I 4 pilastri degli smart sensor nell'industria 4.0

24-feb-2021

Gli smart sensor rientrano a pieno titolo tra le tecnologie di punta dell’industria 4.0, rappresentando spesso l’elemento chiave per ottimizzare le performance e la sicurezza degli impianti, nei più disparati settori. Gli smart sensor sono il futuro e, insieme alle altre tecnologie digitali e interconnesse, stanno traghettando le aziende in quella che è stata definita la “quarta rivoluzione industriale”: ma di cosa si tratta nello specifico? Quali funzioni svolgono? Vediamo insieme una panoramica sul tema.

smart sensor
smart sensor

Cosa sono gli smart sensor?

Per smart sensor si intende qualsiasi tipologia di dispositivo in grado di elaborare gli input ricevuti dall’ambiente fisico circostante (intesi come grandezze elettriche, fisiche o chimiche) e di eseguire in base ad essi differenti funzioni predefinite, immagazzinando e rielaborando i dati prima di trasmetterli all’esterno in formato digitale. 

Dal punto di vista strutturale, uno smart sensor è costituito da un sensore (o trasduttore), un microprocessore, un circuito di amplificazione, un’interfaccia studiata per la comunicazione e infine un convertitore analogico/digitale. È quindi in grado di ricevere e generare dati che vanno oltre i classici segnali di commutazione o parametri di processo misurati.
 
Con i sensori intelligenti il concetto di IoT, internet of things, trova la sua applicazione evoluta all’interno delle aziende e dei sistemi produttivi e logistici, con effetti dirompenti sui concetti di automazione, monitoraggio e pianificazione dei processi e ricadute importanti in termini di produttività ed efficienza. 
 
In particolare, gli smart sensor sono in grado di offrire quattro dimensioni tecnologiche fondamentali per i diversi ambiti in cui trovano applicazione: 

  1. Sensibilità Avanzata

    I sensori intelligenti forniscono risultati di misurazione e rilevamento affidabili che incrementano la disponibilità degli impianti. Possono rilevare rapidamente le varie anomalie e facilitare l’installazione attivamente già durante il montaggio attraverso il monitoraggio dei loro parametri di funzionamento. Molti smart sensor offrono diverse modalità operative per adattarsi dinamicamente all’operazione da svolgere.
     
  2. Comunicazione efficiente

    Il flusso di dati bidirezionale tra il sensore e l’unità di controllo è continuo ed affidabile grazie alla trasmissione in digitale. Lo stato dell’applicazione è sempre aggiornato in tempo reale. Gli smart sensors possiedono un grado di flessibilità tale da consentire la configurazione per svariate modalità di utilizzo, anche per la produzione in linea di un solo lotto, e la sostituzione plug-and-play rapida in caso di guasto grazie alla regolazione automatica dei parametri. 
     
  3. Diagnostica avanzata

    Gli smart sensor eseguono continuativamente il monitoraggio automatico di un’ampia gamma di parametri di processo. La precisa localizzazione delle anomalie e la costante visualizzazione delle variazioni nei processi si uniscono a innovative opzioni di diagnostica, tramite nuove modalità di reportistica e precisa localizzazione delle anomalie. Si apre così la strada al concetto di manutenzione preventiva, per evitare tempi di fermo imprevisti e pianificare gli interventi in modo accurato, riducendo costi, tempo e fastidi.
     
  4. Smart Tasks

    Per Smart Tasks si intendono funzioni specifiche che vengono svolte grazie all’elaborazione dei dati in maniera diretta da parte dei sensori. Gli smart sensor, in altre parole, sono in grado di generare e analizzare le informazioni sul processo che sono effettivamente necessarie per una specifica mansione da svolgere nell’impianto. 
     
Un esempio? Il rilevamento automatico e rapido di parametri come velocità, distanza o lunghezza di un prodotto che porta al suo smistamento o, in caso di anomalie, alla sua espulsione immediata. Questo consente di risparmiare tempo e risorse economiche, rendendo superflua la presenza di hardware aggiuntivi ad alte prestazioni per l’analisi dei dati.
 
Sensibilità avanzata, comunicazione efficiente, diagnostica e Smart Tasks: è evidente come l’integrazione di smart sensor all’interno degli impianti aziendali rappresenti oggi un vero valore aggiunto per qualsiasi applicazione, perché ne ottimizza l’efficienza e la flessibilità, fornendo informazioni in tempo reale - che sono estremamente preziose nell’era dei Big Data – e semplificando così la pianificazione produttiva e la manutenzione dei macchinari.