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Storie di successo dei progetti - Favorire l'automazione europea

La produzione e trasformazione efficiente richiede coordinamento. Sfruttando le tecnologie capaci di collegare tra loro diversi componenti automatizzati in tempo reale, i ricercatori europei hanno inaugurato una nuova era industriale dell'automazione industriale.
Storie di successo dei progetti - Favorire l'automazione europea
Questo significa che, ad esempio, un controllore logico programmabile (PLC) con sede a Monaco di Baviera è in grado di comunicare con semplicità ed efficacia con macchine automatiche a Marsiglia, Parigi e Bruxelles. Questo modo di lavorare apre la strada a significativi risparmi in termini di costi e di tempo.

Le tecnologie dell'informazione (TI) per questo tipo di applicazioni di solito provengono dal mondo dell'ufficio. Anche se richiede più tempo affinché tali soluzioni siano introdotte nel mondo dell'automazione industriale, la necessità è altrettanto acuta. La quota europea del settore dell'automazione, che opera in un mercato globalizzato altamente competitivo, è stato stimato al 25 % nel 2005 per quanto riguarda l'applicazione e al 32 % per quanto riguarda la produzione di apparecchiature per l'automazione. Ciò suggerisce un surplus di esportazioni di prodotti europei per l'automazione del 7 %, sottolineando la leadership europea. L'Europa non può permettersi di perdere la sua posizione dominante nel mercato a causa di un "technology lag".

Di conseguenza, nel 2005 è stato avviato un progetto quadriennale finanziato dall'UE con 11,8 milioni di euro per affrontare in particolare questo problema. L'obiettivo del progetto VAN (Virtual automation networks) è stato quello di adottare, modificare ed estendere le comuni soluzioni IT per ufficio al settore industriale, al fine di sostenere la produzione basata sulla conoscenza, intelligente e agile. I partner del progetto, guidato dal dottor Axel Klostermeyer, direttore di progetti strategici e prezzi, e comunicazione industriale alla Siemens, erano sicuri sin dall'inizio che il progetto avrebbe rafforzato e consolidato la posizione globale dell'automazione europea, fornendo le soluzioni necessarie.

Raiding lo standard

Il progetto VAN era incentrato su una parte importante di un sistema flessibile di automazione della produzione: la comunicazione, sia su breve che lunga distanza, tra le diverse funzioni di automazione. Il progetto si prefiggeva di fornire non solo soluzioni innovative a questo problema, ma anche di stabilire nuovi standard dedicati agli ambienti industriali, e di colmare in sostanza il divario esistente tra le tecnologie di ufficio e la tecnologia di automazione industriale.

"Nel 1990 sono entrati in uso i bus di campo (fieldbus) come mezzo di comunicazione, per collegare i computer tra loro", spiega il dottor Klostermeyer. "Erano un mezzo per inviare segnali da un controller ad un altro." Ethernet - il termine collettivo per le tecnologie informatiche frame-based per le reti locali (LAN) - è ampiamente utilizzato in ambienti d'ufficio, ma la sua applicazione nel settore industriale è stata più limitata.

"Il problema è che nelle fabbriche sono stati usati molti standard diversi", sottolinea il dottor Klostermeyer. "Tuttavia, intorno al 2000, è cominciata a diffondersi in varie aziende la tendenza di usare Ethernet anche per la comunicazione industriale sul campo. Ciò ha fatto emergere alcune questioni come la sicurezza e il funzionamento in tempo reale. Il progetto in questione è nato da questa esigenza."

I partner del progetto credevano che si sarebbe fatto un importante passo avanti integrando un certo numero di concetti di messa in rete, per formare una rete virtuale di automazione che poteva essere utilizzata nell'automazione industriale. Prima di tutto, è stata eseguita un'analisi indipendente e una rilevazione delle esigenze attuali. In seguito sono stati affrontati i problemi di implementazione e la possibilità di utilizzare alcune delle più recenti tecnologie di comunicazione senza fili.

"Siamo partiti dal fatto che l'Ethernet è ampiamente usato negli uffici; l'idea principale era quella di utilizzare questa tecnologia dell'informazione (TI) per la comunicazione industriale."

Sono stati effettuati due test pilota. Una società di produzione di biogas con più impianti distinti, nella Germania orientale, è stata utilizzata per vedere se il progetto poteva essere attuato nel settore della trasformazione, e una ditta di produzione, con un centro di controllo in Germania e un impianto di automazione robotica in Italia, è stata utilizzata per provare il progetto nel settore manifatturiero.

Completamente automatizzato

Il progetto VAN ha offerto un contributo significativo all'automazione industriale europea, attraverso lo sviluppo di una piattaforma aperta che integra le reti per una produzione rapida e flessibile. Questa piattaforma consente la comunicazione tra le applicazioni e i dispositivi industriali in modo trasparente, flessibile e veloce da configurare: è perfetta per l'ambiente industriale.

Inoltre, il sistema permette alle applicazioni distribuite in remoto di trovarsi tra loro utilizzando gli indirizzi VAN e il routing, e di stabilire connessioni sicure, protette e in tempo reale su reti cablate e wireless, comunicando come se fossero nella stessa LAN. Inoltre, l'introduzione e la modifica delle reti originariamente pensate per gli uffici - come Ethernet e WLAN - permette l'integrazione dei domini ufficio e automazione all'interno di una società, oltre alla comunicazione a distanza in ambienti distribuiti (ovvero impianti ubicati in sedi diverse). Quest'ultima caratteristica permette lo svolgimento a distanza di mansioni di ingegneria, consentendo agli ingegneri di configurare i dispositivi e i sistemi di automazione senza necessariamente conoscere la tecnologia che viene utilizzata.

"Il motivo per cui abbiamo definito il progetto una "rete di automazione virtuale" era che era virtuale; sembra un'unica rete, mentre in realtà si tratta di una combinazione di diverse reti", spiega il dott. Klostermeyer. E mentre il team del progetto non ha dovuto reinventare tutto - si sono, ad esempio, basati sul già esistente Profinet open industrial ethernet standard (IEC61158 - Type10) - la ricerca rappresenta un importante passo avanti nella tecnologia dell'automazione industriale.

"Ci sono ancora piccole questioni da risolvere, ma dal punto di vista della ricerca è stato compiuto un grande passo avanti, e questa tecnologia è ormai ben stabilita", dice il dott. Klostermeyer. Ora è più una questione di sviluppo che di ricerca. Molte cose che abbiamo inventato durante questo progetto sono ormai trasformate in prodotti."

Il progetto VAN (http://www.van-eu.eu), che è stato completato nel mese di ottobre 2009, è stato un progetto integrato finanziato dalla Commissione europea nell'ambito dell'area tematica "Tecnologia della società dell'informazione" (IST) del Sesto programma quadro. Il consorzio era costituito da 14 partner provenienti da quattro paesi.

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