Edge e Cloud Computing: La chiave per l'Automazione Industriale

L'aumento del tasso di edge computing sta semplificando i processi industriali in nuovi modi, ma i set di dati acquisiti dai dispositivi edge a volte richiedono repository più grandi per una maggiore comprensione dei processi di automazione industriale. È qui che è necessaria una giustapposizione di edge e cloud computing per raccogliere, elaborare e visualizzare interi impianti e processi industriali. Anche se si prevede che l’edge computing consentirà la crescita industriale, è necessaria una relazione simbiotica con il cloud computing per una gestione efficace attraverso le piattaforme di automazione industriale.

Questo articolo discuterà:

• Come l'edge computing si combina con il cloud per sviluppare piattaforme di automazione industriale
• Cosa definisce una piattaforma di automazione industriale e le sue caratteristiche
• I vantaggi delle piattaforme di automazione industriale in un mondo interconnesso

Perché edge e cloud computing sono in relazione tra loro

L'edge computing fornisce una latenza di elaborazione decentralizzata e bassa che porta il calcolo alle fonti di produzione dei dati. D'altra parte, il cloud computing fornisce una piattaforma centralizzata e scalabile per l'elaborazione dei dati.Per comprendere come i due concetti di calcolo si integrino, è utile considerare un esempio pratico di un dispositivo edge con la raccolta dati come sua funzione principale.

In questo scenario, il dispositivo edge è un dispositivo di rilevamento radar e di ranging. Il suo compito è quello di scansionare un'officina alla ricerca di ostacoli per evitare la collisione tra oggetti autonomi. Il dispositivo cattura diversi tipi di set di dati mentre si muove attraverso l'officina. Questi set di dati potrebbero includere layout geografici, immagini dell'interno e del traffico in officina. Il dispositivo utilizzerà solo i dati di traffico in officina per garantire che gli ostacoli siano evitati, scartando altri set di dati non importanti per i suoi compiti primari.

Il dispositivo di rilevamento radar e di telemetria scarta questi altri set di dati perché ha uno spazio di memorizzazione limitato che deve essere utilizzato per la cattura e l'elaborazione dei dati sul traffico in officina. Per garantire che gli altri set di dati, che potrebbero essere molto utili per la pianificazione e la visualizzazione delle operazioni, non vengano scartati, devono essere trasferiti su una piattaforma con capacità di calcolo infinita. Entra in scena il cloud computing.

I dispositivi edge con la capacità di trasferire dati si affidano alle reti di comunicazione per trasferire i dati alle piattaforme cloud o ad altri data center. Per l'automazione industriale, il controllo dei processi o la gestione di industrie basate sulla produzione, una piattaforma industriale cloud fornisce le migliori basi per l'analisi dei dati di edge computing.

Cos'è una piattaforma di automazione industriale?

Lo stabilimento a luci spente si riferisce all'industrializzazione senza che l'uomo ne sia al centro. Ciò significa automatizzare i processi di produzione tradizionali attraverso l'uso della tecnologia. Anche se l'edge computing gioca un ruolo importante nello stabilimento a luci spente, non è l'unica tecnologia utilizzata. Altri concetti tecnologici includono i sistemi di controllo, l'intelligenza artificiale e l'apprendimento delle macchine. Tutti questi hanno un ruolo importante da svolgere.

Le piattaforme di automazione industriale forniscono un ecosistema centralizzato per lo sviluppo di applicazioni o algoritmi e forniscono le risorse di calcolo necessarie per gestire tutte queste tecnologie. Ci sono diversi tipi di piattaforme di automazione industriale che sono attualmente in uso, e la combinazione di edge e cloud computing si basa su alcuni di essi. Queste piattaforme includono:

