La storia dell’evoluzione dell’automazione industriale è, in una certa misura, la storia del trasferimento del controllo.
Dall’era cablata della logica dei relè, alla rivoluzione della programmazione digitale portata dal PLC, fino all’attuale ondata di intelligenza digitale con la profonda integrazione di IT e OT, ogni transizione di paradigma tecnologico è accompagnata dalla rottura dei confini del sistema e dalla ridefinizione della logica innovativa.
Tuttavia, quando gli algoritmi di intelligenza artificiale cercano di essere integrati nel ritmo della linea di produzione, quando la produzione flessibile richiede apparecchiature plug-and-play e quando la collaborazione tra fornitori diventa la norma, i geni chiusi profondamente radicati nel sistema di automazione tradizionale – il profondo legame tra hardware e software, le numerose barriere ai protocolli di comunicazione, la separazione dei dati tra il mondo IT e il campo OT – stanno diventando sempre più evidenti colli di bottiglia che limitano l’innovazione industriale.
L’automazione definita dal software aperta, disaccoppiata e iterabile si sta gradualmente trasformando da un percorso “opzionale” a un percorso fondamentale per l’automazione industriale verso il prossimo decennio.
Allora, chi parteciperà alla costruzione di regole aperte?
Chi può far avanzare costantemente l'”apertura” da un concetto a una pratica industriale implementabile?
In questo contesto, Schneider Electric ha organizzato quest’anno il programma di co-creazione ecologica EcoStruxure Open Automation Platform (EAE) per condurre un’esplorazione collaborativa più ampia per studenti universitari, sviluppatori del settore e partner ecologici e fornire un percorso di riferimento affinché l’industria si muova verso un sistema di automazione più aperto.
1. Dilemma chiuso e problema aperto: l’automazione industriale entra nell'”era software-defined”
Guardando indietro agli ultimi decenni, l’architettura di automazione tradizionale ha gettato solide basi per migliorare l’efficienza della produzione industriale, ma la logica di progettazione sottostante ha rivelato oggi limiti sistemici. In un sistema chiuso, la logica di controllo è strettamente collegata all’hardware di un produttore specifico e l’aggiornamento spesso significa smontarlo e ricominciare da capo; i protocolli tra diverse marche di apparecchiature sono incompatibili e il costo dell’interconnessione rimane elevato; il lato OT persegue la stabilità in tempo reale, mentre il lato IT persegue intelligenza e agilità, e i due sono da tempo in uno stato di separazione di “stessa fabbrica ma strade diverse”.
Quando le aziende cercano di introdurre nuove tecnologie come l’ispezione visiva dell’intelligenza artificiale, l’edge computing o i gemelli digitali, spesso scoprono che questi strumenti IT avanzati sono difficili da far crescere in modo naturale sulla base dell’automazione tradizionale.
La chiave per risolvere questo dilemma sta nello spostare la logica sottostante dell’automazione da “incentrata sull’hardware” a “definita dal software”.
Secondo le previsioni di IDC: entro il 2029, il 30% delle fabbriche cinesi configurerà e gestirà centralmente i sistemi di controllo dell’automazione attraverso piattaforme di automazione aperte, virtualizzate e definite dal software.
Questa previsione conferma una tendenza irreversibile del settore: il controllo dell’automazione si sta spostando da un sistema proprietario chiuso a una piattaforma aperta e programmabile.
La piattaforma di automazione aperta EcoStruxure (EAE) lanciata da Schneider Electric è una nuova generazione di sistemi di automazione basati su questo concetto.
La piattaforma si basa su un’architettura basata sugli eventi, che rompe il rapporto vincolante tra software industriale e hardware, consentendo la migrazione flessibile della logica di controllo tra diverse applicazioni hardware, ottenendo un vero “plug and play”.
La nuova versione EAE v26.0 rafforza ulteriormente l’architettura runtime del software unificata e le capacità di interoperabilità del sistema e introduce l’assistenza AI e il runtime HMI universale a livello ingegneristico, migliorando significativamente l’efficienza ingegneristica e l’esperienza utente.
Abbinata al controller digitale Modicon M590 dPAC, che costituisce l’hardware principale che integra il controllo in tempo reale e l’edge computing, la piattaforma EAE può integrare perfettamente il controllo dell’automazione, l’interazione uomo-computer e le applicazioni di analisi avanzata sullo stesso dispositivo, costruendo una base tecnologica “informatica e controllo integrata”.
Inoltre, Schneider Electric ha anche lanciato il primo sistema di controllo distribuito aperto e definito dal software EcoStruxure Foxboro SDA, che combina l’elevata affidabilità esistente di Foxboro con la flessibilità dell’architettura aperta per fornire un percorso di migrazione a basso rischio e ad alta efficienza per la modernizzazione e l’aggiornamento delle industrie di processo e ibride.
Queste evoluzioni tecnologiche indicano congiuntamente una direzione chiara: l’automazione industriale sta passando da un’era in cui le capacità sono definite dall’hardware a un’era in cui il valore viene rilasciato dal software.
