La completa automazione dei processi industriali si basa sulla connettività. Affinché l'Internet degli oggetti (IoT) funzioni senza tempi di inattività, le comunicazioni a bassa latenza devono essere realizzabili per garantire che le reti interconnesse funzionino sia online che offline. Questo è il motivo per cui 5G, edge computing, edge analytics e OPC UA su TSN vengono integrati nelle officine. Ma nella maggior parte dei casi, l'hardware che guida l'edge computing, come i sensori, le interfacce uomo-macchina (HMI) e le tecnologie smart edge, deve essere integrato in apparecchiature e sistemi più grandi per funzionare correttamente. Così, un dispositivo intelligente mal installato, un sensore difettoso o anche un incidente in officina potrebbe interrompere le attività di elaborazione dei bordi in corso e altri processi automatizzati. Questo ci lascia con la domanda: "Qual è l'opzione migliore per l'integrazione dell’edge computing in ambienti industriali?”
Questo articolo discuterà:
Molti individui credono che i dispositivi mobili siano dispositivi IoT – il che è sbagliato perché, fondamentalmente, i dispositivi mobili sono quelli che possono stare in mano all'utente. I dispositivi o gli oggetti IoT, invece, si riferiscono a qualsiasi oggetto, indipendentemente dalle dimensioni, che può accedere a internet. Per questo motivo un pezzo di grande apparecchiatura industriale o un'automobile può essere un dispositivo IoT, ma non è sicuramente un dispositivo mobile.
Comprendere questa differenza è importante per capire cosa significhi la mobilità per l'edge computing industriale; una funzione di cui i grandi apparecchi possono essere capaci. Oggi l’IoT sta diventando sempre più mobile e, secondo uno studio di PWC, ciò è dovuto ai tentativi delle parti interessate di fornire servizi interconnessi in aree remote in tutto il mondo, ridurre i costi del servizio e migliorare i servizi offerti. Questi motivi saranno anche i principali fattori trainanti per fornire l’edge computing mobile a Industrie 4.0 e alle operazioni industriali in generale.
Immaginate uno scenario in cui un veicolo guidato autonomamente (AGV) che trasporta attrezzature pesanti attraverso un'officina perde la sua direzione (coordinate) perché fa fatica a riconnettersi al cloud. In questo scenario, o l'AGV pesante si muove come un toro in un negozio di porcellane o l'AGV si ferma, portando a tempi di fermo. In questo caso, la capacità dei dispositivi edge computing mobile di monitorare il movimento dell'AGV e connettersi con esso in tempo reale previene gli effetti negativi di un veicolo autonomo senza controllo. Così, l’edge computing mobile può aggiungere un ulteriore livello di sicurezza al processo di automazione industriale.
Il processo di trasferimento di grandi set di dati prodotti dai dispositivi IIoT, così come la ricezione di informazioni da banche dati centralizzate può essere semplificato dall’edge computing industriale mobile. Per esempio, un tecnico di officina può semplicemente entrare in uno stabilimento con un HMI mobile abilitato all’edge computing che può collegarsi con le macchine all'interno dell'officina. La capacità dell'HMI mobile di collegarsi con le apparecchiature in officina rimanendo collegato al cloud migliora il trasferimento di informazioni in tempo reale. Questo processo interconnesso può essere utilizzato per semplificare le procedure di manutenzione, gli aggiornamenti delle apparecchiature e facilitare le problematiche di archiviazione associate alle risorse informatiche delle apparecchiature.
Un altro scenario importante in cui l'informatica industriale non ha altra scelta se non quella di diventare mobile è l'acquisizione dei dati e la fornitura di potenza di calcolo al più profondi limiti delle officine brownfield. Anche se i dispositivi di edge computing vengono ora utilizzati per acquisire dati specifici da apparecchiature legacy, esistono delle limitazioni. Queste limitazioni sono dovute al fatto che i dispositivi di calcolo sono in grado di catturare solo una singola fonte di dati – come le vibrazioni della macchina o la temperatura – alla volta. Pertanto, il monitoraggio dei compiti è limitato ad una singola variabile.
Per essere in grado di catturare più variabili come la velocità degli utensili CNC, la vibrazione, la temperatura e il tasso di consumo energetico saranno necessari più sensori. Con l'aumento del numero di variabili, devono essere aggiunti più sensori, il che non è un modo economico per catturare i dati. Questa situazione porterà il campo dell'edge computing industriale all'esplorazione di opzioni mobili dotate di diverse applicazioni o software in grado di acquisire dati da diverse fonti in tempo reale. La tecnologia edge computing mobile sarà anche in grado di calcolare dati variabili per fornire alla macchina informazioni operative accurate.
Infine, con l'edge computing giungono vari rischi per la cybersecurity. Le statistiche mostrano che il 70% dei dispositivi edge non richiede l'autenticazione di API di terze parti. Inoltre, il 60% dei dispositivi edge computing industriali non crittografa i dati acquisiti in modo nativo o alla fonte. Ciò offre agli aggressori enormi falle da sfruttare con bot, ransomware e attacchi distribuiti di denial of service denial. Per contrastare queste falle, è probabile che i produttori di apparecchiature originali si rivolgano ai dispositivi mobili per fornire l’edge computing industriale. Ciò è dovuto al fatto che il dispositivo edge computing mobile può essere progettato con caratteristiche quali la capacità di crittografia dei dati, l'anti-virus e i parametri di autenticazione. In questo modo, si creano spazi più sicuri per l’edge computing industriale.
Gli esempi qui forniti mettono già in evidenza alcuni dei più importanti vantaggi dell'computing industriale in mobilità e aiutano a spiegare perché la mobilità è il futuro. Tra gli altri vantaggi che rendono la mobilità una considerazione importante per i fornitori di servizi di edge computing ci sono:
Il futuro dell'edge computing industriale sarà definito dalla mobilità. Ciò è dovuto al risparmio di risorse, alla precisione, alla sicurezza e alla semplicità che porta all'automazione industriale. Per trarre vantaggio da questo cambiamento di paradigma, le imprese industriali devono comprendere le sue implicazioni per i processi e i sistemi di produzione. Solo allora un'impresa sarà in grado di integrare l'edge computing industriale per stare al passo con la concorrenza.