Come trasformare la prestazione meccatronica in produttività? Carlo Viale

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1 Come trasformare la prestazione meccatronica in produttività? Carlo Viale

2 In automazione le prestazioni (performance) di una macchina dipendono, in particolare dalla sua «meccatronica» Sicuramente un aspetto critico è la movimentazione degli assi dove la velocità, l accuratezza, la dinamica, influenzano in maniera decisiva le prestazioni della macchina. In tale contesto può essere critica la parte di azionamento e motore

3 L evoluzione dell elettronica degli azionamenti e della tecnologia applicata nei motori brushless è continua. Azionamenti Banda passante 400Hz (nel 2005) oltre 3kHz (2015) Algoritmi di filtro, soppressione vibrazioni, gestione carichi inerziale, ecc. sempre più veloci ed evoluti Connettività: Bus, Real Time Ethernet, Motori Miglioramento delle tecniche costruttive (IPM, SPM) Riduzione del «cogging torque» e «torque ripple» Incremento dei giri massimi e delle coppie di spunto Encoder con risoluzioni sempre più elevate

4 La prestazione pura è sinonimo di produttività? La produttività marginale che può portare il singolo componente meccatronico quale, ad esempio, il servo azionamento ed il motore da quali fattori è influenzata? Quanto aiuta l approccio «meccatronico» nella ricerca della produttività?

5 Scenario per i prossimi anni Oltre alla «prestazione» QUALI ESIGENZE hanno i costruttori di macchina per servire al meglio i propri clienti (che vogliono più produttività)? Accessibilità ai dati della macchina da PC o mobile device (smartphone, Tablet) in tempo reale in qualunque momento in locale o da remoto via Internet Integrazione/Connettività con protocolli standard Scambio dati con Server remoti/cloud - Data Base Scambio dati e file, invio di in totale sicurezza Utilizzo di piattaforme per teleassistenza

6 Scenario per i prossimi anni IoT (internet delle cose), Industry 4.0, Cloud Computing, Connected Enterprise, Big Data.. -> Fabbrica digitalizzate -> Macchine intelligenti interconnesse, integrabili con il Web/Internet

7 In estrema sintesi devo poter accedere e «far girare» le informazioni. Perché sono le informazioni relative al funzionamento della mia macchina/linea/stabilimento che mi permettono : Controllare i dati di produzione Gestire in maniera rapida il cambio del formato Eseguire diagnostica nell ottica della manutenzione predittiva Eseguire interventi di teleassistenza e telemanutenzione. Quindi la produttività oltre che alla prestazione pura è legata alla possibilità di raccogliere e trasmettere le informazioni raccolte dai singoli componenti della macchina.

8 Utilizzo l approccio «Meccatronico» che mi permette di considerare il singolo componente dal punto di vista delle prestazioni integrandolo nel «sistema» dal punto di vista delle informazioni che mi servono. Ad. Esempio: Manutenzione predittiva Temperatura dell encoder su motore tramite un sensore Driver che mette a disposizione tale informazione in «tempo reale» Possibilità di leggere tale valore via Rete/Bus Tale dato viene letto ed elaborato a livello superiore (Protocolli standard) Gestione del dato in funzione della specifica applicazione (Software/database) In Sintesi Componenti IOT «Ready», Standard di comunicazione (Bus e protocolli), Gestione dei dati

9 ESEMPIO N. 1 PLC Base LAN Ethernet RS485 ModBUS CanOpen. Temperatura Impostazioni Parametri Dati di funzionamento dinamico

10 ESEMPIO N. 2 http, https,ftp, SMTP Tablet /PC PLC Modulare/PAC/PANEL PC/PC (Web Server) Ethernet Dashboard remoti Ethernet Real Time Es. EtherCAT Ip cam Temperatura Impostazioni Parametri Dati di funzionamento dinamico

11 La produttività marginale che può portare il singolo componente meccatronico quale, ad esempio, il servo azionamento ed il motore, è influenzata dalla prestazione pura (banda passante, velocità, precisione dell encoder, ecc.) e dalla connettività ed accessibilità alle informazioni/parametri/configurazioni cioè dagli elementi che permettono l accesso alle informazioni utili a rendere flessibile ed efficiente la produzione. Si può rispondere alla sfida IoT/Industry 4.0 in maniera semplice utilizzando protocolli standard di comunicazione per rendere disponibili le informazioni attraverso la piattaforma web e quindi virtualmente su qualsiasi dispositivo in grado di navigare.

12 Scenario per i prossimi anni Oltre alla «prestazione» QUALI ESIGENZE hanno i costruttori di macchina per servire al meglio i propri clienti (che vogliono più produttività)? Accessibilità ai dati della macchina da PC o mobile device (smartphone, Tablet) in tempo reale in qualunque momento in locale o da remoto via Internet Controllo con Web Server integrato, Porta Ethernet Integrazione/Connettività con protocolli standard EtherNet/IP, Modbus TCP, Modbus RTU, OPC UA Fieldbus Scambio dati con Server remoti/cloud - Data Base Implementazione Protocolli HTTP\HTTPs Client.. Scambio dati e file, invio di in totale sicurezza Protocolli FTPs, HTTPs, SMTPs (canale di comunicazione criptato tra Client e Server) Utilizzo di piattaforme per teleassistenza Cloud, VPN

13 Grazie per l attenzione

14 Panasonic Electric Works Italia Via del Commercio 3/ Bussolengo (Verona) Tel