori doppi paralleli, è stata Molto recentemente, un nuovo campo di applicazione richiede una riduzione del numero di coppie: per esempio, anche nelle automobili ormai sempre più dotate di sistemi elettronici di sensoristica, vi è sempre maggiore necessità di trasportare dati ad alti rate di trasmissione, come Connettore RJ45 - come RJI10G, di HARTING, idoneo per l'utilizzo industriale Connettore M12 nella versione codificata X con otto contatti per 10 Gigabit 1 Gbit/s, attraverso una sola coppia di conduttori (!) al fine di ottenere un risparmio di spazio e di peso. IN BREVE Parallelamente alla trasmissione di dati, occorre inoltre trasportare l'energia elettrica al dispositivo finale. Il comitato competente IEEE sta attualmente lavorando ai 40 Gbit/s. Velocità di trasmissione dati maggiori richiedono maggiori larghezze di banda di trasmissione e quindi frequenze massime superiori. Connettore RJ45 volante con uscita angolata variabile

13 t e c. N e w s 27: S t r at e g i a Connected Industry Attraverso il Cyber Physical System (CBS), l'industry 4.0 cambia radicalmente le carattestiche della produzione industriale. Eppure, Industry 4.0 sarà implementabile unicamente quando il mondo virtuale/informatico e il mondo fisico saranno ricongiunti. E' allo stesso tempo una missione e una visione.» Andreas Huhmann, Strategy Consultant Connectivity + Networks, HARTING Technology Group, 13

14 t e c. N e w s 27: S t r at e g i a Da Industry 4.0 deriva un nuovo requisito per la tecnologia di rete e quindi anche per la tecnologia di collegamento. La rete è solo il veicolo dei bus di campo dell'industrial Ethernet oppure, in termini ancor più semplici, la sua linea di collegamento. Dal punto di vista dell'automazione, tutto ciò è assolutamente ragionevole e basilare. A tutt'oggi, gli impianti industriali seguono generalmente un principio semplice: si tratta di compiti di automazione eseguiti da dispositivi di automazione. Tali dispositivi devono essere collegati a un'unità di comando centrale. Non serve altro per questo indubbiamente potente principio. 14 Dal principio di Industry 4.0 deriva tuttavia un nuovo requisito per la tecnologia di rete e quindi anche per la tecnologia di collegamento. In Industry 4.0, la produzione industriale deve diventare più efficace, più flessibile e più potente. I compiti di controllo e di gestione passano da un'unità centrale al sistema stesso sui singoli dispositivi locali. Per la struttura degli impianti di produzione, ciò comporta un mutamento concettuale radicale. Da un sistema rigidamente gerarchico si passa a un sistema decentralizzato. Gli impianti vengono strutturati in modo modulare, i compiti di controllo vengono trasferiti al sistema. La rete diventa pertanto un componente decisivo. COSA COMPORTA INDUSTRY 4.0 A LIVELLO DI CAMPO? Ciò che appare tanto semplice e logico, nell'applicazione pratica risulta legato a una serie di condizioni, tra cui la posizione centrale è occupata dall'integrazione del Cyber Physical System (CBS - sistemi cyber-fisici) e del mondo della produzione concreto.

