Componenti automazione di fabbrica: riflettori sui sensori smart

Gli smart sensor sono i componenti per l’automazione di fabbrica più evoluti. Ecco perché.

Automatizzare la fabbrica per aumentare i livelli di produttività e di sicurezza è quanto hanno fatto gli imprenditori negli ultimi anni facendo un massiccio utilizzo di componenti per l’automazione di fabbrica. A tal fine, sono stati utilizzati migliaia di sensori, fondamentali componenti dei sistemi d’automazione di un gran numero di attività o passaggi produttivi industriali. Nel frattempo, però, il mercato è cambiato. Oltre a essere ancor più competitivo in tutti i settori, oggi il mercato globale mette al centro il consumatore: per chi produce, ciò significa maggiore velocità e, soprattutto, massima flessibilità. Va da sé che, a livello produttivo, qualcosa debba cambiare.

A rendere possibile l’adattamento richiesto dalle dinamiche di mercato sono, soprattutto:

• la produzione data-driven;
• l'utilizzo di tecnologie più evolute che, nel caso dell’automazione industriale, sono sinonimo di sensori intelligenti.

Riguardo al secondo punto, difatti, i sensori sono alla base delle tecnologie di automazione, insieme agli elaboratori e agli attuatori. 

L’innovazione parte dalle basi: sensori tradizionali VS smart sensor

Semanticamente parlando, la produzione è la costruzione di un oggetto finito o semi-lavorato a partire da materie grezze, attività che implica passaggi, trasformazioni, movimenti di per sé stessi “improduttivi”. Queste fasi dinamiche oltre che, spesso, gravose e ripetitive possono essere automatizzate e velocizzate in sequenze temporizzate. Ed è ciò che è stato fatto sin dai primi tentativi di automazione industriale. 

Addestrare le macchine a svolgere le funzioni umane richiede dati che ne permettano il posizionamento, il controllo, la precisione, la sicurezza. Se fino a pochi decenni fa erano sufficienti i parametri fisici e/o chimici rilevati da sensori standard, ovvero, elementari componenti per l’automazione di fabbrica, oggi automatizzare efficacemente le linee produttive ha raggiunto livelli di complessità che devono essere necessariamente gestiti. In questo periodo di piena trasformazione digitale, l’utilizzo dei dati consente ottimizzazioni e funzioni impensabili nel passato.

Nelle fabbriche di oggi, circolano molti più dati e le piattaforme di elaborazione e controllo centralizzato delle attività consentono la creazione di ecosistemi digitali raffinatissimi.

Che si tratti di un’automazione molto complessa, come quella delle più moderne fabbriche automobilistiche, o apparentemente più semplice, come in alcune linee di produzione dell’alimentare, il rischio nell’utilizzare sensori tradizionali, dalle capacità che si limitano al rilevamento della grandezza fisica richiesta, si traduce in: 

• impianti sottoutilizzati;
• cablaggi eccessivi;
• sistemi aggiuntivi di controllo dell’impianto e del processo;
• maggiore utilizzo di energia; 
• minore precisione e sicurezza. 

Anche se è ancora possibile intendere l’automazione come un insieme ragionato e ingegnerizzato di movimentazioni o attività senza apporto umano, implementare soluzioni d’automazione basate sugli smart sensor permette un immediato salto evolutivo che si traduce velocemente in profitto.

Perché gli smart sensor sono componenti per l’automazione di fabbrica imprescindibili

Gli smart sensor sono i moderni componenti per l’automazione di fabbrica. Questi dispositivi rappresentano l’evoluzione in quattro direzioni dei sensori tradizionali:

1. Potenziamento della sensibilità: oltre a una maggiore capacità di misurazione dei parametri fisici, in termini di sensibilità e rapidità, gli smart sensor possono funzionare in diverse modalità operative e rilevare le anomalie;
2. Comunicazione digitale con l’unità di controllo: grazie a un flusso di dati digitali continuo e bidirezionale, forniscono sempre le informazioni in real-time e/o accettano cambiamenti di configurazione, garantendo la massima flessibilità produttiva.
3. Innovative funzioni di diagnostica: la funzione degli smart sensor non si rivolge solo all’ambiente esterno, ma anche al proprio funzionamento. Soluzioni innovative di diagnostica permettono una localizzazione precisa delle anomalie e consentono la manutenzione predittiva dell’impianto o del dispositivo stesso. Ciò permette di ridurre i tempi di fermo macchina e di ridurre i costi generali di manutenzione.
4. Elaborazione diretta dei dati all’interno del sensore: gli smart sensor sono in grado di analizzare le informazioni al proprio interno, calcolare i dati  utili al processo o adeguare le informazioni alle necessità produttive.

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