2. Scopri il vero potere dirompente dell’automazione aperta dalle “domande sulla concorrenza”
In definitiva, il progresso delle piattaforme tecnologiche deve essere testato in problemi reali nei siti industriali.
Se l’architettura tecnica della piattaforma EAE getta le basi per l’automazione aperta, allora il piano di co-creazione ecologica EAE lanciato questa volta è uno degli strumenti per trasformare i vantaggi tecnologici in valore industriale e rispondere ai punti critici del settore.
A differenza delle tradizionali competizioni tecniche del settore, tutte le domande sulla concorrenza in questo piano di co-creazione derivano da reali punti critici del business nei settori della produzione di energia, degli affari idrici comunali, delle industrie discrete e di processo, dei data center e delle infrastrutture. Questa logica progettuale di “uscire dalla scena, andare sulla scena” fa sì che il piano di co-creazione abbia intrinsecamente geni di implementazione positivi e consente inoltre alle capacità tecniche della piattaforma EAE di riflettersi direttamente negli scenari più impegnativi.
Prendiamo come esempio il rilevamento dei difetti visivi tramite intelligenza artificiale. Questo sembra essere uno scenario comune di produzione intelligente, ma è pieno di sfide nell’ambito dell’architettura tradizionale.
I sistemi di visione artificiale e i sistemi di controllo automatizzato utilizzano spesso linguaggi di sviluppo e protocolli di comunicazione diversi, rendendo difficile lavorare insieme in un ambiente unificato.
I modelli di intelligenza artificiale complessi richiedono una potenza di calcolo estremamente elevata all’edge ed è ancora più difficile produrre rapidamente risultati di rilevamento e guidare risposte di controllo sotto i vincoli del ritmo della linea di produzione.
Basandosi sulla piattaforma EAE, gli sviluppatori possono implementare modelli di intelligenza artificiale leggeri all’edge e utilizzare protocolli di comunicazione come MQTT supportati nativamente dalla piattaforma per ottenere l’interazione dei dati e l’integrazione tra i sistemi, integrando l’ispezione visiva, l’interfaccia uomo-macchina HMI e il controllo dell’automazione sullo stesso dispositivo edge.
Attraverso l’orchestrazione del processo drag-and-drop, la configurazione del flusso di dati e del collegamento di eventi tra i risultati dell’algoritmo di visione artificiale e la logica di controllo automatico vengono completati per ottenere un rilevamento e una risposta rapidi dei difetti, consentendo alla visione AI di trasformarsi veramente da un “bonsai tecnico” in laboratorio a uno “strumento pratico” sulla linea di produzione.
Diamo un’occhiata al problema del dosaggio preciso negli scenari di trattamento delle acque reflue. I parametri di qualità dell’acqua cambiano costantemente e il tradizionale metodo di regolazione PID può facilmente portare a un dosaggio eccessivo o a una risposta ritardata, che non solo aumenta i costi ma influisce anche sull’effetto del trattamento.
L’architettura incentrata sul software della piattaforma EAE fornisce il terreno per scenari industriali approfonditi per algoritmi di dosaggio intelligenti e adattivi. Gli sviluppatori possono integrare algoritmi intelligenti con la raccolta dei dati dei sensori e il controllo degli attuatori sottostanti per creare un ciclo chiuso preciso di percezione, analisi, processo decisionale ed esecuzione.
Non solo, per le società idriche con esigenze di gestione di gruppo, la piattaforma EAE può anche contare su un’elevata replicabilità per ridurre significativamente il carico di lavoro di sviluppo e manutenzione di progetti con processi simili nell’ambito dello stesso gruppo, ottenendo un salto dall’ottimizzazione di un singolo punto al miglioramento dell’efficienza globale.
Inoltre, il piano di co-creazione copre la manutenzione predittiva delle apparecchiature, la pianificazione intelligente della produzione, l’ottimizzazione collaborativa della linea di produzione e altri argomenti relativi alla concorrenza, che colpiscono tutti con precisione i punti critici ad alta frequenza del settore.
L’implementazione e l’esplorazione di questi scenari conferma pienamente il valore fondamentale della piattaforma di automazione aperta: fare affidamento su un’architettura aperta e standardizzata per abbattere le barriere tecniche tradizionali, in modo che le tecnologie digitali all’avanguardia come l’intelligenza artificiale e l’edge computing non siano più concetti fluttuanti, ma strumenti pratici che possono essere profondamente integrati nell’intero processo di produzione industriale e risolvere efficacemente i problemi di produzione.
Dalle scoperte tecnologiche puntuali all’adattamento dell’intero scenario, le capacità tecniche fondamentali di EAE hanno trasformato l’automazione aperta da una tendenza del settore in una realtà industriale implementabile, verificabile e replicabile.
3. Più di una semplice “corsa”: il piano di co-creazione rimodella l’ecologia industriale e promuove l’automazione per aprirsi
La trasformazione dell’automazione industriale non è mai un’iterazione di una singola tecnologia, ma una ricostruzione a tutto tondo di tecnologia, ecologia e modelli.