15 t e c. N e w s 27: S t r at e g y modo tradizionale, senza pregiudicare i vantaggi di Industry 4.0. Nello stabilimento, i moduli devono essere integrati nel processo di produzione in modo facile e soprattutto veloce nei punti più disparati. In tali punti, inoltre, deve essere possibile impiegare i moduli più svariati. Con modulare, Han-Modular mette a disposizione tutte le linee vitali. Con la standardizzazione delle interfacce modulari, è già stato compiuto un passo decisivo. Tuttavia, per la costruzione di un'infrastruttura serve molto di più. Nel caso della produzione industriale, le interfacce modulari devono offrire le funzioni più svariate, al fine di L'infrastruttura della Smart Factory è attualmente in fase di definizione. questi requisiti essenziali, il cablaggio acquisisce un altro carattere. L'utilizzo nei luoghi più diversi diventa una configurazione di base, mentre l'utilizzo con i moduli più disparati diventa un servizio di base. Ed il cablaggio diventa parte dell'infrastruttura. Industry 4.0 si caratterizza per l'integrazione di CPS (Cyber Physical Systems - sistemi cyber-fisici) in applicazioni di tipo IT. Tale integrazione deve avvenire con la massima flessibilità possibile. La disposizione fissa degli impianti di produzione tradizionali viene quindi in questo modo infranta. Ne conseguono due aree che devono essere messe in collegamento reciproco. Nelle prime applicazioni pratiche (ad es. la smartfactory KL, vedi tec.news 26), si è dimostrato che il punto di giunzione decisivo si trova tra i moduli di impianto autonomi. Questi possono essere realizzati nel modo tradizionale, ovvero con controllo centralizzato e sistemi di ingresso/uscita I/O decentralizzate, le quali possono essere tuttavia realizzate con CPS. Ciò che in ogni caso li distingue è che tali moduli prestano un servizio completo e autonomo all'oggetto reale. La configurazione dei moduli può avvenire ancora oggi nel QUALE SARÀ L'ASPETTO DELL'INFRASTRUTTURA NELLA PRODUZIONE DI INDUSTRIA 4.0? L'infrastruttura della Smart Factory è attualmente in fase di definizione. Ethernet viene utilizzato sia come rete di comunicazione per applicazioni IT che per l'automazione. Negli edifici amministrativi esiste a tale scopo un cablaggio indipendente dall'applicazione, in conformità con ISO/IEC Tale norma descrive come costruire un'infrastruttura di rete passiva. Trasferendo questa prospettiva all'impianto di produzione, i diversi moduli devono essere integrati nella rete. Occorre inoltre prendere in considerazione tutti i collegamenti vitali dell'industria. Ovvero: comunicazione, alimentazione da 400 Volt, aria compressa, energie ausiliarie e altri segnali. Grazie alla struttura consentire un funzionamento semplice e soprattutto sicuro. Tali funzioni possono essere garantite attraverso componenti di rete attivi. HARTING promuove intensivamente lo sviluppo di tali componenti per l'infrastruttura di Industry 4.0. Ad esempio, la Power Network Unit intelligente di HARTING unisce gli argomenti relativi alla gestione del trasporto dai a quelli dell'energia. Questo componente dell'infrastruttura supporta le topologie lineari o ad anello tipiche dell'industria e dispiega così un'infrastruttura che consente l'utilizzo flessibile dei più disparati moduli di produzione. IN BREVE Lo schema rigido degli impianti di produzione tradizionali viene quindi infranto. Il cablaggio passa componente attivo dell'infrastruttura. HARTING promuove intensivamente lo sviluppo di componenti per l'infrastruttura di Industria

16 t e c. N e w s 27: S o l u z i o n i Qualità e tecnologia per l'innovazione E' stato recentemente inaugurato il nuovo Centro HARTING per la Qualità e la Tecnologia; uno spazio di oltre 5000 mq per una elevata concentrazione di competenze in tema di qualità e tecnologia. Ogni anno vengono completati 1000 rapporti di prova, 100 rapporti di simulazione e 10 progetti tecnologici. Da 20 anni vengono condotti test accreditati nel laboratorio centrale di Espelkamp per la garanzia della qualità dei prodotti, oltre alla validazione dei test eseguiti nelle filiali cinesi e romene per prodotti elaborati localmente.» Dr. Frank Brode, Senior Vice President New Technologies, HARTING Technology Group, Heinz Welling, General Manager Quality Management, HARTING Technology Group, Dr. Stephan Middelkamp, Head of Corporate Technology Services, HARTING Technology Group, Per HARTING, la qualità è al primo posto. Per questo motivo, il 27 giugno 2014 HARTING ha inaugurato il proprio nuovo Centro per la Qualità e la Tecnologia. In questo edificio, su una superficie di oltre 5000 mq di uffici e laboratori vengono riunite competenze in tema di qualità e tecnologia. La nuova costruzione si è resa necessaria a causa della continua crescita del reparto, a garanzia della proverbiale qualità HARTING per una gamma di prodotti sempre crescente. 16 dei test viene costantemente allargato e comprende, oltre alle prove meccaniche ambientali, prove elettriche, prove CEM, prove software, prove con fibra ottica, analisi dei materiali con microscopio elettronico a scansione e fascio di ioni concentrato (Focused Ion Beam) nonché misurazioni geometriche con dispositivi di misurazione delle coordinate 3D e un tomografo computerizzato. RICERCA PER IL MONDO DI DOMANI Oggi, la sede centrale di Espelkamp è integrata da filiali in Romania e Cina, che supportano in loco i reparti di produzione e garantiscono la qualità anche a livello internazionale. Presso la sola sede centrale lavorano più di 70 dipendenti. Ogni anno vengono realizzati oltre 1000 rapporti di prova, 100 rapporti di simulazione e conclusi 10 progetti tecnologici. Lo spettro Attraverso l'interazione degli esiti di simulazioni e test, è possibile migliorare gli esiti delle simulazioni mediante input sperimentali ed espandere e perfezionare gli esiti laboratoriali mediante gli esiti delle simulazioni. La stretta connessione del laboratorio centrale con la gestione della qualità consente una rapida ottimizzazione dei processi per il miglioramento dei prodotti. Attraverso il principio architettonico dell'edificio, con le sale di prova poste lungo il perimetro di un atrio L'intera architettura interna è realizzata in vetro, per sottolineare il pregio di un laboratorio tecnico di prova. Nel nuovo Centro per la Qualità e la Tecnologia HARTING viene garantita la qualità dei prodotti di oggi e vengono poste le basi per i prodotti del futuro.

