Per settori come quello manifatturiero, sanitario, aerospaziale e delle telecomunicazioni, che si affidano a questi sistemi legacy, la questione di come modernizzarli senza stravolgere completamente le infrastrutture è diventata cruciale.
Sostituire le apparecchiature obsolete può sembrare la soluzione più ovvia, ma raramente è praticabile. I costi e le interruzioni operative di una revisione su larga scala sono spesso proibitivi. Il settore industriale dovrebbe invece concentrarsi su soluzioni adattabili che consentano ai sistemi legacy di evolversi di pari passo con le tecnologie moderne. Questo articolo esplora come sia possibile colmare il divario tra i sistemi legacy e l'Industria 4.0 e perché ciò sia essenziale per raggiungere i massimi livelli di efficienza, sicurezza e sostenibilità nell'automazione industriale.
La sfida dei sistemi legacy in un mondo connesso:
i sistemi legacy, per loro stessa natura, operano in modo indipendente, privi della connettività e dell'intelligenza necessarie per la moderna automazione industriale. La loro progettazione ha privilegiato l'affidabilità e la durata rispetto alle operazioni in rete basate sui dati che caratterizzano le fabbriche intelligenti di oggi.
La sfida più grande è integrare questi sistemi in un ecosistema connesso senza comprometterne la funzionalità e l'affidabilità originali. Le industrie devono trovare il modo di implementare le nuove tecnologie all'interno delle infrastrutture esistenti per abilitare funzionalità quali la raccolta dati, l'elaborazione in tempo reale e il processo decisionale intelligente. La chiave per superare questa sfida è adottare tecnologie versatili, programmabili e progettate per funzionare sia con i sistemi legacy che con le innovazioni all'avanguardia.
Modernizzazione degli ambienti industriali:
data la crescente diffusione dell'automazione negli ambienti industriali, la modernizzazione delle apparecchiature obsolete è essenziale. Tuttavia, modernizzare non significa necessariamente sostituire; l'attenzione dovrebbe piuttosto concentrarsi sull'adattamento dei sistemi esistenti con soluzioni flessibili.
Ad esempio, l'integrazione di moduli di comunicazione, come i moduli Wi-Fi 6 e Bluetooth® 5.4 di Ezurio SONA™ MT320 (Figura 1), nelle apparecchiature obsolete consente l'interazione con una moltitudine di sensori e attuatori moderni. Allo stesso modo, è possibile implementare dispositivi periferici per gestire complesse attività di elaborazione dati, estendendo la funzionalità dei sistemi obsoleti in modo che possano partecipare a flussi di lavoro automatizzati. Consentendo ai sistemi obsoleti di raccogliere ed elaborare dati in tempo reale, le aziende possono ottimizzare i flussi di lavoro, ridurre i tempi di inattività e migliorare la produttività. L'automazione riduce al minimo anche l'errore umano, aumentando ulteriormente l'efficienza operativa.
Figura 1: Moduli Wi-Fi 6 e Bluetooth 5.4 di Ezurio SONA MT320 (fonte: Mouser Electronics).
Questo approccio riduce al minimo costi e interruzioni, massimizzando al contempo il valore degli investimenti esistenti. Inoltre, consente alle aziende di passare gradualmente a operazioni più intelligenti, adattando gli sforzi di modernizzazione alle proprie risorse e priorità strategiche.
Adattamento tramite componenti versatili:
la transizione del settore industriale verso operazioni interconnesse ha aumentato la domanda di componenti versatili che eliminino le barriere tra sistemi legacy e nuovi. Una soluzione consiste nell'utilizzo di microcontrollori (MCU), come i microcontrollori della serie MCX A di NXP Semiconductors, dotati di robuste funzionalità di input/output generici (GPIO). Questi componenti programmabili consentono una comunicazione senza interruzioni tra sistemi legacy e sensori, attuatori e altri dispositivi moderni.
Anche i sensori wireless e i moduli di comunicazione svolgono un ruolo fondamentale nell'adattamento dei sistemi legacy. Questi moduli consentono la connettività tra apparecchiature legacy e moderne piattaforme di Internet delle cose industriale (IIoT) fornendo connettività sia cablata che wireless. Inoltre, i sensori forniscono gli input di dati necessari per operazioni intelligenti, acquisendo dati come temperatura, pressione, vibrazioni e prossimità.
L'edge computing migliora ulteriormente l'adattabilità dei sistemi legacy. Elaborando e analizzando i dati localmente, i dispositivi edge, come il microcontrollore AI MAX78000 con acceleratore di rete neurale di Analog Devices Inc., riducono la latenza, aumentano l'efficienza e potenziano le capacità decisionali. Questo potenziale di elaborazione localizzata è particolarmente importante per i sistemi legacy, consentendo loro di operare in modo più autonomo senza sovraccaricare i sistemi centralizzati. Inoltre, i sensori moderni e i dispositivi di edge computing possono rilevare anomalie e prevedere guasti prima che si verifichino, riducendo il rischio di incidenti e garantendo un ambiente di lavoro più sicuro.
Il ruolo delle piattaforme di progettazione flessibili
Nell'automazione industriale, l'innovazione non riguarda solo l'adattamento dei sistemi legacy, ma anche la progettazione di nuove soluzioni che possano essere integrate senza problemi nelle infrastrutture esistenti. Le piattaforme di progettazione flessibili sono fondamentali in questo processo, offrendo la versatilità necessaria per adattarsi a una moltitudine di applicazioni e configurazioni.
Queste piattaforme consentono ai progettisti di sviluppare sistemi compatibili con le apparecchiature esistenti e scalabili per soddisfare le esigenze future. Enfatizzando l'interoperabilità e la modularità, le piattaforme di progettazione flessibili riducono il rischio di obsolescenza e garantiscono il ritorno sugli investimenti attuali per gli anni a venire.
Ad esempio, i controllori logici programmabili (PLC) progettati con architetture modulari, come i microcontrollori logici programmabili Opta® di Arduino (Figura 2), possono essere aggiornati ed espansi per supportare nuove funzionalità senza richiedere una revisione completa del sistema. Allo stesso modo, i sistemi software-defined possono adattarsi ai requisiti in continua evoluzione attraverso aggiornamenti e riconfigurazioni, offrendo flessibilità e valore a lungo termine. Il rinnovamento dei sistemi legacy riduce l'impatto ambientale della produzione minimizzando la necessità di nuove apparecchiature. Inoltre, l'elaborazione dei dati in tempo reale consente alle aziende di individuare opportunità di risparmio energetico e ridurre gli sprechi.
Figura 2: Microcontrollori logici programmabili Arduino Opta (fonte: Mouser Electronics).
Prossimi passi: verso un futuro più intelligente
. La transizione verso operazioni più intelligenti e connesse è inevitabile. Tuttavia, questo futuro non significa necessariamente abbandonare il passato. Le industrie possono modernizzarsi adottando componenti versatili, ammodernando le infrastrutture esistenti e integrando piattaforme di progettazione flessibili, senza gli elevati costi e le interruzioni associate alle sostituzioni complete. Questo approccio garantisce che i sistemi legacy possano continuare a contribuire all'efficienza, alla sicurezza e alla sostenibilità dei processi industriali, guidando così la rivoluzione intelligente.
Il successo del settore industriale nell'era dell'intelligenza dipende dalla sua capacità di adattamento, che inizia con l'eliminazione delle barriere tra i sistemi tradizionali e le innovazioni odierne.
A cura di Mark Patrick, Direttore dei contenuti tecnici EMEA, Mouser Electronics
Distributore autorizzato
Mouser Electronics
