Industria 4.0 e OPC UA: come connettere i macchinari e integrarli in Odoo
Industria 4.0 è la quarta rivoluzione industriale, in cui l'automazione si integra con le nuove tecnologie produttive per aumentare produttività, qualità e nuovi modelli di business. E lo standard OPC UA è la chiave tecnologica che rende possibile questa interconnessione tra macchinari.
Cos'è Industria 4.0?
Con questo termine indichiamo la tendenza dell'automazione industriale a integrarsi con le nuove tecnologie produttive, con l'obiettivo di:
- Migliorare le condizioni di lavoro.
- Creare nuovi modelli di business.
- Aumentare produttività e qualità degli impianti.
È una vera rivoluzione basata su alcune tecnologie abilitanti: concetti in parte già noti, ma che solo oggi passano dalla ricerca applicata ai sistemi di produzione reali. L'interconnessione tra sistemi orienta il mercato verso la personalizzazione di massa, aumentando l'interesse dell'intero settore manifatturiero.
Cos'è lo standard OPC UA e perché si sta diffondendo?
Perché l'integrazione sia realizzabile servono impianti con buoni sistemi di interfacciamento, utili allo scambio di dati con i singoli macchinari.
Il protocollo OPC (Open Platform Communication) e OPC UA (Unified Architecture) facilitano lo scambio dati tra:
- PLC (controlli logici programmabili).
- Interfacce uomo-macchina (HMI).
- Server, client e altri macchinari.
Il settore manifatturiero è quello che più concentra il potenziamento della connettività, perché nessun macchinario funziona più in isolamento. Con tanti dispositivi diversi, ognuno col proprio formato, interpretare i dati diventa complesso.
Qui entra in gioco OPC, che in termini semplici è un traduttore capace di comprendere i dati da fonti diverse e trasmetterli in un formato riconosciuto da ciascuna. Allestire un server OPC UA che riceve i dati da tutte le macchine permette di tradurli in un formato utilizzabile da software gestionali e di business intelligence.
Quali vantaggi nell'utilizzo del protocollo?
OPC UA è il principale erede dello standard OPC Classic e offre numerosi vantaggi:
- Indipendenza dalle piattaforme: facile integrazione in Windows, Linux, Mac, Android e altre.
- Unificazione: combina i distinti protocolli in un'unica specifica orientata alla semplificazione.
- Sicurezza e facilità: scambio dati sicuro e di semplice implementazione.
- Compatibilità con i sistemi legacy: si integra con infrastrutture esistenti, garantendo scalabilità.
Il vantaggio della compatibilità legacy merita un focus particolare. Non tutti gli stabilimenti dispongono delle finanze per nuovi macchinari e infrastrutture: OPC UA soddisfa anche queste fabbriche, interconnettendo sistemi obsoleti che non possono o non devono essere cambiati.
Altri motivi ne favoriranno la diffusione: rende smart le linee produttive, riduce le complessità di comunicazione e non è un formato proprietario. Inoltre è manutenuto regolarmente per includere nuove tecnologie come il mobile o JSON, segno che è destinato a durare nel tempo.
Integrazione in Odoo
Grazie alle sue caratteristiche, OPC UA permette di leggere, manipolare e inviare dati ai macchinari, anche da sistemi ERP integrati per la gestione e supervisione dei flussi di produzione.
Migliorare l'efficienza produttiva richiede lo studio di tutti i fattori in gioco, e avere questi dati in un ambiente già predisposto all'analisi è un punto di forza dell'innovazione. Odoo lo consente perché è ben predisposto alle verticalizzazioni: basato su Python, offre librerie dedicate (python-opcua) hanno permesso al team di Apulia Software di poter interfacciare diversi macchinari con l’erp.
Cosa abbiamo sviluppato
Con questa libreria abbiamo creato moduli-connettori per i dispositivi con server OPC. L'obiettivo era leggere gli indicatori delle macchine in produzione, raccoglierli nel tempo, memorizzarli ed elaborare statistiche, in modo automatico e sistematico. Tra i dati monitorati:
- Temperature
- Velocità dei nastri
- Intensità di materiale sui nastri
- Run time
In alcuni casi è stato necessario programmare azioni sui dispositivi, pianificate o dettate da condizioni preconfigurate scelte dall'utente, come:
- Accensione o spegnimento del dispositivo in determinati orari.
- Attivazione di valvole di raffreddamento al superamento di soglie di temperatura.
Un approccio funzionale e user friendly
Oltre a funzionare, la soluzione doveva essere funzionale: l'utente può scegliere liberamente i parametri di connessione e leggere i dati tramite un'interfaccia intuitiva. Odoo riduce sensibilmente i tempi di acquisizione e dettaglia le statistiche su più livelli, da quelle generiche della linea a quelle del singolo macchinario.
Gli obiettivi sono stati raggiunti con ottimi risultati, confermando l'operatività del protocollo OPC UA e il perfetto connubio con un prodotto versatile come Odoo.