17 t e c. N e w s 27: S o l u z i o n i Il piano terreno e il primo piano sono collegati tra loro da un atrio alto sette metri, che dà accesso ai diversi ambienti come in una galleria cl e er m Ca Fo nd im az io at ic ne de ll he /f o ab rn or ac at or io ce nt ra le Cronologia Per HARTING, la qualità è al primo posto. ie te st 19 Isti el 91 tu et z tr ic 19 Cer ione i t 92 if d e i 19 Zw caz l re i i 92 ck on pa r 19 Cam per e IS to 92 er tes O 9 sim 19 Pri a m t m 00 ula zio 94 mo on ec 1 ne c 19 Acc dis oga an p i s 94 re ci di o s it I s 19 ti ta iv 96 tu me o d z 19 Ca ion nto i mi m e 97 d de su e Ca r a el r l la r a z m CE ep b o ion er M ar r a e a to to de ga al r io ll e s ta co pe fr or ric eq di ol ue na os nz te 20 im a 3D 00 ul t Is ic tit om uz po io 20 ne ne 02 nt de i BE lr ep RT ar da to 10 f ib Gi ra ga ot Bi tic t a Ce 06 r t i f 20 Pri icaz 07 mi ion M tes e I ic r o t Et RIS sc he 20 op r n 09 io e el t Pr et im tr it on es 20 ic ts o 10 a o ft sc 20 Sv w an ar 11 ilu si p e on 20 Com po e d 11 p u e ll a F t e o 20 te r c 13 us to cn M ed mo olo ic r o Ion g r a gia sc Be ph st ra op am te io gi pe ca rl a sc an si on e la se r aperto, alto 7 metri, che collega il piano superiore al piano terra, da un lato si hanno percorsi brevi verso le sale di prova e, nel contempo, si favorisce lo scambio di esperienze tra i tecnici di prova e i dipendenti di tutti i reparti. Un comando flessibile della tecnologia dell'edificio è reso possibile dalla moderna tecnologia EnOcean. L'alimentazione energetica sostenibile avviene attraverso un potente impianto fotovoltaico e l'impianto di cogenerazione HARTING azionato a biogas. Nel contempo, il fabbisogno energetico viene ridotto al minimo grazie a un'illuminazione LED sensibile alla luce diurna e una regolazione della ventilazione dipendente dalla CO2. Il clima interno viene supportato da un pavimento a temperatura controllata, che provvede a condizioni di lavoro gradevoli. 17

18 t e c. N e w s 27: S o l u z i o n i Intelligenza nel connettore I connettori intelligenti rappresentano un componente essenziale dell'infrastruttura ad alte prestazioni richiesta da Industry 4.0 secondo il principio che oggi la caratterizza. La conversione ha avuto inizio.» Dr. Lutz Tröger, Head of Corporate Technology Development, HARTING Technology Group, Concetti futuri come Industry 4.0 impongono requisiti impegnativi per le elevate prestazioni dell'infrastruttura di alimentazione. In questo contesto, l'affidabilità e la sicurezza necessarie, non possono essere ricavate a spese di un impiego sproporzionato delle risorse. Tutto il contrario: l'utilizzo economico delle risorse è una delle pietre miliari per la continua crescita della produzione industriale. I sistemi di "Condition Monitoring" permettono l'estrapolazione degli stati operativi migliorando tutte le operazioni di gestione programmata I sensori nei connettori consentono il monitoraggio dell'infrastruttura e delle macchine. e gli interventi di manuntenzione. In questo modo, infatti, è possibile ridurre al minimo i tempi inattivi. Connettori intelligenti dotati di sensori possono non solo registrare i dati, ma anche elaborarli e inoltrarli all'unità di comando di altri sistemi. Tali connettori devono essere considerati componenti fondamentali dei futuri sistemi di infrastruttura ad alta disponibilità, poiché svolgono un ruolo centrale nell'acquisizione dei dati e sono decisivi per le prestazioni dell'intero sistema. Se variazioni del carico, ad esempio come un consumo troppo elevato di corrente, possono essere tracciate direttamente in un connettore di impianto, allora è possibile prevenire e quindi evitare potenziali danni alla macchina. Contemporaneamente, è possibile identificare delle riserve di potenza inutilizzate per poterle sfruttarle in modo ottimale. IN BREVE I dati registrati ed elaborati nel I dati registrati ed elaborati nel connettore possono essere sia visualizzatio ed analizzati localmente, sia messi a disposizione a sistemi di analisi superiori tramite Cloud. 18 I dati degli impianti industriali che possono fornire informazioni sullo stato di commutazione, i cicli di accoppiamento già effettuati, la potenza trasmessa o la temperatura dei punti di contatto sono utili non solo per il monitoraggio dei punti di collegamento, ma forniscono inoltre un'informazione sullo stato della topologia di installazione della rete complessiva. connettore possono essere sia visualizzatio ed analizzati localmente, sia messi a disposizione a sistemi di analisi superiori tramite Cloud. Infrastrutture di installazione intelligenti consentono ambienti di produzione sempre più flessibili.

