La piattaforma hardware per la smart factory

Grazie alla piattaforma hardware di Mitsubishi Electric, è possibile archiviare in continuo i dati raccolti e ricavare il modello ideale del processo controllato. Il tutto godendo dei benefici offerti dall’edge computing per una produzione ottimizzata.

Nel percorso intrapreso dall’IIoT verso la fusione fra cloud ed edge computing, il ruolo principale è giocato dall’aumento dei volumi dei dati provenienti dalla linea di produzione, e dalla necessità di utilizzarli in modo più intelligente. “L’edge computing comporta innegabili vantaggi, come la capacità di risposta in real-time, che permette di avere un feedback immediato sulla produzione. Si tratta di un sistema residente legato al reparto produttivo e, nell’ottica dell’ottimizzazione in linea, è sicuramente un grande beneficio non dover dipendere né dalla disponibilità delle reti né dai tempi della connessione, come invece accade con il cloud. L’edge è quindi un sistema garantito e subito disponibile” spiega Giovanni Mandelli, Automation Solution Manager in Mitsubishi Electric. 

Un altro vantaggio offerto è che si tratta di una soluzione sicura, che permette di non trasferire i dati all’esterno dell’azienda, ma anche molto affidabile e robusta. I sistemi edge, infatti, sono derivati da soluzioni di automazione industriale e, quindi, sono concepiti per essere sempre disponibili, e offrire un servizio continuo e senza interruzioni.

Analisi dei dati in tempo reale

Grazie ai sistemi di tipo edge, i dati possono essere pre-elaborati localmente e aggregati per generare informazioni preziose. È inoltre possibile collegare senza soluzione di continuità la linea di produzione ai sistemi IT di livello superiore, come le piattaforme MES ed ERP. “Eseguendo sofisticate analisi dei dati in tempo reale, e facendo sempre più uso di algoritmi basati sull’intelligenza artificiale e sul machine learning per elaborare i dati in maniera più intelligente, i sistemi edge possono rendere il miglioramento dell’efficienza produttiva una realtà tangibile. Anche il costo dell’elaborazione dei dati può essere notevolmente ridotto, in quanto solo le informazioni necessarie e pertinenti vengono trasmesse da un livello all’altro dell’azienda” aggiunge Giovanni Mandelli. “Tutti i processi che necessitano correzioni in tempo reale, basati sui modelli matematici ottenuti dalle analisi offline dei big data, traggono vantaggio dai tempi di risposta assicurati nell’edge. È però doveroso precisare che cloud ed edge non sono tecnologie alternative, ma si fondono nelle moderne smart factory per sfruttare le specifiche caratteristiche che ogni tecnologia mette a disposizione del processo produttivo”.

Una piattaforma hardware per una produzione ottimizzata

Grazie alla piattaforma hardware MELIPC di Mitsubishi Electric, il layer edge crea interazione tra OT e IT, e permette la totale integrazione e trasparenza nei nuovi approcci alla smart factory. La piattaforma è caratterizzata da un potente sistema di raccolta dati ad alta velocità (big data), da Industrial Ethernet a
1 gigabit e dal software iQ EDGECROSS per data-processing real-time basato su intelligenza artificiale. Grazie a questa soluzione è possibile archiviare in continuo i dati raccolti e, attraverso strumenti analitici basati su algoritmi di carattere matematico e statistico e su funzioni di intelligenza artificiale, ricavare il modello ideale del processo controllato. 

È così possibile fornire un feedback continuo per ottimizzare la produzione, in modo da gestire il controllo qualità e la manutenzione preventiva in automatico senza bisogno di competenze specifiche. Ad esempio, in un’applicazione per il settore del food & beverage, MELIPC può prevedere problemi ed evitare errori, programmando interventi di manutenzione proattivi per mantenere l’efficienza del processo produttivo. Nel caso di un’applicazione per il mercato del life science invece, la piattaforma può essere utilizzata per archiviare e analizzare informazioni sensibili a livello di OT, anziché essere inviate direttamente al cloud. Ciò non solo fornisce una diagnosi in tempo reale molto più rapida, ma riduce i costi e i requisiti dell’infrastruttura IT.

Algoritmi basati sul proprio brand di intelligenza artificiale

La caratteristica principale della soluzione edge computing di Mitsubishi Electric è l’implementazione e lo sviluppo di algoritmi basati sul proprio brand di intelligenza artificiale MAISART (“Mitsubishi Electric’s AI creates the State-of-the-ART in Technology”): rappresenta la perfetta integrazione fra tecnologia applicata a livello industriale, e implementazione di funzioni adattative basate sul know-how di Mitsubishi Electric, e sull’applicazione delle ultime tecnologie.

I principali vantaggi offerti da MELIPC sono la bassa latenza, la totale sicurezza e l’apertura del sistema verso altre piattaforme come la suite software di ICONICS, azienda statunitense parte del gruppo Mitsubishi Electric. “Ad oggi esistono già svariate applicazioni reali dove il know-how e le soluzioni di Mitsubishi Electric, unite alla nostra rete di partner e system integrator, sono utilizzate per sfruttare l’approccio edge all’IIoT” spiega Giovanni Mandelli. “Ad esempio, in un’applicazione per il settore del food & beverage, MELIPC è impiegata per definire i modelli relazionali alla base del processo, analizzando in tempo reale variabili quali temperatura, umidità, pressione, vibrazioni e sfruttando algoritmi di machine learning per la gestione predittiva dell’intero sistema. I potenziali guasti e difetti vengono individuati in anticipo, determinando un notevole aumento della qualità del prodotto, l’eliminazione di problemi tecnici, degli scarti di lavorazione e del tempo dedicato alle rilavorazioni”.

Creare un collegamento univoco fra macchina e gemello digitale

Un altro esempio recente è quello realizzato in partnership con la start-up italiana MYWAI, specializzata nella convergenza su edge computer di intelligenza artificiale, industrial IoT e blockchain. La collaborazione con questa azienda è incentrata sullo sviluppo del Progetto RAISE™ (“Robot As an Intelligent Service Ecosystem”), in cui un ecosistema distribuito formato dalla soluzione edge AI MYWAI™, i robot Mitsubishi Electric e la soluzione SCADA ICONICS, sarà orchestrato usando il nuovo standard aperto di interoperabilità OPC UA Robotics della OPC Foundation. Oltre ad avere una completa funzionalità di manutenzione predittiva del sistema, lo scopo del progetto è creare un collegamento univoco fra la macchina reale e il suo gemello digitale, per offrire un servizio di “equipment as intelligent services” sfruttando la tecnologia della blockchain nel nascente metaverso produttivo.