Il piano di co-creazione ecologica EAE di Schneider Electric è diverso dalle tradizionali competizioni tecnologiche: non si limita a determinare il vincitore di una soluzione tecnica, ma si impegna a costruire una piattaforma di risoluzione dei problemi del settore in grado di collegare risorse di ricerca industriale-universitaria e produrre soluzioni implementabili.
Il supporto sistematico fornito da Schneider Electric ai partecipanti delinea chiaramente un ciclo chiuso completo, dall’incubazione creativa all’implementazione commerciale: apertura completa della piattaforma EAE e delle risorse tecniche, fornitura di certificazione per sviluppatori e partner tecnologici, costruzione di un ponte per connettere le esigenze dei clienti e fornitura di reali opportunità di verifica dei progetti.
Si prevede inoltre che gli eccellenti risultati verranno inclusi nel sistema ufficiale di richiesta e casistica di Schneider Electric, nonché mostrati e promossi all’intero settore.
Allo stesso tempo, questo piano di co-creazione sta anche rimodellando il paradigma collaborativo dell’innovazione industriale.
Per molto tempo università e istituti di ricerca scientifica hanno padroneggiato algoritmi all’avanguardia, ma hanno sofferto la mancanza di scenari industriali reali e di piattaforme di verifica ingegneristica; le aziende industriali hanno dovuto affrontare punti critici e spesso non riescono a trovare strumenti digitali adeguati; le start-up e gli sviluppatori hanno energia innovativa, ma è difficile superare “l’ultimo miglio” dell’implementazione commerciale.
Il piano di co-creazione ecologica dell’EAE sfrutta l’effetto di collegamento della piattaforma aperta per riunire in un unico flusso elementi innovativi sparsi ovunque.
Infatti, prima di reclutare tra il pubblico, il programma ha preso l’iniziativa di lanciare assunzioni per studenti universitari in concomitanza con il programma Go Green del Concorso per l’Innovazione di Ingegneria Elettrica ed Elettronica, raggiungendo la piena copertura della catena industria-università-ricerca.
I team universitari non “lavorano più a porte chiuse”, ma possono beneficiare direttamente delle conoscenze di settore di Schneider Electric accumulate in decenni di profondo coinvolgimento nel settore, utilizzare dati industriali reali per addestrare modelli e utilizzare la logica di controllo reale per verificare gli algoritmi.
Questo nuovo modello ecologico sta cambiando il modello di sviluppo unico e chiuso del tradizionale settore dell’automazione.
Non si tratta più di una singola impresa che guida le iterazioni tecnologiche, ma riunisce le forze dell’industria, del mondo accademico e della ricerca per partecipare congiuntamente all’innovazione tecnologica, al perfezionamento della scena e al miglioramento degli standard, continuare ad arricchire l’ecologia delle applicazioni della piattaforma EAE, promuovere l’iterazione continua e la divulgazione della tecnologia di automazione aperta e costruire una solida base ecologica per lo sviluppo a lungo termine del settore.
4. La co-creazione aperta costituisce il fondamento del prossimo decennio di automazione
Il prossimo decennio di automazione industriale sarà un decennio di apertura, integrazione e co-creazione.
Sotto l’onda della digitalizzazione industriale, dell’intelligence e dello sviluppo di fascia alta, i sistemi tecnologici chiusi e monopolizzati col tempo finiranno per essere eliminati. Un ecosistema di innovazione aperto, collaborativo e continuamente iterativo costituirà il fulcro della competitività del settore in futuro.
Quando i muri dei sistemi chiusi verranno smantellati uno per uno e quando la definizione del software diventerà lo standard del settore, chiunque riuscirà a prendere l’iniziativa nella costruzione di un prospero ecosistema di sviluppatori, di ricchi scenari applicativi e di una catena di collaborazione fluida tra industria, università e ricerca avrà il diritto di definire la prossima era.
Con il piano di co-creazione ecologica EAE come fulcro, Schneider Electric sta trasformando l’apertura della sua piattaforma tecnologica in una forza di mobilitazione per l’innovazione ecologica.
Non si tratta solo di uno schema ecologico per il futuro, ma anche di una dichiarazione che invita l’industria ad aprire l’automazione.
Per la maggior parte delle imprese industriali, degli sviluppatori e degli integratori di sistemi, ciò significa che si è aperta una nuova finestra di opportunità: invece di attendere passivamente le iterazioni tecnologiche, è meglio partecipare attivamente alla co-costruzione di questo ecosistema aperto.
Quando sempre più forze innovative si uniranno a questo ecosistema aperto e quando sempre più punti critici del settore verranno superati, verificati e replicati sulla piattaforma EAE, il prossimo decennio di automazione industriale mostrerà sicuramente un quadro prospero che supera di gran lunga l’immaginazione odierna.
Quando l’automazione industriale si muove verso l’apertura, la risposta per guidare il prossimo decennio è già stata scritta sul punto di partenza di questa co-creazione ecologica.