19 t e c. N e w s 27: S o l u z i o n i Regolazione degli azionamenti nella tecnologia del trasporto ferroviario I nuovi requisiti della tecnologia di trasporto ferroviario portano verso sistemi di trasmissione sicuri e potenti. Con i moduli Active Multi Fibre POF, HARTING presenta una nuova soluzione per incrementare semplicità e velocità di gestione degli collegamenti di conduttori in fibra ottica.» Rainer Bussmann, Product Manager, HARTING Technology Group, I requisiti in termini di gestione e di tecnologia dei sistemi di trasporto ferroviario crescono costantemente. Le installazioni devono diventare più semplici, le manutenzioni più veloci e i dati devono essere trasmessi in sicurezza, non da ultimo al fine di incrementare ulteriormente la sicurezza operativa, dovendo nel contempo ridurre i costi. Oggi, nell'unità di controllo dei motori per i trasporti ferroviari, le fibre ottiche polimeriche (POF) rappresentano lo standard. Nella maggioranza dei casi i requisiti sono per collegamenti di distanze relativamente brevi ed alte velocità di trasmissione dati per funzionalità di Un approccio innovativo all'allacciamento dei conduttori in fibra ottica. sicurezza. Ne consegue un ragionevole impiego di un grande numero di collegamenti nell'applicazione stessa. In presenza di prestazioni superiori, la durata dei componenti deve prolungarsi. A tale fine, occorre inoltre migliorare le prestazioni dell'interfaccia, nel contempo semplificare la movimentazione ed accelerare il processo nelle operazioni di manutenzione e/o l'assemblaggio sul campo. Con il modulo Active Multi Fibre POF, il Gruppo Tecnologico HARTING ha elaborato un approccio innovativo per il collegamento dei conduttori in fibra ottica. Il modulo Active Multi Fibre POF consente il collegamento di un massimo di 16 coppie di POF (fibre ottiche polimeriche) nello spazio di un connettore DIN invece che nell'ingombrante collegamento a coppie. È inoltre possibile una configurazione parziale. Una versione a otto vie è in fase di preparazione. Il modulo Active Multi Fibre POF consente il collegamento di un massimo di 16 coppie di POF (fibre ottiche polimeriche) nello spazio di un connettore DIN invece che nell'ingombrante collegamento a coppie. È inoltre possibile una configurazione parziale. Una versione a otto vie è in fase di preparazione. IN BREVE Le installazioni devono diventare più semplici, le manutenzioni più veloci e i dati devono essere trasmessi in sicurezza. Active Multi Fiber POF Module 19

20 t e c. N e w s 27: S o l u z i o n i HARTING prelink Tecnologia di installazione con la sicurezza nel processo I principali aspetti in termini di importanza che testimoniano il rapido sviluppo tecnologico dei connettori, sono il miglioramento delle prestazioni prestazioni migliorate e le funzionalità. Per il Gruppo Tecnologico HARTING, si aggiunge un terzo e non meno importante aspetto: la gestibilità efficiente.» Matthias Fritsche, Product Manager, HARTING Technology Group, Rainer Schmidt, Business Development Manager, HARTING Technology Group, I tecnici che quotidianamente provvedono all'installazione dei sistemi di interconnesione HARTING vogliono offrire un lavoro ben fatto. A tale scopo, hanno la necessità di prodotti stabili e di facile installazione, ovvero di connettori con pochi elementi che possano essere installati facilmente e, soprattutto, molto velocemente ed in sicurezza anche in condizioni estreme. 20 SEMPLICE, VELOCE, SEMPRE UGUALE E SICURO Questo profilo di requisiti proveniente dalla pratica, ha portato a sviluppare un principio di connessione che prevede una parte di accoppiamento ed un'area di collegamento, consistenti in due moduli reciprocamente compatibili. Secondo tale sistema, il modulo dedicato può essere inserito

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