• Il cloud industriale – Le piattaforme cloud industriali si riferiscono a soluzioni cloud dedicate all'industria e forniscono supporto per gli strumenti utilizzati esclusivamente dalle imprese industriali. Tali sistemi forniscono quindi una piattaforma personalizzata dedicata all'automazione industriale, a differenza dei servizi cloud pubblici o commerciali. Le piattaforme cloud industriali fungono anche da soluzioni PaaS e SaaS che aiutano i team DevOps a sviluppare applicazioni personalizzate per le imprese industriali.
• Piattaforme IoT – Le piattaforme IoT sono un'altra categoria di piattaforme per l'automazione industriale. Esse sfruttano il cloud per fornire ecosistemi personalizzati per i dispositivi IoT e IIoT. Va da sé che i dispositivi IoT e industriali IoT sono tecnologie di edge computing. Pertanto, le piattaforme IoT sono dotate delle applicazioni e della sicurezza necessarie per gestire le reti IoT su scala più ampia per realizzare l'automazione industriale.
• Digital twin – Un digital twin è una rappresentazione degli asset fisici e dei processi in forma digitale. Si tratta di un eccellente strumento di trasformazione digitale costruito per l'automazione industriale in quanto consente il monitoraggio dei processi fisici e di interi impianti in tempo reale. I digital twin ricreano le strutture industriali e integrano i dispositivi edge nell'ambiente digitale. Il processo sfrutta il cloud per strutture o processi più complessi, e compiti specializzati come la pianificazione e la programmazione avanzata possono essere svolti attraverso un digital twin che lo rende una piattaforma di automazione industriale.

Si noti che una piattaforma cloud industriale può anche servire come piattaforma IoT. È sufficiente dedicare la piattaforma cloud industriale alla gestione dei soli dispositivi IoT o IIoT e all'elaborazione dei dati da essi prodotti quando vengono utilizzati all'interno delle officine. Il digital twin è più che altro uno strumento di monitoraggio, pianificazione, programmazione e simulazione che supporta i processi di automazione industriale.

I vantaggi delle piattaforme di automazione industriale

Le piattaforme di automazione industriale sono soluzioni centralizzate proprio come il cloud computing, ma con un'attenzione particolare al supporto delle industrie basate sulla produzione. Quindi, i vantaggi già evidenziati si applicano, ma altri vantaggi aggiuntivi dell'automazione industriale includono:

• Sicurezza potenziata – Con miliardi di endpoint edge che dovrebbero essere in servizio nel 2025 e oltre, si prevede che le industrie che si troveranno ad affrontare la sfida della sicurezza informatica aumenteranno. Le piattaforme di automazione industriale sono dotate di strumenti di rilevamento e risposta alle minacce integrati che forniscono una sicurezza migliore rispetto a quasi tutte le soluzioni fai da te che combinano edge e cloud computing. Le piattaforme di automazione industriale integrano anche piattaforme di sicurezza di terze parti che aggiungono un ulteriore livello di sicurezza. Le piattaforme di automazione industriale offrono anche una soluzione per semplificare la gestione delle sfide legate alla sicurezza informatica nelle tecnologie operative. Mentre gli esperti consigliano la creazione di una divisione dedicata alla sicurezza, le funzionalità integrate nelle piattaforme di automazione industriale garantiscono un livello di sicurezza eccellente anche per le PMI che potrebbero non avere le risorse finanziarie necessarie per istituire nuovi dipartimenti.
• Riduzione dei costi ricorrenti – L'acquisizione, l'elaborazione e l'analisi dei dati in tempo reale necessari per garantire l'automazione industriale è un costo ricorrente che può aumentare drasticamente le spese operative delle imprese industriali. Le piattaforme di automazione industriale in abbonamento forniscono dei buffer per questi costi ricorrenti, il che significa che le PMI possono integrare i modelli di business Industrie 4.0 senza erodere i budget disponibili.
• Test prima dell'implementazione – Le piattaforme di automazione industriale forniscono ecosistemi sicuri per valutare l'impatto dell'edge computing e la sua collaborazione con il cloud computing prima di implementare un piano. La disponibilità di procedure di valutazione digitali garantisce alle imprese di non volare alla cieca quando combinano l’edge computing e il cloud computing o quando integrano un modello di business di automazione industriale.
  

Conclusione

La necessità di combinare l'edge computing con il cloud computing per garantire che tutti i set di dati siano utilizzati per la comprensione dei processi industriali ha portato allo sviluppo di piattaforme di automazione industriale. A loro volta, queste piattaforme forniscono ecosistemi scalabili e flessibili che chiunque può sfruttare per perseguire una strategia di automazione. L'accessibilità economica delle piattaforme di automazione industriale rappresenta anche un altro cambiamento di paradigma che riduce drasticamente il costo dell'implementazione di una strategia Industrie 4.0, della distribuzione di applicazioni IoT e dello sviluppo di sistemi di automazione on-premise per soddisfare particolari esigenze industriali.